基于有機(jī)化學(xué)教學(xué)的大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升路徑

楊穎+史克英

摘要：文章從科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵及意義入手，分析了有機(jī)化學(xué)教學(xué)中阻礙學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的因素，并提出了提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的路徑。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)；科學(xué)素養(yǎng)；大學(xué)生

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002-4107（2014）09-0015-02

基金項(xiàng)目：齊齊哈爾大學(xué)教育科學(xué)研究項(xiàng)目“有機(jī)化學(xué)教學(xué)中提高大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的探索與研究”（2013002）

有機(jī)化學(xué)是中國(guó)高等學(xué)?；瘜W(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(guò)講解各類有機(jī)化合物的命名原則、物理與化學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、制備方法與手段、應(yīng)用及相關(guān)的反應(yīng)合成機(jī)理、結(jié)構(gòu)理論及機(jī)理分析等，使學(xué)生經(jīng)過(guò)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(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，為其從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。如何在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，增強(qiáng)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(qiáng)的高素質(zhì)人才，是每個(gè)從事有機(jī)化學(xué)教學(xué)的教師所面對(duì)的、不可回避的問(wèn)題。因此，本文擬就如何在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中提高大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)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)（Science Literacy）又稱科學(xué)素質(zhì)，它是人的素質(zhì)的一個(gè)重要方面?？茖W(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵根據(jù)世界上各個(gè)國(guó)家的文明、信仰、經(jīng)濟(jì)、教學(xué)思想與體制等不同而呈現(xiàn)差異。同時(shí)，科學(xué)素養(yǎng)的含義也伴隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，正在繼續(xù)擴(kuò)充。因此，無(wú)論在國(guó)際社會(huì)上還是在國(guó)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(guó)的課程變革運(yùn)動(dòng)而建立起來(lái)。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(shí)。西方理論的教育理論中關(guān)于“科學(xué)素養(yǎng)”存在著兩個(gè)意思：一個(gè)是指有學(xué)問(wèn)，另一個(gè)是指可以瀏覽，可以書寫，目標(biāo)是日常的普通大眾。我國(guó)關(guān)于科學(xué)修養(yǎng)的理解是人在處理與自然、社會(huì)的關(guān)聯(lián)中應(yīng)當(dāng)具備的知識(shí)、精神因素和實(shí)際本領(lǐng)，即人具有的科學(xué)文化知識(shí)和利用科學(xué)文化知識(shí)處理問(wèn)題的能力[1]。我國(guó)學(xué)者對(duì)科學(xué)素養(yǎng)從四個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析與闡述：一是科學(xué)知識(shí)、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(huì)的教學(xué)情況中逐步形成的，是一個(gè)耳濡目染的過(guò)程。不能不強(qiáng)調(diào)的是，科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵是動(dòng)態(tài)的，是隨著人們意識(shí)的不斷深入和社會(huì)條件的變化而成長(zhǎng)的。

二、阻礙學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的因素

從對(duì)周圍從事有機(jī)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(guó)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(dòng)主體思想認(rèn)識(shí)偏差等要素。筆者結(jié)合幾年來(lái)從事有機(jī)化學(xué)的教學(xué)以及科研的實(shí)際情況，認(rèn)為在有機(jī)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(guó)目前在中小學(xué)的教學(xué)中實(shí)行的是應(yīng)試教育，這類教育體制具有兩個(gè)致命缺點(diǎn)：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(zhǎng)時(shí)間疲于應(yīng)對(duì)考試成為測(cè)驗(yàn)機(jī)器，即使到了進(jìn)修環(huán)境相對(duì)輕松的高校也依然沿用以往在中學(xué)時(shí)形成的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度，對(duì)于科學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成的重要性認(rèn)知不足?，F(xiàn)在，全國(guó)大部分的高校仍缺少針對(duì)大學(xué)生的專門科研活動(dòng)，只有部分高校將大學(xué)生科研活動(dòng)作為一項(xiàng)長(zhǎng)效機(jī)制固定并且堅(jiān)持下來(lái)，但是，缺乏專門機(jī)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]。

2.教材內(nèi)容陳舊、難學(xué)的問(wèn)題。有機(jī)化學(xué)是一門應(yīng)用性、實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，有必要將有機(jī)化學(xué)的最新動(dòng)態(tài)、前沿理論引入教材。然而，現(xiàn)在各個(gè)高校所使用的有機(jī)化學(xué)的主流教材基本上是相對(duì)比較經(jīng)典的有機(jī)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(jī)理抽象，難以掌握理解；有機(jī)化學(xué)的課時(shí)數(shù)相對(duì)較少，使得在課堂上教師與學(xué)生之間缺乏有效的互動(dòng)，從而使得教學(xué)效果不理想。

3.部分教師科研觀念淡薄，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)教學(xué)與科研相長(zhǎng)。目前，在有機(jī)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(zhǎng)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(shí)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(wú)法促進(jìn)教學(xué)；而在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，也無(wú)法為科研提供有效素材和動(dòng)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(jī)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(jī)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(diǎn)；從靜態(tài)展示向動(dòng)態(tài)模擬的轉(zhuǎn)變，有利于學(xué)生提高對(duì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的理解；從封閉式教學(xué)向開(kāi)放式教學(xué)的轉(zhuǎn)變，有利于豐富有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容。不過(guò)，多媒體教學(xué)可能會(huì)阻礙師生的有效交流，造成教學(xué)中的形式主義。因此，需對(duì)有機(jī)化學(xué)多媒體講授形式與傳統(tǒng)講授形式進(jìn)行優(yōu)化整合，發(fā)揮各自的比較優(yōu)勢(shì)[3]。但是，從有機(jī)化學(xué)的教學(xué)實(shí)踐來(lái)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(jī)化學(xué)教學(xué)中對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升，要求學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)中的基本概念、科學(xué)方法、反應(yīng)機(jī)理等等具有充分的認(rèn)識(shí)和理解，形成穩(wěn)定的心理素質(zhì)。因此，在有機(jī)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(gè)方面進(jìn)行考慮。

（一）編寫與時(shí)俱進(jìn)的有機(jī)化學(xué)教材

建立有機(jī)化學(xué)教材的定期更新機(jī)制，積極更新有機(jī)化學(xué)教材，將有機(jī)化學(xué)發(fā)展中的前沿理論、前沿知識(shí)、最新動(dòng)態(tài)引入有機(jī)化學(xué)教材中。在20世紀(jì)90年代初，為了解決傳統(tǒng)有機(jī)合成方法以及傳統(tǒng)有機(jī)合成工業(yè)對(duì)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(guò)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(dá)到保護(hù)和改善環(huán)境的目的[4]。在有機(jī)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(jī)化學(xué)教學(xué)中，適當(dāng)增加與有機(jī)化學(xué)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)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?，F(xiàn)在高等學(xué)校所開(kāi)的有機(jī)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(qiáng)，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(duì)化學(xué)或者有機(jī)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(jī)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(qiáng)對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）創(chuàng)新有機(jī)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(shì)，克服各自的缺點(diǎn)，最大限度地提高教學(xué)效果。精心設(shè)計(jì)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(jìn)行的過(guò)程，從而使學(xué)生了解反應(yīng)機(jī)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(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生，提高學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。在基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中將原理與案例結(jié)合起來(lái)，采用案例作為解釋、證實(shí)實(shí)驗(yàn)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(shí)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[5]。

（三）強(qiáng)化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)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(dòng)手本領(lǐng)，增強(qiáng)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(shí)驗(yàn)教材，使實(shí)驗(yàn)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(duì)化學(xué)有興趣，并通過(guò)一定考核的本科學(xué)生，使他們直接進(jìn)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(xiàng)目，并取得一定的學(xué)分。此方法不僅使學(xué)生增強(qiáng)了動(dòng)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(wèn)題意識(shí)，倡導(dǎo)“探究取向”

傳授學(xué)生知識(shí)，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(shí)的欲望。對(duì)于知識(shí)的渴求很大程度上源于現(xiàn)實(shí)中的困惑。因此，我們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)教學(xué)中應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，問(wèn)題可能來(lái)源于書本，也可能來(lái)源于現(xiàn)實(shí)，還可能源于相互之間的交流。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，并最終實(shí)現(xiàn)理論的總結(jié)與升華。

科學(xué)的實(shí)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(duì)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(jì)，讓學(xué)生自己能夠在探究活動(dòng)中產(chǎn)生自己的思想才是我們的努力方向。

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