大學(xué)公共選修課《趣味科學(xué)》的教學(xué)探索

解明華　楊秀麗

【摘 要】針對(duì)目前大學(xué)教育在全面科學(xué)通識(shí)教育方面的缺乏，為全面提升文理專(zhuān)業(yè)學(xué)生的整體科學(xué)素養(yǎng)，開(kāi)設(shè)并探索《趣味科學(xué)》的教學(xué)模式。本文分別從課程意義、內(nèi)容選擇以及教學(xué)模式的多樣化設(shè)置等幾個(gè)方面進(jìn)行探討，旨在全面培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，全面提升人才科學(xué)素質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】趣味科學(xué);探索;科學(xué)素質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)： G642.4;C8-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）32-0184-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.32.086

【Abstract】Modern college education pays less attention on courses in general science，and a new course of Fun with Science has been set to address this issue.In this report，we present our exploration on promoting the teaching effect，and the meaning of course set，selection of course content as well as teaching strategies are respectively discussed. This work aims to help the students to establish a good habit of self-learning，and to comprehensively promote their scientific literacy.

【Key words】Fun with Science;Exploration;Scientific literacy

《走進(jìn)科學(xué)》自開(kāi)播以來(lái)，受到大眾的一致好評(píng)，科學(xué)不再是高冷的代名詞，相反，它是有趣而實(shí)用的，猶如開(kāi)啟智慧的鑰匙，引領(lǐng)我們走向未知的殿堂[1]。當(dāng)代大學(xué)教育以專(zhuān)業(yè)為導(dǎo)向的授課模式能夠定向提升人才的專(zhuān)業(yè)技能素養(yǎng)，但受限于有限的時(shí)間、教學(xué)資源以及迫切的就業(yè)需求，多數(shù)學(xué)生往往對(duì)非本專(zhuān)業(yè)外的知識(shí)缺乏必要的認(rèn)知，嚴(yán)重制約了人才素質(zhì)的全面發(fā)展。為了全面提升當(dāng)代大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，打破科學(xué)研究枯燥單調(diào)的傳統(tǒng)定式偏見(jiàn)，為學(xué)生進(jìn)一步豐富補(bǔ)充教材外的科學(xué)知識(shí)，推動(dòng)現(xiàn)代大學(xué)通識(shí)科學(xué)課程建設(shè)，筆者開(kāi)設(shè)了《趣味科學(xué)》這門(mén)大學(xué)公共選修課程。本門(mén)課程力圖脫去科學(xué)嚴(yán)肅枯燥的外衣，展現(xiàn)其內(nèi)在的趣味性與生動(dòng)性，讓同學(xué)們感受到與固有認(rèn)知不一樣的科學(xué)！

1 明確教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和價(jià)值觀“三位一體”

通過(guò)《趣味科學(xué)》課程的教學(xué)，主要實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)目標(biāo)：（1）知識(shí)目標(biāo)。感受科學(xué)給人類(lèi)生活帶來(lái)的新變化，正確認(rèn)識(shí)科學(xué)與生活，科技與社會(huì)發(fā)展之間的復(fù)雜關(guān)系，學(xué)會(huì)善用科學(xué)，杜絕不當(dāng)使用給自然帶來(lái)的危害。（2）能力目標(biāo)。引導(dǎo)學(xué)生搜集、整理、加工和應(yīng)用各種信息，從自身生活中發(fā)現(xiàn)隱藏的科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)科學(xué)知識(shí)解釋相關(guān)現(xiàn)象及問(wèn)題的能力。（3）科學(xué)價(jià)值觀。正確認(rèn)識(shí)科學(xué)對(duì)生活和社會(huì)的巨大推動(dòng)作用，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)精神，培養(yǎng)他們熱愛(ài)科學(xué)，崇尚科學(xué)的情感，逐步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)，求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和行為習(xí)慣，建立積極向上的科學(xué)價(jià)值觀。

2 精選教學(xué)內(nèi)容，扎根科學(xué)性，突出趣味性

《趣味科學(xué)》作為一門(mén)大學(xué)公共選修課程，既要體現(xiàn)科學(xué)性，又要突出趣味，因此教學(xué)內(nèi)容的選擇就非常重要，應(yīng)避免過(guò)多涉及原理等深層面知識(shí)的枯燥講解，力求通過(guò)趣味的表面現(xiàn)象，深入淺出的為學(xué)生揭示更深層次的內(nèi)在科學(xué)意義，培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。本課程的授課主要涵蓋物理、化學(xué)、生物及環(huán)境四個(gè)大學(xué)科，分別以生活中常見(jiàn)現(xiàn)象為引，透析現(xiàn)象追尋本質(zhì)。

（1）物理學(xué)科的教學(xué)主要依托于生活中的奇特現(xiàn)象以及熱門(mén)的科幻題材，分別講述其中的科學(xué)知識(shí)。這樣不僅可以保障知識(shí)的實(shí)用性，還可以具備充足的科技前沿性，與科幻相關(guān)的選材也能更好吸引學(xué)生的注意力。例如生活中烹飪用到的淀粉溶液以及新型的液體防彈衣等，都屬于非牛頓流體范疇[2]; 空手碎大瓶和某些蝦蛄攻擊獵物都利用了空化作用;近期科學(xué)家拍攝到的量子糾纏照片、穿越時(shí)空的蟲(chóng)洞及曲率發(fā)動(dòng)機(jī)理論等[3]。

（2）化學(xué)學(xué)科主要依賴(lài)于生活中的科技產(chǎn)品或者一些現(xiàn)象進(jìn)行展開(kāi)。例如現(xiàn)在幾乎全民普及的智能手機(jī)，而最先進(jìn)的手機(jī)柔性屏幕、鋰電池技術(shù)、DUV光蝕刻等，其中包含了有機(jī)化學(xué)、電化學(xué)、光化學(xué)等不同領(lǐng)域的知識(shí)，如此貼近生活的案例能更引起學(xué)生的共鳴[4];此外生活中還有一些迷信落后的行為也是因?yàn)槿狈瘜W(xué)知識(shí)造成的，例如赤手下油鍋、刀砍抓鬼等，分別利用了硼砂的低溫分解釋放氣體、酸堿指示劑等基本化學(xué)原理，及時(shí)講解這些知識(shí)有助于破除迷信，營(yíng)造健康向上的科學(xué)價(jià)值觀[5]。

（3）生物學(xué)科以學(xué)生非常喜愛(ài)和關(guān)注的各類(lèi)有趣生物為對(duì)象講解一些奇特的生物學(xué)常識(shí)，例如國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)關(guān)于貓有九條命的生物學(xué)研究;深海怪物鮟鱇魚(yú)的雌雄互生關(guān)系[6];細(xì)菌的妙用、食物的顏色密碼、動(dòng)物的偽裝及人造器官的研究進(jìn)展;關(guān)于人體衰老、長(zhǎng)生的研究，以及自由基在細(xì)胞老化中的作用等[7]。

（4）環(huán)境學(xué)科全面著眼于生活環(huán)境，普及環(huán)境保護(hù)知識(shí)。分別從基礎(chǔ)的垃圾分類(lèi)回收制度，講解現(xiàn)代社會(huì)垃圾回收處理的全流程，以及常人難以接觸到的垃圾進(jìn)出口加工產(chǎn)業(yè);進(jìn)而關(guān)注與生活中的空氣和水源，講解何為PM2.5，其爆發(fā)的原因、預(yù)防及處理辦法，水體的各類(lèi)富營(yíng)養(yǎng)污染、重金屬污染，以及隨著社會(huì)飛速發(fā)展導(dǎo)致的抗生素超標(biāo)污染等[8]。通過(guò)切身的生活體驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保理念，積極為環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)自己的力量。

3 動(dòng)靜結(jié)合，寓教于樂(lè)的課堂教學(xué)

一般的選修課由于缺乏考核的壓力，學(xué)生往往缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性，更多的是通過(guò)簡(jiǎn)單的撰寫(xiě)小論文換取學(xué)分，加之智能手機(jī)的普及，課堂上不乏低頭族的存在。因此，如果不采取一些教學(xué)方式的改變，往往落入到傳統(tǒng)選修課教師在講單口相聲的教學(xué)怪圈，根本無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)本課程的教學(xué)目的。為了消除學(xué)生懈怠應(yīng)付的心里，提升其學(xué)習(xí)的興趣，本課程教學(xué)采取動(dòng)靜結(jié)合、寓教于樂(lè)的教學(xué)方式，將學(xué)生的被動(dòng)聽(tīng)課變成主動(dòng)參與，真正實(shí)現(xiàn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求與探索。

（1）鼓勵(lì)式教育。面對(duì)學(xué)生回答問(wèn)題錯(cuò)誤、聽(tīng)課走神、玩手機(jī)等普遍問(wèn)題，教師往往采取批評(píng)的方式，而這些學(xué)生本身就存在學(xué)習(xí)積極性不高的問(wèn)題，在經(jīng)歷了專(zhuān)業(yè)必修課的學(xué)習(xí)挫折后，批評(píng)會(huì)進(jìn)一步挫敗其學(xué)習(xí)熱情。本課程沒(méi)有考試壓力，完全可以給學(xué)生營(yíng)造輕松的氛圍，對(duì)每一個(gè)學(xué)生通過(guò)不同的方面挖掘其閃光點(diǎn)。進(jìn)行鼓勵(lì)教育，培養(yǎng)自信，有助于消除其懈怠心理，為后續(xù)的動(dòng)靜結(jié)合式課堂教學(xué)打好良好基礎(chǔ)。

（2）多樣化的課堂教學(xué)。本課程除了采納傳統(tǒng)的板書(shū)、口述和多媒體相結(jié)合的“靜”態(tài)教學(xué)方法外，還特地精選了部分教學(xué)案例，通過(guò)課堂現(xiàn)場(chǎng)演示的方式讓學(xué)生活動(dòng)起來(lái)，進(jìn)行“動(dòng)起來(lái)”的現(xiàn)場(chǎng)案例教學(xué)。本課程面向全校學(xué)生，班級(jí)成員涵蓋多個(gè)專(zhuān)業(yè)和年級(jí)，依據(jù)文理結(jié)合的原則，將班級(jí)學(xué)生分成3-5個(gè)小組，引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。為學(xué)習(xí)小組布置預(yù)習(xí)調(diào)研報(bào)告，現(xiàn)場(chǎng)比拼調(diào)研報(bào)告的質(zhì)量，完成最佳的小組獲得現(xiàn)場(chǎng)操作講解的資格，為其他學(xué)生講解現(xiàn)象揭示本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的角色與老師調(diào)換，將課堂歸還學(xué)生。在好奇心、好勝心和表現(xiàn)欲的激勵(lì)下，學(xué)生紛紛踴躍表現(xiàn)，爭(zhēng)取走上講臺(tái)，課堂活躍度極大提升。一靜一動(dòng)，既講解了知識(shí)，又讓學(xué)生參與了過(guò)程，使得學(xué)生的心里從“要我學(xué)習(xí)”變成了“我要學(xué)習(xí)”，有利于從根本上促進(jìn)素質(zhì)教育的穩(wěn)固發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

《趣味科學(xué)》作為一門(mén)通識(shí)性的科普選修課，面向全校各專(zhuān)業(yè)學(xué)生，旨在通過(guò)趣味化的方式提升學(xué)生的整體科學(xué)素養(yǎng)。課程教學(xué)內(nèi)容既做到緊密聯(lián)系生活，又基本實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的講解，同時(shí)關(guān)注于經(jīng)典的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)以及最新的前沿科技進(jìn)展，并通過(guò)多樣化的教學(xué)方式提升授課效果。本課程注重對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)激勵(lì)，希望通過(guò)有限的課堂教學(xué)案例給學(xué)生以啟迪，讓學(xué)生經(jīng)過(guò)本課程的訓(xùn)練后形成自我探索學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，變被動(dòng)聽(tīng)課為主動(dòng)學(xué)習(xí)，善于觀察生活、積極思考，建立終身學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展模式，不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)以滿足現(xiàn)代化社會(huì)建設(shè)的需求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王超.中美科教電視節(jié)目敘事策略之比較—以《走近科學(xué)》和《探索聚焦》典型個(gè)案為例[J].東南傳播，2013，4：40-42.

[2]王振東.奇妙的非牛頓流體[J].力學(xué)與實(shí)踐，1998，20（1）：72-74.

[3]Paul-Antoine Moreau*，Ermes Toninelli，Thomas Gregory， Reuben S.Aspden，Peter A.Morris and Miles J.Padgett.Imaging Bell-type nonlocal behavior[J].Science Adcances，2019，5（7）： eaaw2563.

[4]袁紅梅.柔性O(shè)LED顯示技術(shù)革命[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新， 2017，35：152-153.

[5]李小敏，曾鴻耀，王應(yīng)紅，胡育，張海連，孫國(guó)峰.從化學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)中剖析成功緣由—相信科學(xué)，不迷信權(quán)威[J].廣東化工，2016，43（21）：214-215.

[6]漁人.大洋深處的奇異婚配[J].廈門(mén)科技，2002，1：57-57.

[7]李苑，王宇彤，徐越，俞作仁.細(xì)胞衰老與腫瘤發(fā)生[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2019，40（3）：388-391.

[8]郝迪.抗生素在水環(huán)境中的生態(tài)效應(yīng)及危害防御[J]. 現(xiàn)代農(nóng)村科技，2019，4：101-101.