基于腦科學(xué)的有機化學(xué)課程思政設(shè)計與實踐

曹敏惠，徐勝臻，李雪剛，馬濟美，張青葉

1華中農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，武漢 430070

2華中農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，武漢 430070

2020年春，由于新型冠狀病毒（COVID-19）的影響，全國高校實現(xiàn)了“停課不停教、停課不停學(xué)”，開展了有史以來規(guī)模最大、上線課程最多、覆蓋人數(shù)最廣的線上教學(xué)[1]。為了保障教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果，我們在有機化學(xué)教學(xué)中全面開展課程思政，與思政課程同向同行，從“專人”育人轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭巳藭r時事事”育人。

在線教學(xué)中，師生不能面對面交流，因此，課程思政更應(yīng)該尊重教育教學(xué)的規(guī)律。著名科學(xué)家錢學(xué)森說：“教育工作的最終機理在于人腦的思維過程[2]。”大腦的發(fā)育規(guī)律，就是教育的根本規(guī)律[3]。美國耶魯大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家保羅·麥克萊恩（Paul MacLean）將大腦分成三個區(qū)域：本能腦、情感腦和邏輯腦，其揭示了情感是課程思政教育的“催化劑”[4,5]。我校有機化學(xué)是面向新生開設(shè)的公共基礎(chǔ)課，每年約2500人參與學(xué)習。課程目標是通過有機化學(xué)知識的傳授，不但要啟迪學(xué)生智慧，更要培養(yǎng)學(xué)生健全人格。因此，在線教學(xué)中，以腦科學(xué)為基礎(chǔ)，采用喚醒本能腦，打動情感腦，激活邏輯腦作為主要滲透原則，促進教學(xué)內(nèi)容與思政的融入，從而使課程思政入腦入心。

1 喚醒學(xué)生的本能腦——建立師生互信

不論是知識傳授、還是思政教育都與腦科學(xué)是緊密相連的。恩格斯曾經(jīng)指出：“人行動的一切動力，都一定要通過他的頭腦，一定要轉(zhuǎn)變?yōu)樗囊庵緞訖C，才能使他行動起來。”指導(dǎo)學(xué)生的思想和行為，應(yīng)遵循大腦發(fā)展的規(guī)律[6]。人的本能腦位于大腦的最里層，又稱直覺腦，具有強大的功能，人們依靠本能腦生存[7]。在線教學(xué)由于時空的分離，給知識傳授和課程思政實施都帶來困難，如何有效喚醒學(xué)生的本能腦，建立師生互信，使學(xué)生親其師，而信其道，本研究主要采用了以下教學(xué)策略。

1.1 課堂儀式化喚醒本能腦

在線教學(xué)中，師生時空分離，需建立課堂儀式感。首先教師以身作則，注意個人形象。直播教學(xué)中穿戴整齊，“頭必洗，面必凈”，給學(xué)生留下良好的形象。引導(dǎo)學(xué)生換好正裝，坐在書桌前聽課學(xué)習。其次，營造教學(xué)現(xiàn)場感，使學(xué)生產(chǎn)生“見屏如面”的感覺。堅持上課的問候禮儀和下課的告別儀式，讓課堂始終保持儀式感和隆重感。同時，教師在上課過程中，用溫暖人心的語言，鼓勵學(xué)生舉手回答問題，并能夠清楚叫出每一位同學(xué)的名字。儀式感的渲染，能有效促進學(xué)生融入課堂，喚醒學(xué)生的本能腦，促進師生建立互信，為課程思政的實施奠定基礎(chǔ)。

1.2 案例故事化喚醒本能腦

講故事能拉近講述者和受眾之間的情感距離，產(chǎn)生思想共鳴，“一個故事勝過一打道理”。在有機化學(xué)教學(xué)中，結(jié)合化學(xué)史、新聞報道、生活實例等，充分挖掘思政元素，將課程思政案例編寫成故事。

有機化學(xué)課程思政案例從知識點出發(fā)，確立育人目標，挖掘故事并融入相應(yīng)思政元素，用有趣的故事把深奧的道理通俗化，將枯燥的說教生動化，將直白的觀點情感化，將抽象的哲理生活化。例如在第一次課中，將教師的自我介紹轉(zhuǎn)化為教師成長勵志故事，教師自我“抗疫”故事，縮短與學(xué)生的距離；在前幾次課前，講最美逆行者醫(yī)護人員、安保人員、志愿者等的“抗疫”故事，激勵學(xué)生在疫情下，自律自強，在家好好學(xué)習就是最好的“抗疫”。還巧用校園內(nèi)身邊人物，例如張啟發(fā)院士獲得未來科學(xué)大獎的故事喚醒學(xué)生立志科學(xué)研究，為中華復(fù)興而讀書的源動力。課程組結(jié)合有機化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，編寫了具有針對性的故事案例，具體見表1，還制作了相應(yīng)的電子課件，。教師根據(jù)課堂需求和自身教學(xué)習慣，選取案例進行教學(xué)，每個故事一定在3分鐘內(nèi)講完，寓理于事，用故事喚醒學(xué)生的本能腦，促進學(xué)生自然而然地理解故事中蘊含的道理。

表1 有機化學(xué)課程思政故事案例

2 打動學(xué)生的情感腦——建構(gòu)情境案例

情感腦可控制人的感覺，比如快樂、恐懼、滿意以及心跳血壓等[7]。情感的激發(fā)是營造良好教學(xué)氛圍的重要條件，也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。教師面帶微笑，把積極情感帶進課堂，融進教學(xué)內(nèi)容之中，摒除單純說教，把說理與情感熔為一爐，做到既以理服人，又以情動人，可以提高課程思政實效。

2.1 用心共情打動情感腦

共情，又稱“同理心”“同感”，即我們通常所說的“換位思考”。共情不僅包括情感上的共享，還包括認知上對他人的理解。學(xué)生受疫情影響暫時不能返校，難免會出現(xiàn)心情焦慮以及在家學(xué)習的不適，對社會事件的反思、對輿情的困惑等。教師要想學(xué)生之所想，急學(xué)生之所急，供學(xué)生之所需。關(guān)注學(xué)生的身心健康狀況，給學(xué)習有困難的學(xué)生給予關(guān)心和幫助。例如，課前播放與疫情相關(guān)暖場視頻“武漢伢”“為了誰（抗疫版）”“等風雨過后”“你我生而平凡”“漫長的告別”和“你的奮斗終將偉大”等，然后結(jié)合視頻內(nèi)容與學(xué)生分享抗疫心情（總是會被感動的流淚），從而聯(lián)系到學(xué)生的生活，告訴他們雖暫時足不能出戶，但可以在家在線勤奮學(xué)習，這也是最好的“抗疫”行動；分享習主席給北京大學(xué)援鄂“90后”的回信，鼓勵學(xué)生參與“抗疫”，貢獻青年一代的擔當和力量。

2.2 用情境式案例打動情感腦

情境式案例有助于激發(fā)學(xué)生的情感，使學(xué)生感到輕松愉快，用思政促進學(xué)生學(xué)習。教師精心制作了“有機化學(xué)解碼愛情”“舌尖上的有機化學(xué)”“藥物中的有機化學(xué)密碼”等微課，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，巧妙融入思政元素。在“有機化學(xué)解碼愛情”的微課中，從一首由任課教師演唱的改編化學(xué)版“愛”開始，將學(xué)生帶入了愛情的3個階段：初戀、熱戀、婚姻。學(xué)生不僅學(xué)習了愛情不同階段身體內(nèi)分泌的有機化合物，也體會到樹立正確戀愛觀的重要性。同時，為體現(xiàn)學(xué)科交叉性，面對不同專業(yè)的學(xué)生，在講同一個知識點采用不同案例，增強學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。例如在講羧酸時，針對生科專業(yè)講三羧酸循環(huán)，針對植科專業(yè)講除草劑2,4-D，針對食科專業(yè)講反式脂肪酸，抓住不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習需求，提升專業(yè)認同感。具體課程思政情境式案例見表2。

表2 有機化學(xué)課程思政情境式案例

3 激活學(xué)生的邏輯腦——創(chuàng)建同頻共振

邏輯腦，通常被稱為大腦皮層，是人類應(yīng)用邏輯來思考、計劃和記憶的組織，讓我們有奇妙的交流能力、書寫能力和創(chuàng)造能力[7]。課程思政要走入學(xué)生的心里，需激活學(xué)生的邏輯腦，師生同頻共振，讓學(xué)生悟出課程思政之“道”。

3.1 口頭報告激活邏輯腦

邏輯思維和語言表達密不可分。疫情下的直播課，開設(shè)每次課前三分鐘口頭報告，報告的主題是“我說戰(zhàn)‘疫’”。學(xué)生可講疫情下的學(xué)習和生活，可講如何應(yīng)用化學(xué)進行抗“疫”，也可對網(wǎng)上謠言進行辟謠等。學(xué)生需制作PPT輔助講解，要求語言簡潔生動。通過查閱文獻，理性思考，課堂展示引導(dǎo)學(xué)生在做中學(xué)，用求真務(wù)實的科學(xué)精神、客觀全面的理性思維看待此次疫情，喚醒“00后”青年的擔當和責任意識，激活學(xué)生的邏輯腦。

3.2 合作學(xué)習激活邏輯腦

合作學(xué)習是學(xué)習過程中的社交體驗，學(xué)生可建立起彼此的信任感，在不同的觀點中更容易形成辯證思維和同理心，有利于使其成長為心理健康、大度包容、視野寬闊的社會公民。有機化學(xué)實現(xiàn)了基于MOOC的“一站式”在線翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。在翻轉(zhuǎn)課堂中，合作學(xué)習體現(xiàn)在課前自學(xué)后的討論分享和小組合作完成任務(wù)兩個方面[8]。通過異質(zhì)分組，不同層次的學(xué)生都可在做中學(xué)，有利于知識的內(nèi)化和吸收；小組任務(wù)的完成，需要團隊協(xié)作，體現(xiàn)每個小組成員的作用。例如，在疫情初期，新聞報道中反映大眾對各種消毒劑的使用存在誤區(qū)，還引發(fā)了事故。針對新聞報道，設(shè)計了一個小組任務(wù)：要求小組合作，制作一個3分鐘的關(guān)于消毒劑的科普視頻。同時將學(xué)生制作的優(yōu)質(zhì)視頻上傳到中國大學(xué)MOOC的有機化學(xué)（https://www.icourse163.org/learn/HZAU-1001516001?tid=1450215488#/learn/content）上供社會學(xué)員學(xué)習，讓學(xué)生在完成任務(wù)時更有責任感和成就感。學(xué)生通過查閱資料，了解疫情發(fā)展，應(yīng)用有機化學(xué)知識解決現(xiàn)實問題，學(xué)生不僅可以提升學(xué)習興趣和團隊協(xié)作精神，還能夠悟出當前應(yīng)該科學(xué)抗擊疫情，理性思考和科學(xué)生活的道理。由此可見，在線教學(xué)中，建立師生、生生學(xué)習共同體，有利于學(xué)生自主學(xué)習，還可達到師生同頻共振的效果。具體合作學(xué)習小組項目案例見表3。

表3 有機化學(xué)課程思政合作學(xué)習案例

4 結(jié)語

通過近3個月的在線教學(xué)實踐，課程思政實施有難度，有挑戰(zhàn)。因此，只有充分尊重腦科學(xué)、尊重教育規(guī)律，仔細分析學(xué)情，與學(xué)生共情，才能使思想教育走入學(xué)生的心里。課程思政不是在原有課程中簡單加幾個案例，講幾個好故事或灌點“雞湯”，不是物理變化，而是化學(xué)變化。“教育不是灌輸，而是點燃火焰”，只要教師付出真心，愛教育事業(yè)、愛學(xué)生，精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習活動，關(guān)心學(xué)生感受，細心解決學(xué)生困難與問題，課程思政就會成為點燃學(xué)生學(xué)習熱情的助推器，成為創(chuàng)新火焰的星星之火。