淺談高校《化學(xué)史》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

孫玉，吳玲，李穎

(1.天津工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院，天津 300387；2.天津市纖維界面處理技術(shù)工程中心,天津 300270）

化學(xué)史從化學(xué)發(fā)展的歷史角度，闡述從化學(xué)的萌芽開始， 怎樣發(fā)展為現(xiàn)代化學(xué)的歷史過程，即化學(xué)怎樣產(chǎn)生、發(fā)展和繁榮起來的全過程的系統(tǒng)闡述[1]。 我國著名的化學(xué)家傅鷹曾說過：“化學(xué)可以給人以知識(shí)，化學(xué)史可以給人以智慧”[2]。 目前國內(nèi)部分高校的化學(xué)及化工專業(yè)開設(shè)化學(xué)史課程，通過該課程的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生們認(rèn)識(shí)化學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的歷史演變，有利于學(xué)生形成正確的辯證唯物主義觀和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。

1 存在的問題

目前，我國部分高?；瘜W(xué)史課程一般在大三第一學(xué)期開設(shè)，2 個(gè)學(xué)分。課程內(nèi)容包括古代化學(xué)史、近代化學(xué)史和現(xiàn)代化學(xué)史三大部分。 從化學(xué)史的發(fā)端—火開始講起，對(duì)化學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展、繁榮及展望等進(jìn)行理論的知識(shí)講解， 涉及內(nèi)容廣泛，涵蓋哲學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、歷史等多門學(xué)科。 但由于講課形式較為單一，老師主要以講授課程內(nèi)容為主，缺少與學(xué)生間的互動(dòng)，所以導(dǎo)致課堂氣氛枯燥乏味，學(xué)生參與度不高，獨(dú)立思考的能力得不到鍛煉。 同時(shí)課程的考評(píng)方式也較為簡(jiǎn)單，多以完成一篇論文作為期末成績(jī)。

另一方面，高校轉(zhuǎn)專業(yè)率較高的學(xué)科就包括化學(xué)及化工專業(yè)， 那么可以將培養(yǎng)方案中的該課程調(diào)整到大一第一學(xué)期， 這將有助于降低轉(zhuǎn)專業(yè)率[3]。

2 改進(jìn)措施

2.1 引入化學(xué)家的生平事跡

學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生的心理上的愛好和渴望科學(xué)文化知識(shí)、追求真理的認(rèn)識(shí)傾向，是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力[4]。 化學(xué)史作為一門自然科學(xué)與歷史科學(xué)的交叉學(xué)科，將化學(xué)史與化學(xué)人文歷史相結(jié)合， 在講授化學(xué)的發(fā)展過程中， 選取一些著名的化學(xué)家的生平進(jìn)行介紹，可以有效地激發(fā)學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

2.2 設(shè)置專題性講座及開展主題討論/辯論會(huì)

化學(xué)史課程一般是按照時(shí)間順序，從古至今講授內(nèi)容的。 但由于教材內(nèi)容過長，主題不夠突出，授課形式缺乏活力，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，所以可以設(shè)置專題性講座，圍繞某一化學(xué)事件或化學(xué)人物，對(duì)其前因后果進(jìn)行深入的講解和探討，讓學(xué)生參與課堂教學(xué)，將枯燥乏味的課堂講授變成興趣盎然的課堂討論。例如:以化學(xué)物質(zhì)苯的前世今生為例，從法拉第第一次發(fā)現(xiàn)苯到凱庫勒對(duì)苯環(huán)結(jié)構(gòu)的確定，再到洛斯密得、勞倫與凱庫勒的苯環(huán)創(chuàng)始人之爭(zhēng)及芳香族化合物及其衍生物的合成與發(fā)展，要求學(xué)生要在課前查閱文獻(xiàn)，課上分組匯報(bào)，互相討論，老師補(bǔ)充講解，從而形成了完整的知識(shí)體系。 再如以法國科學(xué)家巴斯德的名言“科學(xué)沒有國界，但科學(xué)家有祖國”為主題，設(shè)立正反兩方，列舉古往今年的著名科學(xué)家（不僅限于化學(xué)家）如戴維、哈伯、巴斯德、錢永健、侯德榜、鄧稼先、錢學(xué)森等，對(duì)該論題進(jìn)行辯論。通過這些活動(dòng)， 不僅增強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)力，引導(dǎo)學(xué)生去主動(dòng)思考和鉆研，同時(shí)還豐富了學(xué)生的化學(xué)史知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生愛國主義情懷。

2.3 采用線上線下混合教學(xué)

化學(xué)史內(nèi)容博大精深， 但課上教學(xué)時(shí)間有限，所講授的知識(shí)不可能面面俱到。 因此可以采用線上線下混合教學(xué)方式， 提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，可引導(dǎo)學(xué)生將手機(jī)作為學(xué)習(xí)工具， 登錄智慧樹、中國大學(xué)MOOC、微課等教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生在線觀看相關(guān)的課程， 例如: 智慧樹平臺(tái)的 《化學(xué)文化學(xué)》、《走進(jìn)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)》等相關(guān)課程，對(duì)化學(xué)史課程的學(xué)習(xí)有良好的輔助作用。 同時(shí)，也可以通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)，設(shè)置隨堂測(cè)驗(yàn)，例如:發(fā)現(xiàn)元素最多的化學(xué)家是誰、 德國化學(xué)史上的雙子星是誰、獲得兩次諾貝爾獎(jiǎng)的第一人是誰等。 學(xué)生使用手機(jī)回答，結(jié)果計(jì)入平時(shí)成績(jī)考核。

2.4 將化學(xué)史內(nèi)容外延，貫穿多學(xué)科領(lǐng)域

化學(xué)史的發(fā)展是人類社會(huì)的發(fā)展，涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域， 因此授課時(shí)可以將化學(xué)史的內(nèi)容外延，增加課程知識(shí)的廣度，與中外相關(guān)人物、事件相聯(lián)系，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科能力。例如: 在講授原始化學(xué)物質(zhì)觀時(shí)， 提到戰(zhàn)國 《管子·水地》中的一元論元素觀。 則可從管子是誰，為什么中國古代老子、孔子、管子、韓非子等學(xué)者都用“子”相稱引出，延伸到春秋五霸、八拜之交等，豐富了學(xué)生對(duì)中國歷史知識(shí)的了解；從元素多元論的亞里士多德延申出蘇格拉底、柏拉圖與亞里士多德的關(guān)系，發(fā)表的著名哲學(xué)觀點(diǎn)等。 再如講授希臘化埃及煉金術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)了仿金術(shù)，則會(huì)聯(lián)想到古希臘馬其頓帝國的強(qiáng)大（也可延伸講古希臘歷史）、科學(xué)家牛頓對(duì)煉金術(shù)的癡迷、牛頓與萊布尼茨的微積分第一人之爭(zhēng)等； 講授煉丹術(shù)時(shí)，需要說明孫思邈、葛洪等并不僅是煉丹師，還是我國歷史上著名的醫(yī)學(xué)家，如:孫思邈號(hào)稱“藥王”，著有《千金藥方》，而葛洪所著的《肘后備急方》 啟發(fā)了屠呦呦發(fā)現(xiàn)了治療瘧疾的青蒿素，成為我國首位諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者。如:從第一個(gè)把數(shù)學(xué)與化學(xué)相結(jié)合的德國化學(xué)家里希特開始，到吉布斯以嚴(yán)密的數(shù)學(xué)形式和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评?，發(fā)表了三篇熱力學(xué)經(jīng)典之作，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在化學(xué)發(fā)展中的重要作用；如在講授英國化學(xué)家紐蘭茲的“八音律”元素周期表，引申到俄國號(hào)稱“星期日作曲家” 的化學(xué)家鮑羅廷在化學(xué)及音樂方面的貢獻(xiàn)， 并可向?qū)W生講授音樂的相關(guān)知識(shí)，但該領(lǐng)域需要任課教師有一定的音樂基礎(chǔ)。 通過將該課程與歷史、哲學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、音樂等多學(xué)科融合，必然增加課程的趣味性，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.5 采用PBL 教學(xué)法

Problem－BasedLearning(簡(jiǎn)稱PBL)教學(xué)法最早是1969 年美國醫(yī)學(xué)教授Barrow 提出來的，其目的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，獲得很好的教學(xué)效果。 該教學(xué)法在20 世紀(jì)80 年代后迅速發(fā)展， 并廣泛用于各科教學(xué)中[5]。 將PBL 方法引入到化學(xué)史的教學(xué)中，由老師提出問題， 學(xué)生解答問題的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[6]。 例如:設(shè)置問題1，中國古代原始化學(xué)物質(zhì)觀未能繼承發(fā)揚(yáng)的原因；問題2，如何評(píng)價(jià)拉瓦錫之死？ 問題3，淺談吉森學(xué)派對(duì)化學(xué)發(fā)展的意義。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、收集整理資料，小組討論等方式，最終完成問題的解答。 在學(xué)習(xí)過程中，老師僅起到引導(dǎo)的作用，而學(xué)生才是教學(xué)的主體。 通過這種方法教學(xué)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，能讓教學(xué)到達(dá)事半功倍的效果。

2.6 改進(jìn)評(píng)價(jià)方式

該課程為系選修課，按學(xué)校相關(guān)規(guī)定，可采用考查方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。 其考核方式包括平時(shí)出勤（10%）、隨堂測(cè)驗(yàn)（20%）、分組演講（20%）、主題討論（20%）、期末論文寫作（30%）五個(gè)環(huán)節(jié)，即將過程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式，以期對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考查。 其中在隨堂測(cè)驗(yàn)環(huán)節(jié)，除了老師出題外，也可以讓學(xué)生進(jìn)行分組，互相測(cè)驗(yàn)，但要保證每組同學(xué)都給其他組同學(xué)出過試題以確保公平性；在分組演講、主題討論兩個(gè)環(huán)節(jié)中，可將評(píng)分分為各組互相打分、組內(nèi)成員打分及老師打分三部分，分別賦予不同的權(quán)重計(jì)算出總分。 主要目的是提高學(xué)生的參與度，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 總結(jié)

當(dāng)前，高校教學(xué)改革正深入發(fā)展，探索適宜化學(xué)史課程的教學(xué)模式至關(guān)重要。 只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增加學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，才能有明顯的教學(xué)效果。 這不僅需要教師在教學(xué)方法及教學(xué)模式上進(jìn)行探索、實(shí)踐及創(chuàng)新，同時(shí)也需要教師不斷提升自身教學(xué)水平、拓展知識(shí)領(lǐng)域、更新知識(shí)儲(chǔ)備、提高自身修養(yǎng)。 只有這樣，才有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)助、開拓創(chuàng)新能力、 培養(yǎng)學(xué)生的辨證唯物主義觀和進(jìn)取精神，有利于為我國培養(yǎng)高素質(zhì)的化學(xué)人才。