秋水共長天一色

苗延虹 宋少芳 時偉杰 時愛菊

摘? 要：人工智能、5G等新技術浪潮的興起，極大地催生了學生對數(shù)學和物理等學科的學習熱情，而同為基礎學科的化學，在這兩門強勢科目的對比之下日漸式微。作為化學教師，在講授專業(yè)知識的同時，應注重從多方面入手，加強對學生專業(yè)興趣的培養(yǎng)。借助高科技的網(wǎng)絡視頻，將化學的美麗和神奇?zhèn)鬟f給學生，深度挖掘化學在人類生活和科技發(fā)展中的亮點，分享化學的跨界，找到化學的出口，讓學生認識到化學就在身邊，是個有意思、有前途的學科，從而激發(fā)內(nèi)在的學習熱情和學習動力。

關鍵詞：網(wǎng)絡視頻? 化學? 學習熱情

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）06（a）-0094-02

近年來，隨著人們對“好工作”“高薪金”的不斷追求，化學專業(yè)似乎越來越不受待見了，“化學是紅牌專業(yè)”“想不開才學化學”的留言大量充斥在互聯(lián)網(wǎng)上。

高校招生中，自愿報考化學專業(yè)的學生越來越少了，許多學校的化學專業(yè)第一志愿常常招不滿學生，只能調劑招入非志愿生。一些學生在入學之后，對化學專業(yè)的喜歡程度并不高，更談不上熱愛。存在這種現(xiàn)象的原因主要包括以下幾個方面。

第一，現(xiàn)行的高考政策，使得學生在高中階段對化學這門學科的精力投入不像以前那么多了。作為“理綜”的化學，雖然還沒有到“可有可無”的地步，但受在高考中所占分數(shù)的限制，足以讓學生忽視這門學科。

第二，化學作為一門理工科，其屬性中的某些“枯燥晦澀”，也是學生對其提不起興趣的一個原因。

第三，也是最重要的一點，便是學生畢業(yè)后的就業(yè)前景，成為學生選擇專業(yè)時最重要的考量。

歸納起來，直接導致學生對化學不感興趣的原因是認識不清、從眾心理及就業(yè)待遇等。而一旦專業(yè)認同出現(xiàn)問題，就會失去學習的動力，產(chǎn)生厭學、逃課的現(xiàn)象，教學效果也因此大打折扣。

科學研究表明：人腦是一個耗散系統(tǒng)，學習者只要對所學內(nèi)容感興趣，就可以使人腦這個系統(tǒng)處在開放狀態(tài)。學習者的學習興趣越濃厚，教學信息在傳輸過程中受到的信道干擾就越小，效率就越高。

中國男足前教練里皮辭職時曾說，對于一支不想贏的球隊，我也無能為力。因此，教師的職責，不僅要傳道、授業(yè)、解惑，更重要的還要激發(fā)、激勵、引導[1]。一方面深度挖掘化學的“亮點”，另一方面找到化學的“出口”，讓學生從心里面熱愛化學這門學科，從而激發(fā)內(nèi)在的學習熱情和學習動力。

結合多年的高?；瘜W專業(yè)課教學經(jīng)驗，該文主要從以下3個方面探討如何激發(fā)和激勵學生的求知欲和學習熱情。

1? 展示網(wǎng)絡視頻，讓學生感受化學的妙趣和神奇

威斯康辛大學教授、美國化學學會主席Dr Bassam Shakhashiri和麻省理工大學化學系教師Dr John Dolhun曾共同主持過麻省理工的一個共12節(jié)的化學實驗演示公開課，展示了化學給魔術帶來的魔幻手段。在梁琰博士主導下，中國科學技術大學先進技術研究院和清華大學出版社聯(lián)合制作的原創(chuàng)科學傳播項目美麗化學“（Beautiful Chemistry）”，以及美麗化學項目的續(xù)集——重現(xiàn)化學，使用超清相機配合微距鏡頭，通過紅外熱成像攝影等最先進的技術捕捉了大量化學反應中驚人、美妙的細節(jié)。通過向學生介紹這樣的學習視頻節(jié)目，給學生呈現(xiàn)神奇的、刺激的化學信息，將枯燥、抽象的化學知識生動形象地展示出來，使學生身臨其境。此時，教師若能巧妙地抓住時機，創(chuàng)設條理清晰、符合學生認知特點的問題情境，就可以做到事半功倍，并有效地啟迪學生積極的思維并激發(fā)學生探究的欲望，吸引學生主動學習[2]。

2? 了解身邊的化學，讓學生感受到化學是一門讓生活變得更好的學科，增強學習的親切感

化學有著很強的煙火氣，與人類的生存發(fā)展和日常生活息息相關。17世紀，德國金匠布朗特在提煉黃金的實驗中意外地發(fā)現(xiàn)了磷這種易燃物質，然后由著名的英國化學家羅伯特·波義爾發(fā)明了火柴，這門學科從此走進了人們的日常生活。過去的100年里，人類合成和分離了近2300萬種物質，例如塑料、合成橡膠、合成纖維等，結束了人類單純依靠天然材料的歷史，這才有了各式各樣的運動鞋等日用生活品?；瘜W合成藥物問世之前，人類是通過從天然物質中發(fā)現(xiàn)某種藥物的醫(yī)療功效，但天然藥物發(fā)揮的作用著實有限。大家熟知的阿司匹林，其發(fā)現(xiàn)過程就是化學合成藥物發(fā)展的典型代表。18世紀，歐洲人發(fā)現(xiàn)柳樹皮煎水可治療發(fā)熱，實驗證明柳樹皮的有效成分是水楊酸苷，一種黃色晶體。1838年，化學家從水楊酸苷中提取到了水楊酸，是一種更強效的化合物，1860年實驗合成水楊酸，但產(chǎn)物不純也不穩(wěn)定，并存在副作用——“酸性”。1897年由德國化學家霍夫曼合成了乙酰水楊酸，其療效與水楊酸相當，但副作用更小，阿司匹林正式問世，不久便成為世界上婦孺皆知的一種藥物。之后的幾個世紀，人們不斷研究阿司匹林的作用機制，各種基于它的新型非甾體抗炎藥不斷地被研發(fā)出來，應用于心腦血管、糖尿病、腫瘤等領域，成為老藥新用的典范。曾幾何時，瘧疾是對人類危害最為嚴重的一種流行病，在一些非洲國家，很多孩童都因為瘧疾的肆虐而夭折。屠呦呦團隊從青蒿中提取到的青蒿素，是一種具有新結構類型的高效、低毒的抗瘧藥，對各種類型的瘧疾尤其是抗性瘧有特效。青蒿素的發(fā)現(xiàn)不僅僅是增加了一種新型抗瘧藥，更重要的是探究到了這一新化合物的獨特的化學結構，并在此基礎上合成了雙氫青蒿素，雙氫青蒿素可以說是青蒿素的“升級版”，因為其抗瘧療效是青蒿素的10倍，而且克服了青蒿素提取成本高、對瘧疾難以根治等缺點。其他合成藥物，如合成抗生素、合成胰島素等 ，也都是通過模仿改造天然藥物的化學結構，使其有了新的功能。人工合成藥物滿足了大規(guī)模生產(chǎn)的需要，在最大范圍內(nèi)保證了人類不受疾病之苦，延長了人類的平均壽命。

正處于青春期的大學生們，對于愛情的渴望比任何時候都要強烈。而在眾多的同學之中，為什么其中的兩個人會產(chǎn)生熱烈的愛情呢？科學證明：多巴胺是異性間相互吸引的關鍵，用一個中國的成語來說，那就是“氣味相投”。人類學家海倫·費舍爾曾對熱戀中的兩個人進行了腦部掃描，發(fā)現(xiàn)中腦邊緣的多巴胺獎賞系統(tǒng)處于高速運轉狀態(tài)，如同吸服可卡因而興奮的人。人與人相互看著是否“對眼”，不僅僅在于他們之間的三觀是否一致，其中，多巴胺也在起著“牽線搭橋”的關鍵作用。還有，為什么購物的時候特別興奮？為什么緩解焦慮的重要方法是戶外活動呢？這些生動的生活素材，拉近了化學教學與現(xiàn)實生活的距離，即在生活中提煉化學，讓化學回歸生活。讓學生感受到化學其實就在身邊，深入到化學里面有無限多的妙趣，化學的發(fā)展能讓生活越來越美好，化學讓人們越活越明白。同時也促使學生以一種積極的情感體驗去思考、探究。

3? 介紹學科之間的交叉融合，分享化學的跨界，找到化學的出口

目前國內(nèi)鼓勵學科交叉融合的科研氛圍還不夠濃厚，學生也習慣于把各科孤立起來學習，但是在經(jīng)濟全球化的今天，每一項高科技的誕生和發(fā)展，都離不開多學科的聯(lián)合作用。因此，首先要讓學生認識到學科交叉融合的重要性。光纖之父高緄就曾說過，是孔子的哲學令他成為一名出色的工程師，童蒙時期不明所以背誦的“讀書將以窮理，將以致用也”啟發(fā)他獨立思考，讓他受惠終生。

在精準醫(yī)療領域有卓越貢獻的科學家謝曉亮曾說過，他的本科專業(yè)是化學，在讀本科時就旁聽了許多物理、數(shù)學方面的課程，在美國讀研究生時又對生物產(chǎn)生了濃厚的興趣，前幾年涉獵醫(yī)學領域?，F(xiàn)如今，他仍然會關注新興的領域，并與其他學科的科學家進行學術交流。他總結出自己“取得一點成績的重要原因就是重視學科之間的交叉”。其次，要讓學生了解化學這門基礎學科在其他領域的成就中起到的支撐作用，也就是化學的跨界，找到化學的出口。

這是分析化學的基本公式：

在講到這組公式時，告訴學生屠呦呦正是借助這兩個公式，發(fā)現(xiàn)和提取出青蒿素?，F(xiàn)在很多東西很有噱頭，例如，“海水綠色能源”，實際上就是利用潮漲潮落海水中的鹽分差來進行發(fā)電的，其中的理論依據(jù)就是無機化學的“滲透壓”。這樣，使學生在學習過程中體會到學以致用的價值，死的知識成為活的生活。

以芯片為例，經(jīng)歷了中興事件、華為事件，讓更多的中國企業(yè)意識到芯片的研發(fā)生產(chǎn)這種核心技術，要自己掌握才行。這就需要基礎科學跟上，因為芯片的制造是在數(shù)學家、化學家、物理學家的共同支持下完成的。其中，關鍵的第一步，硅的提純，就需要化學家來完成，后續(xù)各種光學、工業(yè)設備的制造，芯片工藝的推進，需要數(shù)學家，物理學家來完成。美國《分析化學》曾發(fā)表過這樣一篇論文[3]，在泰晤士河岸邊，發(fā)現(xiàn)了一具無頭黑人男孩的尸體。通過對其胃內(nèi)物質的分析，判斷出死者非本地居民，因為其胃內(nèi)的物質不可能來自英國;由于這些特殊的物質尚未消化完全，所以估計其死前到達倫敦不久;又在一位研究“鍶（Sr）元素在全球土壤中分布”的教授的指導下，根據(jù)對比相關的分析數(shù)據(jù)，偵探收集了尼日利亞各地土壤及動物骨骼樣本，分析其中Sr的含量，最終將懷疑地區(qū)進一步縮小。案件的偵破過程就是一系列的分析化學實驗。借助這些事例，使學生更加全面地理解化學的內(nèi)涵，了解化學在不同科學領域中所發(fā)揮的作用[4]，培養(yǎng)學生在學習上的責任感。

現(xiàn)如今，人們越來越關注身體健康，在未來，與身體健康相關的化學一定是一個熱點。關注健康就要搞明白生物，化學與生物是孿生兄弟的關系。所以化學很大的一個發(fā)展方向就是開發(fā)以化學為基礎與生物相關的新材料、新技術，包括各種基因和人工智能。將這些充滿正能量的信息融入教學環(huán)節(jié)傳遞給學生，讓枯燥的專業(yè)課，能夠在多學科的層面上展示出來，既拓寬了學生的知識面和專業(yè)視野，又提振了作為化學專業(yè)學生的自信心，當學生感受到化學是個有意思、有前途的學科時，即形成學習的內(nèi)部動力。

4? 結語

古希臘學者普羅塔戈說過：“人的大腦不是一個要被填滿的容器，而是一束需要被點燃的火把。”教師就是要做一個播撒火種的人，點燃學生的學習熱情，讓學生鮮活起來，自主地去學習、探索、實踐和創(chuàng)新。某堂課上，當講到朗伯·比爾定律的時候，讓學生用學到的化學知識來對“落霞與孤鶩齊飛，秋水共長天一色”給予一個科學上是否正確的判斷，不正是應了該研究，讓學生體會一下化學的跨界嗎？

參考文獻

[1] 陸國棟.我國大學教育現(xiàn)狀與教學方法改革[J].中國高等教育，2013（23）：42-44.

[2] 裘培莉.情境教學法激發(fā)學困生化學學習興趣的研究[D].上海師范大學，2012.

[3] Thomas J.Wenzel.Summary of The A nalysis of a Murder Case Study[J].Anal. Chem，2001（73）：501A-502A.

[4] 王秋泉.日本大學分析化學教育現(xiàn)狀簡介與借鑒[J].大學化學，2002，17（5）：57-61.