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基于有機化學(xué)教學(xué)的大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升路徑分析論文
有機化學(xué)是中國高等學(xué)校化學(xué)、園藝、輕紡及有關(guān)專業(yè)方向的化學(xué)關(guān)鍵基礎(chǔ)課，是基礎(chǔ)化學(xué)的重要構(gòu)成之一。通過講解各類有機化合物的命名原則、物理與化學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的特點、制備方法與手段、應(yīng)用及相關(guān)的反應(yīng)合成機理、結(jié)構(gòu)理論及機理分析等，使學(xué)生經(jīng)過抽象思維、空間聯(lián)想、邏輯推理和應(yīng)用性的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，為其從事相關(guān)工作打下堅實基礎(chǔ)。如何在有機化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的問題意識，增強科學(xué)修養(yǎng)，使他們能夠成為復(fù)合型、創(chuàng)新型和適應(yīng)性強的高素質(zhì)人才，是每個從事有機化學(xué)教學(xué)的教師所面對的、不可回避的問題。因此，本文擬就如何在有機化學(xué)教學(xué)中提高大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)進行初步探討與研究。
一、科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵及意義
科學(xué)素養(yǎng)又稱科學(xué)素質(zhì)，它是人的素質(zhì)的一個重要方面�？茖W(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵根據(jù)世界上各個國家的文明、信仰、經(jīng)濟、教學(xué)思想與體制等不同而呈現(xiàn)差異。同時，科學(xué)素養(yǎng)的含義也伴隨著時代的進步與發(fā)展，正在繼續(xù)擴充。因此，無論在國際社會上還是在國內(nèi)的教育上都有各種各樣不同的表述。
“科學(xué)素養(yǎng)”這一名詞是伴同20世紀(jì)五六十年代美國的課程變革運動而建立起來。把科學(xué)素養(yǎng)作為科學(xué)教育的目標(biāo)與意義，已在世界各地取得共識。西方理論的教育理論中關(guān)于“科學(xué)素養(yǎng)”存在著兩個意思:一個是指有學(xué)問，另一個是指可以瀏覽，可以書寫，目標(biāo)是日常的普通大眾。我國關(guān)于科學(xué)修養(yǎng)的理解是人在處理與自然、社會的關(guān)聯(lián)中應(yīng)當(dāng)具備的知識、精神因素和實際本領(lǐng)，即人具有的科學(xué)文化知識和利用科學(xué)文化知識處理問題的能力。我國學(xué)者對科學(xué)素養(yǎng)從四個方面來進行分析與闡述:一是科學(xué)知識、技能和科學(xué)方法，二是科學(xué)本領(lǐng)，三是科學(xué)觀，四是科學(xué)品質(zhì)。科學(xué)素養(yǎng)是在家庭、學(xué)校和社會的教學(xué)情況中逐步形成的，是一個耳濡目染的過程。不能不強調(diào)的是，科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵是動態(tài)的，是隨著人們意識的不斷深入和社會條件的變化而成長的。
二、阻礙學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的因素
從對周圍從事有機化學(xué)教學(xué)相關(guān)人員的教學(xué)工作之觀察，以及相關(guān)同人的交流與探討，造成當(dāng)前大學(xué)生科學(xué)修養(yǎng)不高的因素是多方面的，首先國內(nèi)缺少培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的泥土，其次是教育體制弊病、教學(xué)活動主體思想認識偏差等要素。筆者結(jié)合兒年來從事有機化學(xué)的教學(xué)以及科研的實際情況，認為在有機化學(xué)教學(xué)中主要存在以下因素阻礙學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。
1.受中小學(xué)教育的影響。我國目前在中小學(xué)的教學(xué)中實行的是應(yīng)試教育，這類教育體制具有兩個致命缺點:其一是中小學(xué)不看重科學(xué)素養(yǎng)教育的習(xí)慣在高校中被延續(xù);其二是學(xué)生長時間疲于應(yīng)對考試成為測驗機器，即使到了進修環(huán)境相對輕松的高校也依然沿用以往在中學(xué)時形成的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度，對于科學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成的重要性認知不足。現(xiàn)在，全國大部分的高校仍缺少針對大學(xué)生的專門科研活動，只有部分高校將大學(xué)生科研活動作為一項長效機制固定并且堅持下來，但是，缺乏專門機構(gòu)做出引導(dǎo)和安排，在某種意義上這類體制上的遺憾使得大學(xué)校園缺少濃郁的科學(xué)素養(yǎng)氛圍，不利于大學(xué)生科學(xué)技術(shù)的磨煉與培育。
2.教材內(nèi)容陳舊、難學(xué)的問題。有機化學(xué)是一門應(yīng)用性、實踐性較強的學(xué)科，有必要將有機化學(xué)的最新動態(tài)、前沿理論引入教材。然而，現(xiàn)在各個高校所使用的有機化學(xué)的主流教材基本上是相對比較經(jīng)典的有機化學(xué)內(nèi)容，其中反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)前沿的內(nèi)容很有限;方程式和人名反應(yīng)繁雜，難以理解和記憶;立體化學(xué)和反應(yīng)機理抽象，難以掌握理解;有機化學(xué)的課時數(shù)相對較少，使得在課堂上教師與學(xué)生之間缺乏有效的互動，從而使得教學(xué)效果不理想。
3.部分教師科研觀念淡薄，無法實現(xiàn)有機化學(xué)教學(xué)與科研相長。目前，在有機化學(xué)教學(xué)與科研人員的配置中，仍然存在這一現(xiàn)狀:長期從事教學(xué)的教師基本不搞科研，而大量從事科研工作，并且成果非常優(yōu)秀的教師基本不擔(dān)任講授任務(wù)。這樣的人員配置有利于實現(xiàn)人才的專業(yè)化和高水平科研成果的產(chǎn)出。但是，教學(xué)與科研的完全脫離，使得科研無法促進教學(xué);而在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題，也無法為科研提供有效素材和動力。
4.多媒體教授方式與傳統(tǒng)講授方式缺乏有效整合。目前，有機化學(xué)存在傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)兩種方式，二者各有利弊。多媒體教學(xué)在有機化學(xué)中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)從平面式教學(xué)向立體式教學(xué)的轉(zhuǎn)變，有利于學(xué)生加倍形象地、直觀地了解分子結(jié)構(gòu)特點;從靜態(tài)展不向動態(tài)模擬的轉(zhuǎn)變，有利于學(xué)生提高對化學(xué)反應(yīng)機理的理解;從封閉式教學(xué)向開放式教學(xué)的轉(zhuǎn)變，有利于豐富有機化學(xué)教學(xué)內(nèi)容。不過，多媒體教學(xué)可能會阻礙師生的有效交流，造成教學(xué)中的形式主義。因此，需對有機化學(xué)多媒體講授形式與傳統(tǒng)講授形式進行優(yōu)化整合，發(fā)揮各自的比較優(yōu)勢日。但是，從有機化學(xué)的教學(xué)實踐來看，有些教師偏重于多媒體教學(xué)模式，有些教師偏重于傳統(tǒng)教學(xué)模式，二者缺乏有效整合。
三、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的途徑
在有機化學(xué)教學(xué)中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升，要求學(xué)生對有機化學(xué)中的基本概念、科學(xué)方法、反應(yīng)機理等等具有充分的認識和理解，形成穩(wěn)定的心理素質(zhì)。因此，在有機化學(xué)教學(xué)中，提升大學(xué)生們的科學(xué)素養(yǎng)與品德，可從以下幾個方面進行考慮。
(一)編寫與時俱進的有機化學(xué)教材
建立有機化學(xué)教材的定期更新機制，積極更新有機化學(xué)教材，將有機化學(xué)發(fā)展中的前沿理論、前沿知識、最新動態(tài)引入有機化學(xué)教材中。在20世紀(jì)90年代初，為了解決傳統(tǒng)有機合成方法以及傳統(tǒng)有機合成工業(yè)對環(huán)境造成的巨大污染與破壞，化學(xué)家們提出“綠色化學(xué)”的概念，即從源頭減少、甚至消除污染的產(chǎn)生，通過鉆研和改良化學(xué)化工工藝，從本質(zhì)上減少和消除副產(chǎn)物的產(chǎn)生，達到保護和改善環(huán)境的目的。在有機化學(xué)教材的編著中就可以引入“綠色化學(xué)”的內(nèi)容。在有機化學(xué)教學(xué)中，適當(dāng)增加與有機化學(xué)相關(guān)的社會熱點問題、事件，比如三聚氰胺事件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及興趣。現(xiàn)在高等學(xué)校所開的有機化學(xué)方面專業(yè)選修課以及必修課內(nèi)容枯燥，專業(yè)性強，不利于化學(xué)專業(yè)以外的其他需要學(xué)習(xí)化學(xué)課程的相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，提不起學(xué)生在選修課中對化學(xué)或者有機化學(xué)的興趣，就更別談提高科學(xué)素養(yǎng)。因此應(yīng)該加大有機化學(xué)中與生活密切相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，例如糖為什么是甜的?醋為什么是酸的?以及生命現(xiàn)象的起源等等，這些內(nèi)容不僅可以讓學(xué)生更深入了解身邊的生活，更讓學(xué)生增強對有機化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，進而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
(二)創(chuàng)新有機化學(xué)教學(xué)方式
充分發(fā)揮多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)法這兩種教學(xué)法的各自優(yōu)勢，克服各自的缺點，最大限度地提高教學(xué)效果。精心設(shè)計多媒體課件，利用多媒體豐富多彩的表現(xiàn)形式，有利于模擬反應(yīng)進行的過程，從而使學(xué)生了解反應(yīng)機理。將相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)、發(fā)明、應(yīng)用及相關(guān)歷史資料短時間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生，提高學(xué)生對有機化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，擴大學(xué)生的知識面。在基礎(chǔ)有機化學(xué)課程教學(xué)中將原理與案例結(jié)合起來，采用案例作為解釋、證實實驗原理和方法的資料，使學(xué)生學(xué)得更加靈活與自如，理解知識能夠更加全面和深入。激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
(三)強化有機化學(xué)實驗的教學(xué)改革
實驗教學(xué)能夠激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生動手本領(lǐng)，增強科研能力，提高學(xué)生綜合水平，培育學(xué)生的創(chuàng)新能力。改革傳統(tǒng)實驗教材，使實驗教材與理論課講授結(jié)合更加緊密。在當(dāng)今相當(dāng)一部分高校中，有專門選拔一些對化學(xué)有興趣，并通過一定考核的本科學(xué)生，使他們直接進入該校的特定課題組，在組內(nèi)協(xié)助研究生及導(dǎo)師完成他們所承擔(dān)的科研項目，并取得一定的學(xué)分。此方法不僅使學(xué)生增強了動手本領(lǐng)，更使學(xué)生提早接觸科研氛圍，有利于學(xué)生綜合能力的提高。
(四)培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，倡導(dǎo)“探究取向”
傳授學(xué)生知識，不如傳授學(xué)生學(xué)習(xí)的方法;傳授學(xué)習(xí)方法，不如培養(yǎng)學(xué)生渴求知識的欲望。對于知識的渴求很大程度上源于現(xiàn)實中的困惑。因此，我們在有機化學(xué)教學(xué)中應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。在有機化學(xué)教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，問題可能來源于書本，也可能來源于現(xiàn)實，還可能源于相互之間的交流。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，并最終實現(xiàn)理論的總結(jié)與升華。
科學(xué)的實質(zhì)就是探究�？茖W(xué)技術(shù)人員的工作方式和方法就是對科學(xué)的不斷探究，這也是科學(xué)教育的最基本的教育取向。所以，把專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的成果傳承給學(xué)生不是科學(xué)教育，幫助學(xué)生從事科學(xué)探究和技術(shù)設(shè)計，讓學(xué)生自己能夠在探究活動中產(chǎn)生自己的思想才是我們的努力方向。
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