大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的人文教育探索

王紅艷　李淑妮　徐玲　胡滿成　劉志宏　焦桓

摘要：科學(xué)教育與人文教育是傳統(tǒng)教學(xué)的重要組成部分。化學(xué)學(xué)科以自然科學(xué)為核心的特質(zhì)，使教師在教學(xué)實(shí)踐中無意淡化了人文教育的滲透，因此探索和實(shí)踐在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行人文教育有重要的意義。

關(guān)鍵詞：無機(jī)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)改革；人文教育

中圖分類號(hào)：G641 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）52-0143-02

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，既要注重學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，又要培養(yǎng)學(xué)生的參與及創(chuàng)新意識(shí)，提高他們觀察、分析和判斷問題的能力，完善學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。長(zhǎng)期以來，化學(xué)教育被簡(jiǎn)單理解為化學(xué)學(xué)科知識(shí)的構(gòu)建，實(shí)驗(yàn)教學(xué)被簡(jiǎn)單實(shí)踐為化學(xué)理論的驗(yàn)證指導(dǎo)，這有悖于一貫倡導(dǎo)的知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀教育的三維教學(xué)目標(biāo)，因此如何在教學(xué)實(shí)踐中探索和發(fā)掘新的實(shí)驗(yàn)改革方案成為目前高校教師思考和嘗試的重要課題。雅斯貝爾斯曾說：“教育是人的靈魂的教育，而非理智知識(shí)和認(rèn)識(shí)的堆積?！贝髮W(xué)教育與中小學(xué)教育有著本質(zhì)的區(qū)別，已經(jīng)從某種意義上的傳授知識(shí)上升到塑造人的高度。實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目標(biāo)也應(yīng)從過多重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平、操作能力和思考能力提升方面，延伸放大其育人的職責(zé)。因此，作為大學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開端，在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中滲透人文教育至關(guān)重要。本文探索歸納總結(jié)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)踐中滲透人文教育，旨在整合構(gòu)建實(shí)驗(yàn)課體系，充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的人文內(nèi)涵，將人文精神教育和化學(xué)自然學(xué)科知識(shí)教育有機(jī)融合在一起，涵養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)。

一、構(gòu)建和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自我體悟

化學(xué)在人類社會(huì)的發(fā)展中作用不容忽視，在以往的課程設(shè)置中我們過多地注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)理論知識(shí)的論證，在某種意義上忽視了實(shí)驗(yàn)課與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合，往往導(dǎo)致學(xué)生形成無機(jī)化學(xué)抽象、空洞、不實(shí)用的錯(cuò)誤觀念。所以在滲透人文精神教育的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不但要強(qiáng)調(diào)如何利用實(shí)驗(yàn)應(yīng)證理論，更應(yīng)突出培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)情感即利用無機(jī)化學(xué)為人類服務(wù)。因此，實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置上我們多采用與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的小型制備實(shí)驗(yàn)，如從硼鎂泥制取七水硫酸鎂，由硝酸鉻制備涂料黃顏料，氨堿法制取碳酸鈉，等等。通過這些實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生逐漸理解無機(jī)化學(xué)的魅力——與其他基礎(chǔ)化學(xué)分類一樣，無機(jī)化學(xué)也是一門具體的創(chuàng)造性的，更是實(shí)用性的科學(xué)，它讓人類生活更加豐富多彩，讓人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)步。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)度安排上也應(yīng)與理論課相互協(xié)調(diào)，相得益彰。在教學(xué)實(shí)踐中，常會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理不理解，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不明晰，實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序不思考，這些問題歸其原因是理論課和實(shí)驗(yàn)課的脫節(jié)。學(xué)生處于似懂非懂的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，不僅不能深入理解實(shí)驗(yàn)的目的，加深印象，夯實(shí)理論，有時(shí)更會(huì)引起安全事故。在人文教育滲透的過程中，我們更加注重實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的安排，重視學(xué)生知識(shí)體系的融會(huì)貫通，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自我體悟。我們?cè)诘谝粚W(xué)期的實(shí)驗(yàn)課程中，將緩沖溶液的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)調(diào)整在最后。[1]以往，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生雖對(duì)相關(guān)知識(shí)有所了解和接觸，但理解并不深入，公式推導(dǎo)和應(yīng)用并不很明確，例如氨水/氯化銨緩沖溶液的配置共軛堿及共軛酸的用量計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤，再如緩沖容量滴定實(shí)驗(yàn)中滴定試劑與溶液沒有充分?jǐn)嚢?，?shí)驗(yàn)結(jié)果誤差很大。調(diào)整之后，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中善于思考，同時(shí)操作過程有條不紊，實(shí)驗(yàn)記錄也清晰準(zhǔn)確，更有90%的學(xué)生在使用pH計(jì)的過程中，自覺記錄了溶液溫度，可見他們已明確認(rèn)識(shí)到pH與電離有關(guān)，而溶液的電離與溫度有著直接的關(guān)系。多年來，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上一直以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是一種非常重要的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，具有不可替代的作用。但是如果驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)太多，勢(shì)必會(huì)削弱學(xué)生的研究探索興趣，造成學(xué)生不能正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的研究方法。目前，高校教師的結(jié)構(gòu)組成以教學(xué)科研型為主，每位教師都存在于一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)中，配備有專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)充分利用這一優(yōu)勢(shì)和資源，讓學(xué)生盡早了解專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的探索。

二、創(chuàng)設(shè)巧妙的人文環(huán)境，激發(fā)師生情感的共鳴，逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)生的心靈覺解

以往的實(shí)驗(yàn)課，都比較死板，學(xué)生圍著教師站一圈，教師在中間講，學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的細(xì)節(jié)逐一記錄，按部就班進(jìn)行操作即可。在教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)這種模式效果并不理想。例如，課程后期我們考察學(xué)生已使用過多少種無機(jī)氧化劑，全班竟有2/3的學(xué)生只能說出最近使用的一種，1/3的學(xué)生回答不知道。造成這種現(xiàn)象的主要原因是教師沒有引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生比較、思考的學(xué)習(xí)方法和意識(shí)習(xí)慣，而這種原因折射的是我們實(shí)驗(yàn)課講授方法的呆板與枯燥。一個(gè)優(yōu)秀的化學(xué)教師，不僅能傳授給學(xué)生化學(xué)知識(shí)、技能和方法，更能夠切合實(shí)際地創(chuàng)設(shè)人文教學(xué)環(huán)境，傳遞化學(xué)家深入探索和執(zhí)著追求的人文精神，引發(fā)師生情感的共鳴，得到美的熏陶。在人文教育滲透的過程中，我們嘗試創(chuàng)設(shè)人文環(huán)境，引入人文話題，打開學(xué)生的思路，豐富學(xué)生的情感體驗(yàn)。例如，在粗食鹽的提純實(shí)驗(yàn)中，我的開場(chǎng)白是這樣的：人生百味，腦海中首先會(huì)閃出四個(gè)字：酸甜苦辣。其實(shí)人生還有一種更重要的滋味，那就是咸。苦辣酸甜，有時(shí)而盡，而永無盡頭的卻就是這種咸味，這種平平淡淡的咸味。人的汗是咸的，淚是咸的，血是咸的，鼻涕是咸的，甚至連骨肉都是咸的。這些咸，大家會(huì)自然聯(lián)想到鹽，聯(lián)想到化學(xué)中的NaCl。那么今天我們的任務(wù)就是從粗食鹽中提純NaCl。說到這里，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們都笑了，開始他們覺得老師今天很奇怪，在實(shí)驗(yàn)課上來和他們談人生，現(xiàn)在他們明白這樣開頭的目的，會(huì)心微笑但已身臨其境，樂在其中。實(shí)踐表明，這種人文環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，可以讓原本枯燥無味的知識(shí)被擬人化地展示，使學(xué)生身臨其境的同時(shí)，感受到人的精神所在，實(shí)現(xiàn)學(xué)生心靈的覺解。而這種覺解的直接體現(xiàn)就是知識(shí)運(yùn)用的自如。例如在教學(xué)實(shí)踐中，我們非常重視預(yù)習(xí)的重要性。前期，我們會(huì)在下次實(shí)驗(yàn)之前給出預(yù)習(xí)思考題，學(xué)生可從思考題中深入了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?，并通過文獻(xiàn)資料的搜集整理，得到較為準(zhǔn)確的答案。實(shí)驗(yàn)開始前，教師會(huì)與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，通過課堂提問的方式加以檢查及更正，既能加深學(xué)生的印象，同時(shí)更能培養(yǎng)他們的思考意識(shí)和習(xí)慣。后期，我們開始讓學(xué)生自行提問，并自問自答，我們驚喜地發(fā)現(xiàn)學(xué)生提問水平有了顯著提高，思考問題也更加全面合理，對(duì)于實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的理解和認(rèn)識(shí)也更加深入。

三、努力發(fā)掘人文素材，在實(shí)踐中探索和嘗試信息化課程的建設(shè)，賦予實(shí)驗(yàn)課以人文內(nèi)涵

化學(xué)教育在情感態(tài)度和價(jià)值觀方面的目標(biāo)是讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)樹立辯證唯物主義的世界觀，養(yǎng)成務(wù)實(shí)求真，勇于創(chuàng)新，積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。這與人文教育的思想精髓高度統(tǒng)一，在無機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中探索和嘗試信息化課程的建設(shè)與教學(xué)，為人文教育在化學(xué)教學(xué)中的滲透起到積極作用。[2]我們利用插圖和視頻展示規(guī)范操作、實(shí)驗(yàn)流程，演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用信息資源普及安全知識(shí)，同時(shí)在以往的教學(xué)活動(dòng)后，增設(shè)了實(shí)驗(yàn)課討論群。教師和學(xué)生可通過信息化的手段對(duì)實(shí)驗(yàn)問題和現(xiàn)象進(jìn)行在線討論，實(shí)現(xiàn)資源的網(wǎng)絡(luò)化記錄、管理及共享。我們還定期對(duì)討論群中的資源進(jìn)行更新和整理，對(duì)學(xué)生反饋的意見和建議做及時(shí)的回復(fù)和反饋，不斷完善教學(xué)內(nèi)容，更新改進(jìn)教學(xué)方法。我們?cè)趯?shí)踐過程中注重平等對(duì)話，重視學(xué)生的意見和建議，增進(jìn)教師與學(xué)生之間的交流、合作與對(duì)話。

四、突出和發(fā)掘化學(xué)之美，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中探索和滲透人文教育的美育

長(zhǎng)期以來，美育被認(rèn)為是文科教學(xué)的任務(wù)，其實(shí)美育也是人文教育的重要組成部分，其旨在于通過對(duì)美的事物或現(xiàn)象的感知，感受和感動(dòng)及想象來培養(yǎng)學(xué)生體驗(yàn)、理解鑒賞自然美、社會(huì)美、藝術(shù)美的審美品質(zhì)與創(chuàng)造美的能力。[3]美無處不在，化學(xué)也一樣。化學(xué)世界五彩繽紛，自然賦予每一種元素鮮活的色彩，更富于它們?nèi)宋臍庀?，有的絢麗張揚(yáng)，有的安詳恬靜，有的深邃知性，有的清純無暇，這些色彩令人百看不厭，回味無窮?；瘜W(xué)的美不僅表現(xiàn)在自然現(xiàn)象上，還存在于自然規(guī)律中：化學(xué)反應(yīng)動(dòng)靜結(jié)合，平衡守恒；化學(xué)規(guī)律和諧統(tǒng)一，協(xié)調(diào)有序?；瘜W(xué)的這些色之美、動(dòng)之美、恒之美、諧之美需要我們努力去發(fā)掘，潛心去體會(huì)。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是能直觀感受化學(xué)世界之美的最有效手段。[4]因此，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐過程中，非常重視學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述與分析，更重視教學(xué)知識(shí)的豐富與有趣。比如在一些過渡金屬性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容中，結(jié)合個(gè)人興趣愛好，我會(huì)告訴學(xué)生在我國(guó)瓷器制作過程中，古人是如何使金屬在不同溫度、不同反應(yīng)條件下顯示出豐富多彩的顏色。

我校的國(guó)家級(jí)教學(xué)名師傅鋼善教授通過自己幾十年的教育經(jīng)歷和積淀總結(jié)出：教育應(yīng)是心與心的情感交流，彼此認(rèn)同的精神對(duì)話。這句話對(duì)青年教師啟發(fā)很大，教師只有重視學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，尊重學(xué)生在教育中的主體性，才能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自我體悟與覺解。因此，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)課教學(xué)中繼承和發(fā)揚(yáng)理性教育教學(xué)的同時(shí)，嘗試和滲透人文教育，重視培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，實(shí)行文理交叉融合，提高學(xué)生綜合修養(yǎng)。這一教育宗旨的引導(dǎo)，賦予了實(shí)驗(yàn)課改革以人文關(guān)懷的新的思想內(nèi)涵，實(shí)踐證明這種教育方式能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力，更有利于學(xué)生體悟自身價(jià)值，實(shí)現(xiàn)科學(xué)素質(zhì)與人文素養(yǎng)的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡滿成，張昕.化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[M].北京：科學(xué)出版社，2002：107-110.

[2]劉仁坤.遠(yuǎn)程教學(xué)模式：理論與實(shí)踐[M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2009：384-387.

[3]孫宏安.教師人文素養(yǎng)的新修煉[M].西安：陜西師范大學(xué)出版社，2008.

[4]李敏.化學(xué)教育中的人文教育透視[J].高等函授學(xué)報(bào)，2005，19（Z）：279-281.