神奇的化學元素精品視頻公開課的建設與思考

單丹++顏學武++鄧盛元

摘 要 介紹國家精品視頻課程“神奇的化學元素”，并就建設過程中有關教學內容凝練和教學組織方式提出進一步改進。

關鍵詞 精品視頻公開課；化學；課程建設

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）14-0081-02

精品視頻公開課是“十二五”“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的重要建設內容，廣泛傳承人類文明優秀成果與現代科學技術前沿知識，推動高等教育開發，提高當代大學生與受眾的科學文化素養，增強我國文化軟實力和中華文化國際影響力[1]。“神奇的化學元素”作為2014年入選的國家級精品視頻公開課程，順利完成建設內容，經過教學專家審定和評議，認為達到了教學建設目標：以元素周期表為主要內容，以周期表中多樣的化學元素為講述主線，以各元素的理化性質為理論基礎；從周期表的

族、區中挑選代表性元素，結合相關專業的學科背景，以社會熱點問題為視點，透過元素這扇窗口，觀察化學學科對人類社會活動和發展起的作用，從而揭示自然科學和社會科學之間緊密關聯的深刻內涵。

本課程改變了過去把科學教育與人文教育截然分開的教學方法。“寓德育于智育”，充分利用化學學科的科學性、人文性、藝術性，通過介紹中外化學家的勵志故事，為學生思想道德教育提供豐富的素材，引導學生從中獲得良好的道德熏陶，提高道德判斷力，端正價值取向，選擇正確人生，增強社會責任感[2-3]。該視頻課程最終于2015年1月4日上網發布。

為將南京理工大學全國大學素質教育精品通選課程“化學與社會”建設成為面向大眾開放的國家級精品視頻公開課程，教學團隊認真調研“愛課程網”上已有的類似課程，調整教學內容，建設成為“神奇的化學元素”精品視頻課程。教師付出大量精力，在建設過程中也有許多心得。因此，本文在介紹“神奇的化學元素”精品視頻公開課建設經驗與體會的基礎上，提出有關后續課程建設的建議。

1 “神奇的化學元素”精品視頻公開課的建設內容

1）元素周期表與化學哲學：通過元素周期表的形成與發展體悟化學哲學。本講介紹元素周期表的發現、發展，著重介紹元素周期表發展過程中的幾次演變與人類認知手段，并介紹純思辨哲學下的四原性說與門捷列夫的元素周期表兩大理論體系對人們的影響。

2）“元素之母”氫和“懶惰”的元素。氫是在宇宙大爆炸的時候最早產生的元素，被稱為“元素之母”。介紹氫元素的發現并著重介紹氫燃料電池的應用。本講還從“人性”的角度去闡明惰性氣體元素，著重介紹液態氦的超流動性。

3）主族金屬元素——科學的“雙刃劍”。本講從主族金屬元素中選取代表性的金屬元素如鋁、鎵、鉈等，著重介紹鋰元素的一些趣聞、鋰離子電池的工作機理。

4）過渡金屬元素——鮮為人知的用途。本講主要選取其中的銅、鋅、銀、鎘、鉑、金和汞，介紹它們鮮為人知的用途。例如：探究了越王勾踐劍2000多年鋒利不銹之謎；揭示了銀納米粒子大戰細菌的原理；分析馬王堆古尸沉睡2000多年而不腐的原因。

5）非金屬元素——構成生命的常量元素。本講主要介紹構成生命體的最基本的常量元素——氧、碳、氮、磷、硫、氯，著重介紹碳元素的同素異形體的發展與同位素，介紹氮氧化合物以及哈伯的“功”與“過”。

6）稀土元素與錒系元素——小差別大變化。稀土元素中的主要部分——鑭系元素以及元素周期表中第七周期的錒系元素都是填充f電子軌道而形成性質不同的化學元素。稀土元素在國民經濟和日常生活中有著廣泛的應用，本講從元素的發現、基本性質以及應用舉例等角度介紹17個稀土元素，著重介紹釔、鈰、鑭、鉺、鋱、鐿、鈧和銩等代表性的稀土元素。錒系元素一般放置在元素周期表的最下方，15個元素都是放射性元素，95镅開始，以后的元素都是人工合成或核反應得到的。本講介紹了錒系中元素的發現和人工合成超鈾元素的發展歷史，并以鈾為例，介紹其自然分布、基本性質、鈾裂變能量在國防和工業經濟中的廣泛應用，并提及鈾燃料循環帶來的放射性污染問題。

2 “神奇的化學元素”精品視頻公開課的定位與目標

本視頻課程預期受眾面廣，主要包括各科類大學生、對改變教學方式感興趣的化學專業教師以及廣大具有高中以上文化水平、對化學感興趣的公眾。對各科類大學生而言，可以作為科學文化素質課程選修。本課程一改過去科學教育與人文教育互相隔離的教學思想，“寓德育于智育”，充分發掘化學知識體系自身所蘊含的科學性和藝術性，并以古今中外化學家的實踐經歷為故事點綴，作為學生思想品德教育的豐富素材，在提升科學文化素養的同時，引導學生接受正能量的熏陶，達到激發學習熱情、端正學習動機、形成理性道德判斷、改造價值觀取向、增強社會責任感的目的。對改變教學方式感興趣的化學專業教師而言，目標是了解化學科學前沿知識、妙趣橫生的化學元素故事以及多樣的教學方法，學習“寓德育于智育”。對廣大具有高中以上文化水平、對化學感興趣的公眾而言，此課程由表及里，深入淺出地介紹化學知識，是很好的科普教育課程。

3 “神奇的化學元素”精品視頻公開課的推介詞

在精品視頻公開課的發布過程中，課程推介詞的作用不可忽視。課程推介詞與課程介紹不同，課程介紹更注重學術描述，而課程推介詞有些類似于廣告詞。為此，課程組成員撰寫了如下精品視頻公開課的推介詞：

排列著一百多種化學元素的“元素周期表”所展現的恰是我們身處的大千世界中億萬物質的組成基礎！本課程將帶領你在人類文明的漫漫長河中溯源其中代表性元素的發現，橫跨人類社會的世代發展揭露化學元素與科技生活間鮮為人知的博弈、沖突；力求沖破自然與人文科學的隔閡，立足人類元素史觀，打造一部旋律起伏跌宕的有關神奇化學元素的壯麗“悲喜劇”！

4 精品視頻公開課建設過程中的幾個問題

準備時間過于緊張 從國際上看，在錄制類似的科學普及課程時，為了激發受眾感同身受，收集相關的資料，需要動員大量相關學科人員和技術支持人員，并有足夠的人力和財力支持。而課程從下達選題至完成全部制作，只有一個月的時間，主創人員為完成任務不得不爭分奪秒。同時經費支持力度也不夠，精品視頻公開課的建設與創作質量無法盡善盡美。

實際教學不足 因為在2014年之前，在“愛課程”網上已經發布的類似課程有七門之多，如南開大學楊光明教授的“化學與社會”、大連理工大學孟長功教授的“改變世界的化學”、天津大學的“化學漫談——發明與啟示”、濟南大學魏琴教授的“化學與人類健康”、中國科學技術大學汪志勇教授的“化學與日常生活中的安全”，為避免課程內容重復，重新制定教學內容，以元素為線索，介紹化學知識。然而化學元素有100多種，在有限的六講中不可能面面俱到。

參考文獻

[1]胡俊杰，楊改學，魏江明，等.國家精品課程對精品視頻公開課建設的啟示：基于對2003—2010國家精品課程的調查引發的思考[J].中國遠程教育，2014（6）：89-94.

[2]鄧盛元，單丹，李健生.以大學素質教育精品通選課程建設為契機全面推進化學與社會課程教學改革[J].課程教育研究，2014（23）：172.

[3]王瓊，單丹，鄧盛元，等.高校通識課程教學中進行“完人”教育的路徑探究：以《化學與社會》通識課程為例[J].課程教育研究，2014（25）：278.endprint