多維互動(dòng)模式下《化學(xué)與社會(huì)》課程教學(xué)初探

王錦霞 桑曉光 徐君莉 張霞 韓義德

摘 要：《化學(xué)與社會(huì)》是東北大學(xué)為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門選修課，為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性，采用多維互動(dòng)教學(xué)模式，注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論分析實(shí)際問題的能力，全面增強(qiáng)學(xué)生的分析、總結(jié)能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，最終提高學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的興趣。

關(guān)鍵詞：多維互動(dòng);課程;教學(xué)

《化學(xué)與社會(huì)》是東北大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)高年級學(xué)生的一門選修課。課程以當(dāng)今社會(huì)最為關(guān)注的能源、環(huán)境、材料和生命等問題為主線，幫助學(xué)生了解化學(xué)與其他學(xué)科的交叉融合，全面了解化學(xué)在自然科學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展中的地位。作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，已經(jīng)具備基本的化學(xué)理論知識，但是缺乏以學(xué)術(shù)的方式來思考實(shí)際問題。他們在學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)知識的同時(shí)，也需要學(xué)習(xí)如何應(yīng)用自己所學(xué)到的化學(xué)基本原理解釋發(fā)生的社會(huì)現(xiàn)象，消除人們對化學(xué)的誤解，闡述各種現(xiàn)象背后的化學(xué)本質(zhì)，從而提高學(xué)生的綜合能力，有助于學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)及將來的工作生活中能正確認(rèn)識化學(xué)、理解化學(xué)，樹立正確的科學(xué)觀念。通過學(xué)習(xí)了解各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的前沿問題，有助于學(xué)生建立起自己的專業(yè)研究興趣，對進(jìn)一步的學(xué)習(xí)提供方向。

近年來，隨著高等教育的改革，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化教學(xué)的要求。以往的教學(xué)方法忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，影響了知識的傳授。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的信息涌現(xiàn)在網(wǎng)上，如何分辨這些信息的正確性，如何使學(xué)生能夠在這些信息中找到適合自己的東西，如何使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從而全面提升自己。這些都對傳統(tǒng)的教學(xué)模式提出了挑戰(zhàn)。構(gòu)建多維互動(dòng)的教學(xué)模式順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展、社會(huì)需求。多維互動(dòng)教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)教學(xué)中老師單一教，學(xué)生被動(dòng)學(xué)的知識傳遞方式，以交互式啟發(fā)教學(xué)為主線，通過生生互動(dòng)，師生互動(dòng)等多向互動(dòng)模式進(jìn)行交流。這一模式有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的能力，有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成[1-4]。

如何幫助選修《化學(xué)與社會(huì)》課程的學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考是首要的教學(xué)目標(biāo)?！痘瘜W(xué)與社會(huì)》教學(xué)團(tuán)隊(duì)，主要從以下三個(gè)方面的進(jìn)行了嘗試。

一、以學(xué)生為主體的多維互動(dòng)，以科技前沿為中心的內(nèi)容多元化與時(shí)效性

《化學(xué)與社會(huì)》的課程內(nèi)容涉及范圍較廣，如果按照化學(xué)授課中常用的知識點(diǎn)的方式進(jìn)行講解無法吸引學(xué)生的注意力，因此采用專題的方式進(jìn)行講解?！痘瘜W(xué)與社會(huì)》課程分為化學(xué)發(fā)展簡史、能源中的化學(xué)、環(huán)境中的化學(xué)、材料中的化學(xué)、生命中的化學(xué)五個(gè)專題，每個(gè)專題內(nèi)容中包括3—4個(gè)主要知識點(diǎn)（見下表），每個(gè)知識點(diǎn)結(jié)合社會(huì)現(xiàn)實(shí)、社會(huì)熱點(diǎn)、科研前沿問題進(jìn)行闡述和講解，并針對課程內(nèi)容給學(xué)生設(shè)立一些開放性的問題，然后進(jìn)行分組討論，鼓勵(lì)學(xué)生多思多問。

在課程講解中，教師主要起著穿針引線的作用，教師會(huì)在課堂上提出問題，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，然后教師再進(jìn)行詳細(xì)的講解，最后學(xué)生自己進(jìn)行總結(jié)。這樣以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以學(xué)生的主動(dòng)探索來獲取應(yīng)用基礎(chǔ)知識以解決實(shí)際問題的能力。例如在進(jìn)行化學(xué)發(fā)展簡史中陶瓷的講解時(shí)，教師首先給出一些陶瓷相關(guān)圖片，同學(xué)們通過仔細(xì)觀察這些圖片，從表觀上找出陶和瓷的差別。接下來教師詳細(xì)介紹陶瓷的發(fā)展歷史，從時(shí)間的角度和技術(shù)的角度闡述陶和瓷的不同，從而使同學(xué)了解工藝條件對材料發(fā)展的限制，分析陶和瓷原材料之間的差別，并利用相圖說明原材料的差別引起的陶瓷性能的差別，最后讓同學(xué)們進(jìn)行總結(jié)，每人對陶和瓷之間的差別進(jìn)行論述。在這個(gè)過程中學(xué)生不但了解了陶瓷的發(fā)展歷史，而且從化學(xué)的角度分析了材料性能差異的原因，在學(xué)習(xí)人文知識的同時(shí)，學(xué)習(xí)了如何將所學(xué)的知識（如相圖）應(yīng)用于實(shí)際。

在小組討論學(xué)習(xí)過程中，教師作為引導(dǎo)者和設(shè)計(jì)者，選定與專題內(nèi)容相關(guān)的討論內(nèi)容，這些內(nèi)容包括該專題在生產(chǎn)生活中的案例及案例背后對應(yīng)的化學(xué)理論、相關(guān)化學(xué)史知識等。每個(gè)案例引出的問題都要能夠激發(fā)學(xué)生的思維，拓寬學(xué)生的思路。例如在講述能源專題時(shí)，布置討論題目為新能源汽車中的動(dòng)力能源。通過這個(gè)題目，每個(gè)小組需要查找新能源汽車的動(dòng)力來源，分析這些動(dòng)力能源是新能源還是傳統(tǒng)能源，如果是傳統(tǒng)能源，為什么還稱為新能源汽車。在小組匯報(bào)討論時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生通過新能源與化石能源進(jìn)行對比，分析新能源與化石能源的優(yōu)缺點(diǎn)，更好的理解能源發(fā)展前景;通過利用熱力學(xué)定律，計(jì)算動(dòng)力電池與傳統(tǒng)汽車動(dòng)力的能量轉(zhuǎn)換效率，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，從而讓學(xué)生更好的了解鋰離子電池、燃料電池、太陽能電池等動(dòng)力電池的研究進(jìn)展。在PPT制作和小組匯報(bào)過程中，培養(yǎng)了學(xué)生對文獻(xiàn)檢索、信息收集總結(jié)能力，學(xué)生的審美能力和表達(dá)交流能力。專題式教育結(jié)合趣味性、熱點(diǎn)性和前沿性知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，小組式參與專題，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、思考理解和參與討論，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

二、教學(xué)手段的多樣性

隨著信息化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)成為生活中的一部分。教師在教學(xué)過程中可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源多元化與教學(xué)手段多樣化。目前東北大學(xué)已有具有Blackboard平臺、雨課堂等線上教學(xué)平臺，教師可以根據(jù)課程內(nèi)容自主設(shè)計(jì)線上教學(xué)課堂，這些為混合式教學(xué)的開展提供了便利條件[5]。在線下上課時(shí)同時(shí)開啟雨課堂授課，通過進(jìn)入教室情況可以看到學(xué)生的出勤情況，代替了傳統(tǒng)的課上點(diǎn)名，節(jié)約了課堂時(shí)間。在課上不定時(shí)發(fā)送小測驗(yàn)或者投票，及時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，緩解學(xué)生的視覺疲勞，提高學(xué)生的課堂專注度，小測驗(yàn)結(jié)果可以了解學(xué)生對知識點(diǎn)的理解程度，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。利用隨機(jī)點(diǎn)名，讓學(xué)生回答問題，提高學(xué)生的參與度。學(xué)生還可以通過發(fā)送彈幕及時(shí)反饋信息，調(diào)節(jié)課堂氣氛。雨課堂課后小結(jié)可以及時(shí)了解預(yù)警學(xué)生，可以及時(shí)關(guān)注這些學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，通過查看“不懂”課件，可以認(rèn)識到學(xué)生不理解的地方，再次上課時(shí)給學(xué)生解答，及時(shí)解惑。學(xué)生可以通過雨課堂課件復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容，通過數(shù)據(jù)庫分析可以及時(shí)收集學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的各種信息，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容。

三、考核形式多樣化

改變單一的考核方式，采用多種方式進(jìn)行考核?？己顺煽儼ㄕn堂測驗(yàn)20%、課堂表現(xiàn)10%、小組匯報(bào)40%、期末考試30%等，將課堂小組匯報(bào)作為考核的重點(diǎn)。課堂測驗(yàn)和課堂表現(xiàn)是學(xué)生在課堂中出勤情況和答題情況的總結(jié)，為鼓勵(lì)學(xué)生開口進(jìn)行討論，對主動(dòng)進(jìn)行答題的同學(xué)會(huì)有課堂表現(xiàn)獎(jiǎng)勵(lì)。小組匯報(bào)采用教師、學(xué)生互評的方式給分，而小組內(nèi)部根據(jù)實(shí)際貢獻(xiàn)的多少按照權(quán)重給分。在小組匯報(bào)結(jié)束后，任課教師進(jìn)行點(diǎn)評，主要點(diǎn)評PPT的制作是否美觀，字體大小是否合適以及PPT內(nèi)容是否正確，有些觀點(diǎn)是否合適，并對學(xué)生的講解提出一些建議，是否緊張，有沒有創(chuàng)新。學(xué)生點(diǎn)評主要通過雨課堂以試卷形式發(fā)送，主要以PPT和講解兩個(gè)部分為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同的表現(xiàn)，分為優(yōu)、良、中、差四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)選項(xiàng)對應(yīng)不同的分值，小組匯報(bào)結(jié)束后，學(xué)生根據(jù)匯報(bào)情況選出符合的選項(xiàng)，同時(shí)可以給出自己的評價(jià)意見，對這個(gè)小組的匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行評價(jià)。學(xué)生參與互評，不但提高了學(xué)生的課堂參與度，而且還可以通過聆聽找到別人的優(yōu)缺點(diǎn)，利于修改自己的小組匯報(bào)。期末考試題目以雨課堂試卷形式發(fā)送，包括選擇題和論述題，與主題講解內(nèi)容緊密相關(guān)，論述題中鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的見解?？己朔绞蕉鄻有阅軌虬l(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，不再以期末考試成績定最終成績，提高了學(xué)生的平時(shí)參與度。通過小組匯報(bào)討論，加強(qiáng)組內(nèi)成員團(tuán)結(jié)合作之外還可以深化學(xué)生對理論知識的理解。同時(shí)能夠提高學(xué)生對社會(huì)現(xiàn)象的正確認(rèn)識。在對本門課程的調(diào)查中，學(xué)生普遍對本門課程的開設(shè)表示滿意。

四、結(jié)語

采取多維互動(dòng)教學(xué)模式，可以不斷深化課程的教學(xué)理念，把學(xué)生作為教學(xué)的主體，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，活躍課堂氣氛，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。但是其中也存在著一些問題：（1）前沿領(lǐng)域的研究進(jìn)展過于分散，學(xué)生的總結(jié)能力有待提高;（2）一些熱點(diǎn)社會(huì)問題不能正確找到對應(yīng)的化學(xué)知識點(diǎn)，需要培養(yǎng)分析問題能力;（3）課程學(xué)時(shí)較少，如何合理安排每一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是每個(gè)任課教師面臨的難題。如何進(jìn)行教學(xué)改革解決這些問題，是《化學(xué)與社會(huì)》課程需要繼續(xù)努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：2018年遼寧省教育廳普通高等教育本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目，大類招生背景下無機(jī)化學(xué)公共基礎(chǔ)課程新教與學(xué)模式探索與實(shí)踐;2019年，東北大學(xué)，東北大學(xué)《化學(xué)與社會(huì)》通識課程建設(shè);2020年，東北大學(xué)，東北大學(xué)PBL教學(xué)法研究與應(yīng)用項(xiàng)目

作者簡介：王錦霞（1977—），女，漢族，河南郾城人，博士，講師，研究方向：電化學(xué)材料制備。

*通訊作者：徐君莉（1973—），女，漢族，浙江永康人，博士，副教授，研究方向：光催化、電催化、二次電池。