師范專業認證背景下無機化學教學中學科素養培養*

謝木標，朱國賢，陳 靜，湛志華

(嶺南師范學院化學化工學院，廣東 湛江 524048)

大學化學教學過程中貫徹學科素養的培養是培養優秀畢業生的重要舉措。當前，我國正在開展師范專業的專業認證，其中師范認證對于化學專業畢業生的學科素養要求包括三方面內容：掌握化學學科的基本知識、基本技能和學科思想方法以及相關的數理知識；把握化學學科知識體系的發展歷史和前沿動態；能從綜合及跨學科的視角認識化學學科與其他學科、社會實踐的相關性，具有整合和利用化學及相關學科知識和方法解決化學教學問題的意識和能力。不同層次學校的畢業要求不一樣，其學科素養的畢業要求不一樣，筆者所在學校對于學科素養畢業要求的指標點達成內容為：(1)系統掌握化學基礎知識和基本理論，具備完整的知識結構和能力結構；(2)掌握扎實的化學基本實驗技能，具有基礎實驗操作、初步設計實驗、結果分析與推理的能力；(3)具備一定數學、物理、計算機及信息技術等相關學科基礎知識和英語閱讀能力；(4)了解化學學科知識體系的發展歷史和學科前沿以及化學在社會中的價值，具有安全意識環保意識和可持續發展理念。無機化學是理工科院?；瘜W相關專業學生大學期間學習的第一門化學基礎課，是核心專業課程，除了讓學生扎實地學好無機化學的基礎知識和理論外，還可以如何利用無機化學課堂提高學生的其它學科素養？本文介紹筆者在無機化學教學中滲透學科素養培養的一些經驗和做法。

1 科學探究精神與創新能力培養

創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。新時代師范生必須具有較高的科學探究精神和創新能力，才能培養強創新能力的未來人才。科學探究精神和創新能力培養不僅只能在實驗室進行科學研究的過程中實現，在理論課教學中，教師也要注意學生科學探究精神和創新能力的培養[1]。以無機化學教學為例，教師可以在課堂中適當利用化學史、最新科學研究前沿等引導學生思考科學探究精神和創新在科學發展中重要性，引導學生關注化學研究熱點，培養學生理性質疑、敢于探索、勇于突破的科學精神。例如在講到配位化學時，教師可向學生介紹目前無機化學研究熱點之一—金屬有機骨架材料(MOFs)，展示當前我國科學家在MOFs材料的一些重要研究成果。MOFs材料的絢麗結構可激發學生學習的興趣，其在分子識別、傳感器、藥物緩釋、選擇性催化等領域廣泛應用又能開拓學生的視野和發散思維。無機化學知識點可以與科學探究精神與創新能力結合的具體教學實例見表1。

表1 無機化學知識點與科學探究精神與創新能力結合講解實例Table 1 Examples of combination of inorganic chemistry knowledge with scientific exploration spirit and innovation ability

無機化學的教學任務不能只局限于是向學生傳授理論知識，還要向學生揭示科學的發展歷程，使學生汲取滲透于化學歷史長河中的科學思想和科學方法，這對于開闊學生的視野，培養科學探究精神，激發學生的創新意識和研究興趣等具有良好的促進作用。

2 環保意識與可持續發展理念培養

2013年9月7日，習近平總書記在哈薩克斯坦納扎爾巴耶夫大學發表演講談到環境保護問題時指出：“我們既要綠水青山，也要金山銀山。寧要綠水青山，不要金山銀山，而且綠水青山就是金山銀山?！边@一重要講話生動形象地表達了我們黨和政府大力推進生態文明建設的鮮明態度和堅定決心，表明了環保意識與可持續發展理念的重要性[2]。這就迫切需要加強學生環保意識與可持續發展理念培養。環保意識與可持續發展理念培養結合無機化學教學內容中可落實在多個章節(具體案例見表2)。如在講述“氮族元素”的氮氧化合物性質時，教師介紹氮氧化合物是污染大氣的重要污染物，這些化合物受日光紫外線的照射后，發生一系列光化學反應，形成光化學煙霧，通過倫敦、洛杉磯等城市發生的污染事件，讓學生深刻理解空氣污染的危害性，最后向學生傳遞環保理念和如何減少這些大氣污染物的排放。

表2 無機化學知識點與環保意識與可持續發展理念結合講解實例Table 2 Examples of combination of Inorganic Chemistry knowledge with environmental protection awareness and sustainable development concept

通過一個個的實例講解讓環保理念植入于學生之心，并在他們以后中小學教學中繼續傳遞，使我們社會朝著低污染的綠色可持續發展方向發展。

3 演繹推理能力培養

演繹推理能力培養主要是培養學生能夠在掌握一定證據基礎上，對于物質物質、結構及相關變化給出可能性假設，并且通過分析推理進行論證，可使學生在觀點、結論及證據三者之間構建邏輯關系。演繹推理能力在科學思維或在創造性解決問題上有著十分重要的作用，演繹推理不僅是解決問題的一種思維方法，也是科學研究中用來驗證假設的重要方法。無機化學教學過程中培養學生演繹推理能力可從以下三方面出發：(1)開展小組討論。小組討論是培養演繹推理能力的有效渠道，教師在教學中應充分利用。例如在講授熱力學基礎章節時，標準摩爾反應自由能的計算有多種不同方法，教師可選取一道例題讓學生分組用不同方法完成，比較每小組的方法和結果，總結歸納出每種方法所用的化學原理和所需的數據，通過這樣小組討論后學生對標準摩爾反應自由能的計算能有清晰的思路，在解題的過程中能迅速知道該用哪種方法。不過小組討論需要注意討論問題選取，討論時機選擇，討論時機把握等問題。要不小組討論就成為形式上的熱鬧，沒能取得預期的效果，甚至還浪費有限的課堂時間。(2)教師上課不能一味的灌輸法傳授，對于學生難以理解的問題，教師要秉著“知其然，也要知所以然”的目的，通過提問、答疑、總結等教學手段引導學生一起參與推導，形成善于推理的科學方法。(3)在考試試卷中適當增加推導演繹類的題目，使學生在答題過程中加強演繹推理思維。

4 辯證唯物主義觀培養

馬克思主義認為物質是不依賴于人的意識而存在的客觀實在，世界上一切的事物和現象都統一于物質[3]。 唯物辯證法是指導學生進行科學研究同時促進科學技術發展的重要思想武器，其不僅能在思想政治課程學習，在無機化學教學中教師也可以結合教學內容來滲透辯證唯物主義世界觀教育[4]。例如在講授元素周期律時，元素從左到右由金屬逐漸過渡到非金屬，化學性質隨著原子序數的增加發生了質的變化，同一族中元素從上到下的變化也是如此，都體現出了辯證唯物主義的質量互變規律。辯證唯物主義觀點的內容非常豐富，可以通過無機化學課程滲透的具體案例見表3。

表3 無機化學知識點與辯證唯物主義觀結合講解實例Table 3 Examples of combining Inorganic Chemistry knowledge with dialectical materialism

通過在無機化學教學中從化學史、化學原理、化學實驗等角度滲透辯證唯物主義觀，使學生從化學知識中感受到了物質運動發展的規律和哲學思想的精華。有助于培養學生的科學素養、人文素養以及人格的全面發展。

5 社會責任感培養

國民素質的提高關鍵要靠我們的教育，而教育關鍵的又是教師。因此，首先培養師范生的社會責任感具有十分重要的意義。教師在教學過程中可利用化學史講述、國家高新科技發展介紹、社會熱點問題討論等培養學生的社會責任感[5]。化學史把老一輩化學家們的愛國主義情感滲透進去，增強學生的愛國主義精神；國家高新科技發展介紹使學生了解國家的強大，增強民族自豪感；利用社會熱點問題討論引導學生關注社會，增強主人翁精神。無機化學教學實踐中可圍繞表4具體例子開展社會責任感滲透教育。

6 自主學習能力培養

大學生自主學習能力是培養學生作為一項重要的教育目標，是人才培養工作的核心。經過十多年的義務教育學習，學生在進入大學前已習慣接受式的教育，部分大學老師也習慣沿用以教師講授為中心的傳統教育方式，導致學生的自主性沒有體現。而大學課程內容多、理論性強、信息量大、練習少，如果不及時引導學生學習方法轉變，培養自主學習的意識和能力，將直接影響對后續課程的學習[6]。因此，作為大一新生學習的第一門基礎課，無機化學承擔著教學與培養學生自主學習能力的使命。為了使學生迅速適應大學學習，盡早養成自主學習的良好習慣，為師范生畢業后從教的自主學習打下基礎，我們首先需要培養學生自主學習的意識，筆者在教學中采用了以下幾點做法：首先，教師在課程開始的緒論部分就強調自主學習的重要性，教師每堂課結束后要布置預習內容和若干個需要解決的疑問，讓學生帶著問題預習下一節課的內容，教師在下節課可采用不同方式檢查學生的預習情況，并就上節課提出疑問予以解決，通過這種方式激發學生學習的興趣，初步養成自主學習的習慣。其次，教師還可以根據教學內容適當布置一些拓展性和綜合性題目，讓學生通過利用圖書館、網絡查閱資料、討論等渠道解決，進而加強自主學習的意識和團結協作，自主解決問題等綜合能力。再次，我們教學團隊建立了立體化的網絡教學、育人平臺，課程網站資源豐富，學生可通過網絡觀看課件、教學視頻，也可與網上作業，網絡答疑，有利于學生根據各自的實際開展互動式自主學習，有利于提高學生的學習熱情和學習效率，有利于培養學生自我獲取知識的能力。

7 結 語

在當前大學化學教學過程中，學科素養已經成為學生培養的重要指標，尤其在師范認證標準下，對師范生學科素養的培養質量要求也越來越高。因此，在大學無機化學教學過程中，教師應當在深入了解師范認證中畢業要求關于學科素養要求，以培養目標和畢業要求為出發點，通過教學內容和方法改革對學生各種學科素養加強培養，從而滿足課程對畢業要求的達成。