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基于有机化学教学的大学生科学素养提升路径的研究

作者:2014-09-23 16:16:00阅读:文章来源: 齐齐哈尔大学

  有机化学是中国高等学校化学、园艺、轻纺及有关专业方向的化学关键基础课,是基础化学的重要构成之一。通过讲解各类有机化合物的命名原则、物理与化学性质、结构的特点、制备方法与手段、应用及相关的反应合成机理、结构理论及机理分析等,使学生经过抽象思维、空间联想、逻辑推理和应用性的训练,培养学生分析问题与解决问题的能力,为其从事相关工作打下坚实基础。如何在有机化学教学中培养学生的学习兴趣,增强学生的问题意识,增强科学修养,使他们能够成为复合型、创新型和适应性强的高素质人才,是每个从事有机化学教学的教师所面对的、不可回避的问题。因此,本文拟就如何在有机化学教学中提高大学生科学素养进行初步探讨与研究。

  一、科学素养的内涵及意义

  科学素养又称科学素质,它是人的素质的一个重要方面。科学素养的内涵根据世界上各个国家的文明、信仰、经济、教学思想与体制等不同而呈现差异。同时,科学素养的含义也伴随着时代的进步与发展,正在继续扩充。因此,无论在国际社会上还是在国内的教育上都有各种各样不同的表述。

  科学素养这一名词是伴同20世纪五六十年代美国的课程变革运动而建立起来。把科学素养作为科学教育的目标与意义,已在世界各地取得共识。西方理论的教育理论中关于科学素养存在着两个意思:一个是指有学问,另一个是指可以浏览,可以书写,目标是日常的普通大众。我国关于科学修养的理解是人在处理与自然、社会的关联中应当具备的知识、精神因素和实际本领,即人具有的科学文化知识和利用科学文化知识处理问题的能力。我国学者对科学素养从四个方面来进行分析与阐述:一是科学知识、技能和科学方法,二是科学本领,三是科学观,四是科学品质。科学素养是在家庭、学校和社会的教学情况中逐步形成的,是一个耳濡目染的过程。不能不强调的是,科学素养的内涵是动态的,是随着人们意识的不断深入和社会条件的变化而成长的。

  二、阻碍学生科学素养提升的因素

  从对周围从事有机化学教学相关人员的教学工作之观察,以及相关同人的交流与探讨,造成当前大学生科学修养不高的因素是多方面的,首先国内缺少培养科学素养的泥土,其次是教育体制弊病、教学活动主体思想认识偏差等要素。笔者结合儿年来从事有机化学的教学以及科研的实际情况,认为在有机化学教学中主要存在以下因素阻碍学生科学素养的提升。

  1.受中小学教育的影响。我国目前在中小学的教学中实行的是应试教育,这类教育体制具有两个致命缺点:其一是中小学不看重科学素养教育的习惯在高校中被延续;其二是学生长时间疲于应对考试成为测验机器,即使到了进修环境相对轻松的高校也依然沿用以往在中学时形成的学习方法和学习态度,对于科学素养养成的重要性认知不足。现在,全国大部分的高校仍缺少针对大学生的专门科研活动,只有部分高校将大学生科研活动作为一项长效机制固定并且坚持下来,但是,缺乏专门机构做出引导和安排,在某种意义上这类体制上的遗憾使得大学校园缺少浓郁的科学素养氛围,不利于大学生科学技术的磨练与培育。

  2.教材内容陈旧、难学的问题。有机化学是一门应用性、实践性较强的学科,有必要将有机化学的最新动态、前沿理论引入教材。然而,现在各个高校所使用的有机化学的主流教材基本上是相对比较经典的有机化学内容,其中反映现代科学技术前沿的内容很有限;方程式和人名反应繁杂,难以理解和记忆;立体化学和反应机理抽象,难以掌握理解;有机化学的课时数相对较少,使得在课堂上教师与学生之间缺乏有效的互动,从而使得教学效果不理想。

        3.部分教师科研观念淡薄,无法实现有机化学教学与科研相长。目前,在有机化学教学与科研人员的配置中,仍然存在这一现状:长期从事教学的教师基本不搞科研,而大量从事科研工作,并且成果非常优秀的教师基本不担任讲授任务。这样的人员配置有利于实现人才的专业化和高水平科研成果的产出。但是,教学与科研的完全脱离,使得科研无法促进教学;而在教学中发现的问题,也无法为科研提供有效素材和动力。

  4.多媒体教授方式与传统讲授方式缺乏有效整合。目前,有机化学存在传统教学和多媒体教学两种方式,二者各有利弊。多媒体教学在有机化学中的应用能够实现从平面式教学向立体式教学的转变,有利于学生加倍形象地、直观地了解分子结构特点;从静态展不向动态模拟的转变,有利于学生提高对化学反应机理的理解;从封闭式教学向开放式教学的转变,有利于丰富有机化学教学内容。不过,多媒体教学可能会阻碍师生的有效交流,造成教学中的形式主义。因此,需对有机化学多媒体讲授形式与传统讲授形式进行优化整合,发挥各自的比较优势日。但是,从有机化学的教学实践来看,有些教师偏重于多媒体教学模式,有些教师偏重于传统教学模式,二者缺乏有效整合。

  三、提高学生科学素养的途径

  在有机化学教学中对学生科学素养的培养与提升,要求学生对有机化学中的基本概念、科学方法、反应机理等等具有充分的认识和理解,形成稳定的心理素质。因此,在有机化学教学中,提升大学生们的科学素养与品德,可从以下几个方面进行考虑。

  (一)编写与时俱进的有机化学教材

  建立有机化学教材的定期更新机制,积极更新有机化学教材,将有机化学发展中的前沿理论、前沿知识、最新动态引入有机化学教材中。在20世纪90年代初,为了解决传统有机合成方法以及传统有机合成工业对环境造成的巨大污染与破坏,化学家们提出绿色化学的概念,即从源头减少、甚至消除污染的产生,通过钻研和改良化学化工工艺,从本质上减少和消除副产物的产生,达到保护和改善环境的目的。在有机化学教材的编著中就可以引入绿色化学的内容。在有机化学教学中,适当增加与有机化学相关的社会热点问题、事件,比如三聚氰胺事件,激发学生的学习热情及兴趣。现在高等学校所开的有机化学方面专业选修课以及必修课内容枯燥,专业性强,不利于化学专业以外的其他需要学习化学课程的相关专业学生学习,提不起学生在选修课中对化学或者有机化学的兴趣,就更别谈提高科学素养。因此应该加大有机化学中与生活密切相关的教学内容,例如糖为什么是甜的?醋为什么是酸的?以及生命现象的起源等等,这些内容不仅可以让学生更深入了解身边的生活,更让学生增强对有机化学的学习兴趣,进而提高学生的科学素养。

  (二)创新有机化学教学方式

  充分发挥多媒体与传统教学法这两种教学法的各自优势,克服各自的缺点,最大限度地提高教学效果。精心设计多媒体课件,利用多媒体丰富多彩的表现形式,有利于模拟反应进行的过程,从而使学生了解反应机理。将相应的化学反应、发明、应用及相关历史资料短时间内呈现给学生,提高学生对有机化学的学习兴趣,扩大学生的知识面。在基础有机化学课程教学中将原理与案例结合起来,采用案例作为解释、证实实验原理和方法的资料,使学生学得更加灵活与自如,理解知识能够更加全面和深入。激发和培养学生的创新精神。

  (三)强化有机化学实验的教学改革

  实验教学能够激发起学生学习的兴趣,从而培养学生动手本领,增强科研能力,提高学生综合水平,培育学生的创新能力。改革传统实验教材,使实验教材与理论课讲授结合更加紧密。在当今相当一部分高校中,有专门选拔一些对化学有兴趣,并通过一定考核的本科学生,使他们直接进入该校的特定课题组,在组内协助研究生及导师完成他们所承担的科研项目,并取得一定的学分。此方法不仅使学生增强了动手本领,更使学生提早接触科研氛围,有利于学生综合能力的提高。

  (四)培养学生的问题意识,倡导探究取向

  传授学生知识,不如传授学生学习的方法;传授学习方法,不如培养学生渴求知识的欲望。对于知识的渴求很大程度上源于现实中的困惑。因此,我们在有机化学教学中应着力培养学生的问题意识,提升学生的创新能力。在有机化学教学中应引导学生发现问题,问题可能来源于书本,也可能来源于现实,还可能源于相互之间的交流。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,并最终实现理论的总结与升华。

  科学的实质就是探究。科学技术人员的工作方式和方法就是对科学的不断探究,这也是科学教育的最基本的教育取向。所以,把专业人员发现或发明的成果传承给学生不是科学教育,帮助学生从事科学探究和技术设计,让学生自己能够在探究活动中产生自己的思想才是我们的努力方向。

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