引入化學史提高生物技術專業有機化學課程教學效果*

臧杰超，慈成剛

(黔南民族師范學院化學化工學院，貴州省計算催化化學重點實驗室， 貴州 都勻 558000)

《有機化學》是生物技術專業的核心基礎課程，在生物技術專門人才培養中扮演了承上啟下的重要角色，特別是在培養學生扎實的生物化學相關基本概念、基本理論、基本知識和基本研究方法方面具有重要作用[1-4]。但《有機化學》課程抽象、理論性較強，化學反應方程式和反應機理多，如何激發學生學習興趣，提高教學效果，成為亟待解決的重要問題。化學史是從人類認識世界開始，總結和歸納物質發現和創造的歷史，在提高學生學習《有機化學》在內的化學相關課程和建立正確的科學史觀方面具有重要意義[6-9]。本文以黔南民族師范學院生物技術專業2017級本科生為研究對象，探討在該專業《有機化學》課程中適當引入化學史知識，改善課堂教學效果，提高學生學習興趣，培養學生科學素養。

1 生物技術專業《有機化學》課程教學中引入化學史的途徑

生物技術專業的《有機化學》課程不同于化學專業，僅有54學時，既要保障專業學習內容的完整性，也要保障學習效果的有效性。因此，化學史的引入途徑要滿足教學大綱，即在教學目標、教學內容和教學環節中合理引入相關化學史知識。

1.1 教學目標中引入化學史知識

生物技術專業《有機化學》課程的教學目標是培養學生系統掌握有機化合物的結構、命名和物理化學性質；掌握有機化合物結構和性質的關系；掌握典型有機化學反應機理；了解有機物的常用研究方法等[1-5]。可以看出《有機化學》課程是歷代化學家大量研究成果的系統體現。在教學目標中引入化學史知識，可以讓學生了解有機化學的歷史起源，從有機物的發現，有機物結構的鑒別，到有機合成的實驗方法，以及有機反應機理的探究過程。這有助于提高學生對有機化學學科的關注和熱愛。例如，在講授醚類有機化合物時，可以引入乙醚的史話。如1540年，德國植物學家瓦萊里烏斯·科爾都斯成功蒸餾分離出乙醚。歷經幾百年，到19世紀，乙醚在醫學上被用做麻醉劑，使病人擺脫了手術的恐懼，造福了人類，成為人類歷史上最偉大的發現之一。但幾位科學家卻為了乙醚麻醉的專利權開啟了“名利之戰”。這些化學史的引入，既提高了學生學習興趣，也在學生思想中植入了學術道德的種子。

1.2 教學內容中引入化學史知識

在合適的教學內容中引入合適的化學史知識，既可以讓學生了解有機化學知識的來源，也可以引發學生對有機化學知識的重視，提高學生學習興趣。因此，針對合適的教學內容選取恰當的化學史知識成為關鍵。基于前期對黔南民族師范學院2017級生物技術專業《有機化學》課程教學的探索，在緊密結合實際生產和生活，對社會發展具有重要貢獻的有機化學教學內容，都可以成為引入化學史的重要切入點。例如，手性化合物是現代醫學最重要概念之一，講授手性化合物時，可以引入巴斯德發現分子不對稱現象，并于1848年成功分離左旋和右旋酒石酸銨鈉鹽晶體，隨后分析測試兩種晶體的旋光性相反[9]。2001年的諾貝爾化學獎授予不對稱合成的化學家諾爾斯博士和日本化學家野依良治教授，極大推動了手性化合物的發展[9]。通過這段史話，引發學生思考“什么是手性化合物？具有何種結構特點的有機化合物具有手性？手性化合物的主要用途？”等一系列問題，不僅激發了學生學習興趣，還使學生了解到基礎知識也在隨著時代的發展而不斷涌現新發現、新突破。這些將幫助學生建立科學研究要具有善于思考、創新和堅持不懈的科學素養。

1.3 教學活動中引入化學史知識

引入化學史知識到《有機化學》課程的教學目的和教學內容，能夠起到提高學生學習興趣的教學效果。但如何有效在教學活動中實現教學的目的和內容，化學史知識的有效引入成為關鍵。以黔南民族師范學院2017級生物技術專業的《有機化學》課程教學實踐為例。課前，選取圖文并茂，幽默風趣且簡短的相關化學史素材，通過超星學習通平臺，推送至學生手機，可以在課前利用約1～2分鐘快速閱讀。例如，講授緒論時，介紹德國化學家維勒與貝采里烏斯的爭論，介紹“生命力論”錯誤學說的終結[9]。在激發學生學習興趣的同時，幫助學生建立獨立探索，突破前人學術藩籬的科學價值觀。在課間休息時，播放大約10分鐘的有機化學家獲得諾貝爾獎的小視頻，介紹現代有機化學對人類發展的貢獻。這樣可以見縫插針的時刻激發學生學習興趣點，提高教學效果。

2 有機化學課程中化學史的引入方法

教學方法是達成教學目標的重要環節，化學史的引入要具有操作性，教師能夠根據講授內容靈活機動的選擇，最大限度的發揮引入化學史的教學效果。根據對黔南民族師范學院2017級生物技術專業本科生教學的實踐，我們主要介紹情境設置法和主題教學法。

2.1 情境設置法

為了激發學生對有機化學的學習興趣，在配套的有機化學實驗課程中，采取積極、健康的情感，觸發學生積極的、主動的、快樂的興趣點，使學生的邏輯訓練在快樂的情感中達到內化和深化。例如，在生物技術專業有機化學課程的實驗部分，學生可以直接進入真實的有機合成實驗場景。教師通過實驗課程，介紹歷史上有機化學研究的儀器和方法，幫助學生進入前人科學研究的情境，由教師進一步渲染科學研究對個人價值體現和社會貢獻的作用。使學生獲得學習樂趣，學習成就感和科學研究的真實體驗，強化學生的學習興趣，啟發學生的科學思維。

2.2 主題教學法

圍繞黔南民族師范學院學生基礎和思維特點，確立教學主題，基于教學過程中的學生實際情況，通過話題導入、主題確認、學生探究、反饋交流和總結展示等環節，使學生以研究者的身份進入學習狀態。在動態中掌握學習內容，深層次了解和掌握有機化學知識的發現和凝練方法。例如，在講授酚類化合物課程時，導入麻醉劑話題，引導學生思考醚類化合物之外的麻醉劑，引入有機藥物合成和應用主題，讓學生以研究者身份，從醚類化合物的優缺點出發，通過尋找具有麻醉功能的有機官能團，轉入酚類的麻醉作用功能，進而介紹酚類化合物的實驗室合成以及工業化合成路徑。介紹2018年9月11日，拉斯克臨床醫學獎授予蘇格蘭化學家約翰·格倫，表彰他在5000多種化合物中篩選出了異丙酚，該物質在麻醉中見效和人體恢復快，還具有成本低，無任何副作用的特點，成為目前使用的最佳麻醉劑。最后總結和反饋有機物合成和發現的科學規律，引導學生了解科學問題的提出和解決方式。

3 教學中引入化學史的建議

3.1 把握教學重點，提高學習興趣

化學史的引入可以促進有機化學教學效果的提升，但有機化學課程沒有化學史的教學任務。大量的引入化學史知識，盡管可以豐富和活躍課堂教學，但會占用教學時間，影響學生的學習目標。化學史的引入要把握教學重點，促進有機化學課程教學。因此，在課程教學中化學史引入的時間長短、選取的化學史案例，以及化學史與教學內容銜接的方式都要保障教學知識點的有效達成。

3.2 了解化學歷史，改變思維方式

有機化學課程教學中適當引入化學史，讓學生了解有機化學的歷史發展，了解科學問題提出和解決的一般客觀規律。引導學生扮演科學研究者，訓練學生的科學思維方式。美國著名科學史學家薩頓，對化學史提出了形象化的描述，“同其他科學史發展類似，化學史也是人類長期社會實踐活動中，對自然界化學知識系統和歷史描述”[9]。可以看出化學史的學習有助于了解有機化合物的發現和合成歷史，了解有機化學原理和規律的發現過程，有助于改變學生單純的知識學習方式，培養學生的科學思維方式。

3.3 健全教學評價，提升學生學習效果

教學評價在學生全面發展和教師教學策略完善方面扮演了重要的角色。教學活動中引入化學史，需要采用形成性、綜合性和結果性結合的多元化評價方法，避免單一的結果性評價。通過交流和觀察，評價學生知識獲取效率和科學素養形成的教學效果，及時反思教學方法的合理性和有效性，促進化學史在提升生物技術專業《有機化學》課程教學效果中的作用，達到提升學生學習效果的目的。

4 結 語

在生物技術專業《有機化學》課程教學中，從教學目標、教學內容和教學環節中適當引入化學史知識，可有效激發學生學習興趣，提高教學效果，培養學生科學思維。結合適當的教學方法，如情境設置法和主題教育法等，能夠使化學史和教學內容有效銜接，幫助教師達成課堂教學目標。進而通過把握教學重點，健全教學評價方式，改變學生思維方式，提升學生學習效果。