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[摘要]世界上所有能夠觸摸到的物質都是由化學元素組成的。因此,社會發展和人類生活的各個方面都與化學元素息息相關。神奇的化學元素作為一門校級公共選修課,是以“讓學生認識化學,熱愛化學,了解化學在社會生活中所發揮的作用、以促進學生個性發展、拓展學生知識面”為教學目標的重要課程,是文化素質教育的重要基地。文章針對化學元素的特點,以豐富課堂內容和提升教學質量為目的,從課程導入、案例分析、科研與教學相結合、優化考核方式四個方面對該課程改革進行了探討。
[關鍵詞]課程導入;案例分析;科研促教學;考核方式
神奇的化學元素是臨沂大學的一門校公共選修課,主要介紹化學元素的發現、性能及在社會生活中的應用。作為校級公選課,調動學生學習的熱情和積極性是關鍵。因此,其課程內容需有內涵、有深度、有廣度,課程設計需有吸引力、多樣性、靈活性。目前,針對課堂上存在的問題以及學生對課程的評價情況,本文對本課程的課前導入、案例分析、科研與教學相結合、考核方式等進行了創新性改革。
一、化學歌曲導入課程,提高學生上課的熱情
課程導入是激發學生興趣、引起學生注意力、調動學生上課積極性,從而提高教學質量的有效方式之一。如何設計好的課程導入方式是教學設計的關鍵。常見的課程導入方式有故事導入、課程回顧導入、活動游戲導入、情境導入、問題導入、懸念導入等。本課程根據化學元素特點,課前5分鐘播放由化學元素改編的化學生僻字歌曲。根據化學元素學習生僻字,根據生僻字學習元素周期表。只有會背元素周期表才會唱這首歌,通過學習該歌曲不僅讓學生學習了生僻字,認識了化學元素,了解了化學,并且提升了學生的藝術素養。讓很多學生打破對化學的傳統認識,化學不僅僅是枯燥的化學實驗和化學反應方程式,化學元素很神奇,化學元素很有趣,化學也可以成為一門藝術。因此,選擇化學元素-生僻字歌曲為本課程導入主題,并且作為本課程的專屬歌曲,讓學生通過音樂輕松學化學元素,認識化學,了解化學,熱愛化學,有效調動了學生上課的積極性。
二、故事案例分析,增強課堂互動
化學元素涉及生活、健康、社會熱點等問題。因此,該課程根據元素的特點增加故事案例,讓學生討論分析元素的功與過。比如,鋰元素,結合2019年的諾貝爾化學獎,為學生講述諾獎獲得者的傳奇人生,一方面了解鋰電池的作用原理、應用及發展歷程,并讓學生分組討論鋰電池在社會生活中的應用、使用心得及優缺點;另一方面學習諾獎獲得者一生對知識的追求,對科學研究的熱愛和持之以恒的精神,這將對學生的學習規劃及日常學習生活起到很好的促進作用,能夠引導學生樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀,在課程思政方面發揮了重要作用。將貴州氟中毒事件、地方性甲狀腺腫作為案例分析,介紹氟、碘元素的存在、性能及對人體健康和疾病的關系。通過課堂互動引導學生如何選擇牙膏,如何預防氟斑牙、齲齒,如何正確科學地選擇加碘鹽、無碘鹽。疫情期間,居家消毒成為重要的預防手段。其中,“84消毒液”是常用的消毒液之一,在此次防控中發揮了重要作用。課程通過文字、圖片、視頻方式介紹84消毒液的來歷、化學成分及使用方法,讓學生加深了對氯元素的認識,并直觀學習到了配制一定濃度84消毒液的正確操作及使用注意事項。從清華大學鉈中毒事件,為學生講述鉈元素的性能和應用。讓學生分組討論并自由發言,闡述對該事件的反思,如何更好地利用化學,而不是將自己對化學元素的知識儲備當作“武器”去傷害他人。將化學元素結合社會生活案例,不僅能提高學生學習化學專業知識的熱情,并且能夠培養學生用辯證的態度分析社會問題,從而正確看待化學在人類社會中的功與過。
三、以科研促教學,提升教學高度
化學是一門是需要實驗支撐的學科。因此,科研成果與化學元素息息相關,因此,本課程會根據前沿性學術問題,介紹化學元素與社會生活發展的關系。同時,為慶祝2019聯合國“國際化學元素周期表年”,中國化學會面向會員遴選了118名青年化學家,作為118個化學元素的“代言人”,組成了“中國青年化學家元素周期表”用于傳播元素及化學知識。因此,在講述化學元素的性質與應用時,我將會介紹元素代言人的科學研究前沿性問題,開闊學生視野。同時,介紹我們課題組在相關領域的研究進展,加強學生對科研成果的認識。臨床上,PET檢查顯影劑通常是用氟的同位素標記葡萄糖-氟代脫氧葡萄糖。當前活體影像方法還遠遠不能滿足很多重大疾病的診斷和治療需求,多模態成像和多模態分子影像探針應運而生,我們課題組進行了小動物PET/CT/FMI三模態同機融合成像系統的開發,充分挖掘了各成像模式的優點,利用不同成像模式的優點對單一成像模式的缺點進行互補,具有重要的科研應用價值。此外,結合本人在無機材料合成及應用領域的研究進展,為學生拓展無機材料合成及應用的研究進展。比如,我們在科研中設計合成各類金屬離子的熒光探針、如何利用化學元素構筑新穎的化學材料、化學材料在生物醫學中的應用等。通過化學元素,引申到科研學術問題探究及發現,拓展了學生的知識面和對化學元素認識的廣度。
四、期末考核方式改革
高校公選課的期末考核形式一直被作為學生選課的關注點之一,而常規的公選課考核方式通常為命題論文,對學生的考核具有一定的局限性,并且難以將其專業特長與課程結合,難以對課程做出全面的評價。因此,本課程在開出三個學期的課程后,對考核形式進行了初步改革。神奇的化學元素涉及118號化學元素,每個學生對元素的認識、理解和喜歡程度不同。同時,本課程為校級公選課,所選該課程的學生的專業不同。因此,考核改革形式是學生任選喜歡的元素,可通過漫話、微小說、詩歌、歌曲等其他方式完成對化學元素的認識和理解程度。該考核形式多元化,打破了原有考核形式(論文)的單一性,讓學生盡其所能地發揮其專業特長及愛好,與本課程有很好的結合和銜接。該考核方式試行后,得到了學生的高度認可。據統計,有50%的學生在上次期末考核過程中選擇了漫話、微小說和圖文并茂的藝術作品,20%同學選擇了詩歌形式,30%學生選擇的是命題論文。該數據表明了大部分同學喜歡多元化的考核方式,并且能夠將其專業特長和愛好在神奇的化學元素這門課程中發揮得淋漓盡致。比如:文學院、傳媒學院的學生將氧、碳、氫元素寫成了偵探、武俠微小說;音樂學院學生用化學元素改編了歌曲;美術學院的學生將元素進行了漫話圖片設計。此考核形式改革更加調動學生對課程學習的積極性,也將會充分發掘他們的潛能,提升他們的自信心。
五、結語
神奇的化學元素公選課是以拓展學生知識面、促進學生個性發展為教學目標的重要課程,該課程體現了學校對學生全面培養的要求。文章對該課程進行了改革初探,主要改革創新點有通過化學元素生僻字音樂導入課堂,讓學生重新認識化學,有助于培養學生的藝術素養;將時政熱點、故事案例與化學知識相結合,讓學生更加深入認識到化學元素在人體健康及社會生活中的應用;將科研成果與化學知識相結合,實現了科研與教學的完美結合,拓展了學生對科學研究的認識。該課程改革將會促進學生對公選課學習的積極性,提升學生運用化學知識分析、解決問題的能力。
參考文獻
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作者:時鵬飛 單位:臨沂大學化學化工學院