楊中柱 蔡競(jìng)春 馬 寧 倪 燕
(成都中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,四川 成都 611137)
化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系密切,是研究生命活動(dòng)的基礎(chǔ)學(xué)科,例如生物化學(xué)和分子生物學(xué)就是從無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和生理學(xué)發(fā)展起來(lái)的。醫(yī)用化學(xué)是大學(xué)一年級(jí)開(kāi)設(shè)的雙語(yǔ)課程,而物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容,包括原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu),歷年都是醫(yī)用化學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容,同時(shí)也是學(xué)生科學(xué)物質(zhì)觀和世界觀的最基本組成部分。然而,物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)容十分抽象,初學(xué)者往往覺(jué)得枯燥乏味,加上與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系不緊密,成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。新生的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)水平與以英語(yǔ)為母語(yǔ)的國(guó)家的本科生相比差距較大,雙語(yǔ)教學(xué)模式的采用,使得原本枯燥難懂的內(nèi)容因不熟悉的專(zhuān)業(yè)詞匯更加晦澀。為此,我們嘗試完全用時(shí)間順序?yàn)橹骶€(xiàn),將所有知識(shí)點(diǎn)串連起來(lái)進(jìn)行講授,取得了較好的教學(xué)效果。
筆者進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)踐班級(jí),所選用的教材為人民衛(wèi)生出版社的《基礎(chǔ)化學(xué)》及機(jī)械工業(yè)出版社的《Chemistry the central science》影印版。兩本教材基礎(chǔ)性強(qiáng),特點(diǎn)是重視基礎(chǔ)理論的完整性和系統(tǒng)性。物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分深入淺出,適合大學(xué)一年級(jí)學(xué)生的水平??紤]到課程的特點(diǎn),我們并沒(méi)有全部采用英語(yǔ)教學(xué),一般在英文講解后,再用中文進(jìn)行串講和擴(kuò)展。中文講授時(shí)間和英文講授時(shí)間各占50%。
在沒(méi)有采用時(shí)序法教學(xué)時(shí),我們?cè)谖镔|(zhì)結(jié)構(gòu)的雙語(yǔ)教學(xué)中遇到的困難概可分為以下三類(lèi):
物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的基礎(chǔ)是物理經(jīng)典力學(xué)、電磁理論、原子結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)的微積分方程。部分學(xué)生的物理基礎(chǔ)差,又沒(méi)有選修高等數(shù)學(xué),所以對(duì)于薛定諤方程和波函數(shù)等知識(shí)點(diǎn)很難理解。
有些同學(xué)理科基礎(chǔ)較好,英語(yǔ)能力較差,聽(tīng)不懂教師的課堂教學(xué),覺(jué)得雙語(yǔ)教學(xué)完全沒(méi)有必要,用漢語(yǔ)就可以了,思想有抵觸情緒。而有些學(xué)生英語(yǔ)底子較好,但是化學(xué)、物理基礎(chǔ)較差,同樣覺(jué)得難以聽(tīng)懂。
部分學(xué)生仍然停留在從明確的、宏觀的現(xiàn)象理解問(wèn)題的思維模式中,對(duì)于電子波粒二象性等無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定的運(yùn)動(dòng)模式,不能想象用微觀的抽象方法理解其意義。比如對(duì)于書(shū)中突然出現(xiàn)的Born的概率波模型假說(shuō),感覺(jué)用概率描述運(yùn)動(dòng)非常迷惑,難以接受。
針對(duì)以上的問(wèn)題,我們完全采用時(shí)間序列組合知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授。每個(gè)章節(jié)都根據(jù)其知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定時(shí)間主線(xiàn)。原子結(jié)構(gòu)章節(jié)和分子結(jié)構(gòu)章節(jié)分別用原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)順序和著名結(jié)構(gòu)化學(xué)家鮑林的生平作為時(shí)間主線(xiàn)。
在原子結(jié)構(gòu)章節(jié),我們按照原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)順序(時(shí)間)為主線(xiàn),一個(gè)觀點(diǎn)對(duì)應(yīng)一位科學(xué)家,對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)現(xiàn)故事。從古代希臘德謨克利特最原始的原子理論開(kāi)始,介紹原子的單詞的起源,然后按照時(shí)間順序,逐一介紹所有關(guān)于原子結(jié)構(gòu)重要的發(fā)現(xiàn)。在此過(guò)程中,補(bǔ)充需要的物理、數(shù)學(xué)和化學(xué)知識(shí),逐步引入相關(guān)專(zhuān)業(yè)詞匯。比如在介紹亞里斯多德時(shí)引入元素概念;在介紹波義爾時(shí)引入元素的現(xiàn)代科學(xué)定義;在介紹拉瓦錫時(shí)引入質(zhì)量守恒定律。在介紹核心內(nèi)容量子理論時(shí),突出波爾-德布羅意-薛定諤-伯恩的人物主線(xiàn),重點(diǎn)介紹早期量子力學(xué)內(nèi)部的分歧,比如薛定諤與海森堡之間,也就是波動(dòng)力學(xué)和矩陣力學(xué)的矛盾。通過(guò)這種循序漸進(jìn)的講授方法,我們緩解了因知識(shí)儲(chǔ)備,英語(yǔ)水平參差不齊帶來(lái)的教學(xué)困難。又因?yàn)槲覀儼衙恳环N原子理論從提出到最后因其不完備性而退出歷史舞臺(tái)的過(guò)程,清楚地展現(xiàn)在學(xué)生的面前。學(xué)生了解到每一種理論的發(fā)展史,極大地緩解了思維定式問(wèn)題,能較為清楚地理解抽象的量子理論。
在分子結(jié)構(gòu)章節(jié)中,我們以結(jié)構(gòu)化學(xué)家鮑林的生平(時(shí)間)為主線(xiàn),按照其不同的時(shí)間段串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)。比如,鮑林的學(xué)生時(shí)代,我們介紹了當(dāng)時(shí)主流的早期化學(xué)鍵理論,即柯塞爾的八偶規(guī)則和離子鍵理論,以及路易斯的共價(jià)鍵理論。隨后,在期歐洲求學(xué)于慕尼黑理論物理研究院期間,介紹了其同學(xué)海德勒和倫敦在薛定諤門(mén)下做博士后時(shí)所提出的價(jià)鍵理論。緊隨其后,介紹鮑林提出的雜化理論。然后講授同一時(shí)期鮑林的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,麻省理工學(xué)院的馬利肯提出分子軌道理論。二戰(zhàn)前后,鮑林定義了氫鍵,并在五十年代,用氫鍵解釋了鐮刀形血紅細(xì)胞形成的分子機(jī)理和蛋白質(zhì)中的阿爾法螺旋。通過(guò)這種方法,學(xué)生能夠輕易地了解并總結(jié)得出當(dāng)前主流的兩種理論,雜化理論(價(jià)層電子對(duì)互斥理論)和分子軌道理論的各自的優(yōu)勢(shì),加深對(duì)兩種理論的理解。并在最后,補(bǔ)充了鮑林晚年最大的失誤,錯(cuò)過(guò)了發(fā)現(xiàn)正確DNA結(jié)構(gòu)的故事,順理成章的引出克里克和沃森的雙螺旋模型。
以往的教學(xué)中我們著重突出以知識(shí)點(diǎn)組織教學(xué),但是,在時(shí)序法教學(xué)中以時(shí)間(或人物)為主線(xiàn)還原科學(xué)歷史時(shí),許多我們忽略掉的細(xì)節(jié),卻激發(fā)起了學(xué)生極大的興趣。比如,德布羅意居然是半路出家學(xué)習(xí)物理,并有一個(gè)“王子”頭銜;他的博士論文的答辯委員會(huì)主席是“居里夫人緋聞案”的男主角郎之萬(wàn);因?yàn)檎撐膬?nèi)容太過(guò)前衛(wèi),險(xiǎn)些沒(méi)有通過(guò),幸好得到愛(ài)因斯坦的肯定,才順利過(guò)關(guān)。而這篇博士論文來(lái)到維也納大學(xué)后,主持工作德拜指定作組內(nèi)報(bào)告的青年講師恰好是薛定諤。這些看似偶然的巧合,卻揭示著科學(xué)發(fā)展必然的規(guī)律。這樣的講述學(xué)生留下深刻的印象,激發(fā)了學(xué)生的強(qiáng)烈學(xué)習(xí)興趣和求知欲。學(xué)生在課后利用課余時(shí)間,自發(fā)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)加深了解,從而達(dá)到掌握知識(shí)點(diǎn)的目的。
唐鶴立[2]認(rèn)為“學(xué)習(xí)活動(dòng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是具有繼承性。包括科學(xué)知識(shí)的繼承,科學(xué)方法的繼承和科學(xué)品德的繼承,三者構(gòu)成科學(xué)文化的全面繼承?!蔽覀冎v授的物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分的知識(shí)是以時(shí)間為序,輔以化學(xué)史與方法論。這不是靜態(tài)結(jié)論知識(shí)的傳授,而從它的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程進(jìn)行闡述,揭示其中的科學(xué)原理。學(xué)生清楚地了解到理論的合理的相對(duì)性及不完善的絕對(duì)性,這樣使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,不僅學(xué)會(huì)繼承知識(shí),而且學(xué)會(huì)批判和創(chuàng)造知識(shí),從而提升了學(xué)生的科研思維,進(jìn)而提高科學(xué)素養(yǎng)。
通過(guò)三年的教學(xué)改革,學(xué)生普遍反映對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)完相關(guān)內(nèi)容后,專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)的閱讀能力有所提高。在醫(yī)用化學(xué)教學(xué)中采用時(shí)序法講授物質(zhì)結(jié)構(gòu)獲得了較好的教學(xué)效果,并得到了大部分師生的肯定。
[1] 程巳雪,等.化學(xué)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教學(xué)改革探討[J].大學(xué)化學(xué),2008,23(3):8.
[2] 唐鶴立.物質(zhì)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革的思考與實(shí)踐[J].撫州師專(zhuān)學(xué)報(bào),1994(1):102 -107.
成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版)2015年2期