基于學(xué)習(xí)自動力形成的教學(xué)探索
——以高分子材料與工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)為例

＊鄭衛(wèi)新

（杭州師范大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院 浙江 311121）

學(xué)習(xí)自動力最早是由陶行知先生于1919年發(fā)表的《學(xué)生自治問題之研究》一文中提出[1]，是結(jié)合中國國情與西方教育思想的關(guān)于學(xué)生核心素養(yǎng)的中國表述[2]。學(xué)習(xí)自動力是指個體用已掌握的方法自覺行動、自主探索、自我教育、自我管理的能力[3]，這是一種自覺行為而非自發(fā)行為能力，需通過適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)才可實(shí)現(xiàn)[2]。我校高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)方案明確指出，要培養(yǎng)具有堅實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)、高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)和人文社會科學(xué)基礎(chǔ)，較強(qiáng)的實(shí)踐技能、較高的綜合素養(yǎng)、較好的自我獲取知識的能力、國際視野、溝通與組織管理能力和持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展?jié)摿Φ男虏牧蠈I(yè)人才。因此，在教學(xué)中促成學(xué)生學(xué)習(xí)自動力形成，是專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成不可或缺的關(guān)鍵內(nèi)容。

有機(jī)化學(xué)是高分子材料與工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生需掌握有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其性質(zhì)變化規(guī)律[4]，為分子合成、材料設(shè)計與制備、工藝流程開發(fā)以及分析、解決復(fù)雜高分子科學(xué)（工程）問題打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。該課程于一年級下學(xué)期開課，是后續(xù)物理化學(xué)、高分子化學(xué)、高分子復(fù)合材料、聚合物合成工藝學(xué)等專業(yè)課程的先修課程。在學(xué)生進(jìn)入大學(xué)初期即培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)自動力逐漸形成，不僅是低年級學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)、生活的必要前提，還是高校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求達(dá)成的關(guān)鍵條件，更是學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力及持續(xù)發(fā)展力形成的重要基礎(chǔ)。

由于有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容體系龐大、學(xué)生未能形成適用于大學(xué)的學(xué)習(xí)方法以及工科學(xué)生對基礎(chǔ)理論課程的重視程度不足等原因，課程教學(xué)存在不少困難[5]。如何盡快使學(xué)生適應(yīng)課程學(xué)習(xí)以實(shí)現(xiàn)高效率教學(xué)是我們迫切需要解決的問題。堅持“以學(xué)生為主體”的理念[6]，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性，在開展課程教學(xué)的同時注重學(xué)生學(xué)習(xí)自動力養(yǎng)成，是提升教學(xué)效率與學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的關(guān)鍵點(diǎn)。

1.立足于專業(yè)特色的課程內(nèi)容重構(gòu)

教育心理學(xué)認(rèn)為學(xué)習(xí)興趣是指個人傾向于認(rèn)識、研究獲得某種知識的心理特征，是可以推動求知的一種內(nèi)在力量。學(xué)習(xí)興趣可以劃分為直接興趣與間接興趣，前者是由所學(xué)材料或?qū)W習(xí)活動——學(xué)習(xí)過程本身直接引起的，后者是由學(xué)習(xí)活動的結(jié)果引起的[7]。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)自動力養(yǎng)成應(yīng)從激發(fā)其對課程學(xué)習(xí)興趣開始。立足高分子材料與工程專業(yè)特色，重新構(gòu)建內(nèi)含“有機(jī)化學(xué)-高分子聯(lián)結(jié)點(diǎn)”的有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容是吸引高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生關(guān)注的基礎(chǔ)。基于學(xué)生的專業(yè)歸屬感，依托在線教學(xué)平臺及優(yōu)質(zhì)共享資源，構(gòu)建由“核心知識體系+知識拓展+研究前沿”三部分組成的新有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容體系（圖1）。

圖1 立足專業(yè)特色的有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)Fig.1 Reconstructing the teaching contents of organic chemistry based on specialty characteristics

核心知識體系主要通過課堂講授進(jìn)行教學(xué)。有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理是從電子共用與轉(zhuǎn)移不同方式來描述共價鍵形成與斷裂，是學(xué)生脫離“機(jī)械式記憶”學(xué)習(xí)方法的關(guān)鍵，也是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。以反應(yīng)機(jī)理作為核心知識體系框架，通過板書輔以多媒體素材應(yīng)用的方式，在若干知識教授中引入與高分子化學(xué)相關(guān)的知識點(diǎn)作為實(shí)例，來引起學(xué)生關(guān)注與興趣。例如自由基聚合高分子化學(xué)的重要內(nèi)容，涉及自由基聚合機(jī)理、自由基聚合動力學(xué)和自由基聚合實(shí)施方法等[8]。學(xué)生在有機(jī)化學(xué)課程接觸到的第一類化合物烷烴的鹵代反應(yīng)就是自由基機(jī)理的反應(yīng)，在課堂教學(xué)中以該機(jī)理在高分子化學(xué)中的應(yīng)用作為課程導(dǎo)入，可有效吸引學(xué)生的關(guān)注；苯酚與甲醛生成酚醛樹脂是通過酚芳環(huán)上的烷基化反應(yīng)進(jìn)行，這是親電取代反應(yīng)機(jī)理，在高分子化學(xué)中屬于陽離子聚合過程；而苯酚與丙酮的縮合產(chǎn)物雙酚A與環(huán)氧氯乙烷反應(yīng)形成環(huán)氧樹脂屬于陰離子聚合。在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中用聚合反應(yīng)作為知識應(yīng)用與延伸，不僅利于學(xué)生加深對反應(yīng)機(jī)理的理解與掌握，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

近年來隨著網(wǎng)絡(luò)普及與信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)生可以通過多種渠道獲取知識與信息，這也為知識拓展帶來具有時代特色的優(yōu)勢。以科學(xué)發(fā)展歷史、科學(xué)家故事以及生活中衣食住行中的有機(jī)化學(xué)元素作為課程導(dǎo)入、課外閱讀等教學(xué)環(huán)節(jié)的豐富素材，讓有機(jī)化學(xué)課程更具趣味性與親和力。引導(dǎo)低年級學(xué)生關(guān)注國內(nèi)權(quán)威專業(yè)期刊，通過權(quán)威網(wǎng)絡(luò)公共信息平臺的最新研究動態(tài)，以青年人熟悉的方法與途徑了解學(xué)科前沿。鼓勵學(xué)生關(guān)注學(xué)院教師科研工作，為后續(xù)課余參與科研工作提前準(zhǔn)備，在基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)同時將知識進(jìn)行應(yīng)用與內(nèi)化，有利于引導(dǎo)學(xué)生從學(xué)習(xí)內(nèi)容上建立對課程重要性認(rèn)知及認(rèn)同，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，繼而驅(qū)動學(xué)習(xí)自動力形成。

2.多維度教學(xué)資源建設(shè)

成長于信息時代的青年學(xué)生普遍具備利用網(wǎng)絡(luò)共享知識與信息的基本技能，紙質(zhì)教材已無法滿足他們的個性化學(xué)習(xí)訴求，建設(shè)多維度教學(xué)資源是目前有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐開展的基本條件（圖2）。

圖2 多維度教學(xué)資源組成Fig.2 Composition of multi-dimensional teaching resources

有機(jī)化學(xué)作為化學(xué)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程，在國內(nèi)外各類在線教學(xué)平臺、公共社交媒體上有大量在線教學(xué)資源，其中不乏優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。對于體系相對穩(wěn)定的課程核心知識來說，學(xué)生可以在中國大學(xué)MOOC、智慧樹等在線課程網(wǎng)站獲得大量優(yōu)質(zhì)資源共享為課程教學(xué)資源。然而，即使是化學(xué)化工類專業(yè)基礎(chǔ)課程，有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)也不能脫離不同單位學(xué)科特點(diǎn)與人才培養(yǎng)定位。因此，在共享優(yōu)質(zhì)資源同時，以“支持學(xué)”[9]為目標(biāo)針對性自主構(gòu)建個性化教學(xué)資源體系勢在必行（圖2）。基于此，自主構(gòu)建包括核心知識教學(xué)（在線預(yù)習(xí)、課后習(xí)題、在線題庫以及習(xí)題講解微視頻）、知識拓展（科學(xué)發(fā)展史、科學(xué)家故事及生活常識等）與研究前沿三部分在內(nèi)的個性化教學(xué)資源體系，該體系以材料與高分子工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，針對每年不同學(xué)生的具體學(xué)情不斷更新課程資源，是學(xué)生實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)開展的良好平臺。

在教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生有選擇地合理運(yùn)用優(yōu)質(zhì)共享資源作為課堂學(xué)習(xí)的差異性補(bǔ)充，課后開展自主學(xué)習(xí)與探索，通過課外學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)自我教育與自我管理，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及自我發(fā)展意識形成良好契機(jī)，是學(xué)習(xí)自動力養(yǎng)成的重要保障。

3.導(dǎo)向?qū)W習(xí)自動力形成的多模態(tài)教學(xué)構(gòu)建

以有機(jī)化學(xué)核心知識體系為基礎(chǔ)，針對課堂與課外不同學(xué)習(xí)場景構(gòu)建“學(xué)生為主體，教師作引領(lǐng)”的促進(jìn)學(xué)習(xí)自動力形成的多模態(tài)教學(xué)模式（圖3）。

圖3 導(dǎo)向?qū)W習(xí)自動力生成的多模態(tài)教學(xué)Fig.3 Multimodal teaching mode directing to formation of learning motility

多模態(tài)教學(xué)分課外自主學(xué)習(xí)與課內(nèi)講授討論探究兩部分。依托超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺，學(xué)生課外以個人或小組協(xié)作方式開展自主學(xué)習(xí)。以有機(jī)化學(xué)課程中化合物的骨架與官能團(tuán)種類為主線組織框架式教學(xué)內(nèi)容，教師提前發(fā)布預(yù)習(xí)提綱引領(lǐng)學(xué)生展開基于課程特點(diǎn)的預(yù)習(xí)思路，提前熟悉核心知識點(diǎn)，為課堂教學(xué)中的討論與探究做好準(zhǔn)備。分別建成并不斷完善相對獨(dú)立的課后作業(yè)與自主練習(xí)題庫，在線發(fā)布課后作業(yè)，部分主觀性習(xí)題（如有機(jī)反應(yīng)機(jī)理、合成題等）讓學(xué)生開展“作業(yè)互評”，最后由教師終評，形成良好的生生、師生之間有效的良好互通。學(xué)生可以通過題庫、閱讀材料、期刊文獻(xiàn)等開展課外學(xué)習(xí)拓展，自主練習(xí)題存在難度梯度，可滿足不同程度學(xué)生的自主學(xué)習(xí)訴求；文獻(xiàn)材料可讓學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展動態(tài)，提升學(xué)習(xí)興趣與自主性。教師在每次課堂教學(xué)結(jié)束前會向?qū)W生發(fā)布基于本次教學(xué)內(nèi)容的課后反思題，學(xué)生可以小組協(xié)作或個人學(xué)習(xí)完成由該任務(wù)驅(qū)動的自主學(xué)習(xí)。教師通過常規(guī)化多模態(tài)課外學(xué)習(xí)模式，引領(lǐng)學(xué)生形成符合課程特點(diǎn)與個性化發(fā)展需求的自主學(xué)習(xí)能力及意識，是學(xué)生學(xué)習(xí)自動力養(yǎng)成的重要助力。

每次課教師會布置若干數(shù)目的反思題，由指定同等數(shù)目學(xué)生在下一次課堂上展開核心發(fā)言與討論，在課堂教學(xué)中對學(xué)生課后反思學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢驗。每位同學(xué)解析的題目是不確定的，這種不確定性促使學(xué)生開展小組協(xié)作學(xué)習(xí)與互助。教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況開展指導(dǎo)與點(diǎn)評，以學(xué)生為主體的問題討論與解析比教師直接講授更能體現(xiàn)教與學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)問題，教師可以更具體而直接掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，以便開展針對性教學(xué)與探究。

此外，通過教師課堂教學(xué)引導(dǎo)+學(xué)生課外學(xué)習(xí)，開展基于發(fā)散思維策略的課程教學(xué)[5]。以有機(jī)化學(xué)知識體系框架為依據(jù)，課堂教學(xué)中教師通過矩陣圖、關(guān)聯(lián)圖及學(xué)科思維導(dǎo)圖等形式進(jìn)行分階段、分層次教學(xué)。以矩陣圖引領(lǐng)學(xué)生在課堂教學(xué)中構(gòu)建基于有機(jī)化合物官能團(tuán)的有機(jī)化學(xué)基本知識體系認(rèn)知，以每章課后作業(yè)及反思題引導(dǎo)學(xué)生通過關(guān)聯(lián)圖進(jìn)行階段性知識關(guān)聯(lián)及梳理，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生在知識理解及有機(jī)化學(xué)規(guī)律掌握中形成理解式記憶，以學(xué)科思維導(dǎo)圖為輔助開展結(jié)構(gòu)化思考，培養(yǎng)學(xué)生通過發(fā)散式思維，經(jīng)多方法、多角度分析與解決問題，有利于學(xué)生的課程基礎(chǔ)知識夯實(shí)及分析、解決問題能力提升，這是學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)的重要前提與基礎(chǔ)。而發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的最主要特點(diǎn)，開展基于發(fā)散思維策略的多模態(tài)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的有效方法，與學(xué)生學(xué)習(xí)自動力發(fā)展相輔相成。

通過個性化課外學(xué)習(xí)及高參與度的課堂教學(xué)，學(xué)生逐漸熟悉并掌握有機(jī)化學(xué)課程理論邏輯體系及知識框架，這是學(xué)習(xí)自動力及持續(xù)發(fā)展力形成的關(guān)鍵前提。

4.課程考核方式變更

為促成學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣養(yǎng)成及學(xué)習(xí)自動力形成，加強(qiáng)形成性考核并在課程考核占有合理權(quán)重是行之有效的保障措施。有機(jī)化學(xué)課程考核由平時成績與期末考核組成，各占比50%。其中平時成績由形成性考核環(huán)節(jié)（30%）及階段性考核（20%，期中考試/單元測驗）組成，其中形成性考核環(huán)節(jié)包括課堂討論（10%）+作業(yè)（10%）+課外討論/在線學(xué)習(xí)（10%）。該考核方式可對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行較全面測評，有效促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)力提升及學(xué)習(xí)自動力形成。

5.教學(xué)成效與反思

基于學(xué)生學(xué)習(xí)自動力形成的教學(xué)探索實(shí)施以來，高分子材料與化學(xué)專業(yè)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)課程重視程度明顯提升。從每學(xué)期課程教學(xué)調(diào)查問卷反饋來看，盡管大部分學(xué)生（83%）覺得有機(jī)化學(xué)難度較大，所有學(xué)生對課程教學(xué)安排感到滿意（87%學(xué)生選擇“非常滿意”）。97%學(xué)生認(rèn)為通過課前預(yù)習(xí)對課堂學(xué)習(xí)更有信心（37%學(xué)生選擇“非常有信心”），60%學(xué)生認(rèn)為課外作業(yè)有利于發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的不足之處，87%學(xué)生感到課堂上對反思題開展討論是非常有必要的。從對課程學(xué)習(xí)總體獲得感調(diào)查（多選）來看，所有學(xué)生都學(xué)有所獲，學(xué)生們（31%）感受到大學(xué)與中學(xué)學(xué)習(xí)的巨大差異，18%的學(xué)生通過第一學(xué)期的學(xué)習(xí)已經(jīng)逐漸適應(yīng)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)，經(jīng)過一年的學(xué)習(xí)盡管依然存在困難，但他們有信心在繼續(xù)學(xué)習(xí)中克服（36%）。尤其值得關(guān)注的是，有7%學(xué)生覺得有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)方法具有根本性改變，8%學(xué)生認(rèn)為有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)方法和思路可以推廣到其他課程學(xué)習(xí)。從以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)可見，基于學(xué)習(xí)自動力形成的教學(xué)探索受到學(xué)生的廣泛認(rèn)可，不僅對低年級學(xué)生適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)具有積極作用，課內(nèi)外多模態(tài)教學(xué)實(shí)施可有效促成學(xué)生的學(xué)習(xí)自動力形成，而學(xué)習(xí)思路與方法的根本性轉(zhuǎn)變對學(xué)生未來具備持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展?jié)摿Ξa(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，符合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求。

“注重學(xué)生學(xué)習(xí)自動力養(yǎng)成，教育之收效能事半功倍”[2]。具備自主學(xué)習(xí)能力與自我提升能力將是學(xué)生適應(yīng)并服務(wù)于未來社會發(fā)展基本條件，學(xué)習(xí)自動力是學(xué)生具備上述能力的先決因素。成長于信息化時代的青年學(xué)生對個性化訴求不斷攀升是當(dāng)前高等教育引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)自動力形成的最佳契機(jī)。從教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)、多維教學(xué)資源構(gòu)建、教學(xué)模式革新及課程考核方式變更等方面入手，在課程教學(xué)過程中除了傳授知識，更要注意學(xué)生學(xué)習(xí)自動力的形成及綜合能力提升，在理論、實(shí)踐學(xué)習(xí)過程中充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和創(chuàng)造力，使學(xué)生逐漸形成終身學(xué)習(xí)與自我提升能力，為具備持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展?jié)摿Υ蛳略鷮?shí)基礎(chǔ)。