立足“四個(gè)回歸”的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐

劉艷玲，陰彩霞

1呂梁學(xué)院化學(xué)化工系，山西 離石 033001

2山西大學(xué)分子科學(xué)研究所，太原 030006

“堅(jiān)持‘以本為本'，推進(jìn)‘四個(gè)回歸'”是習(xí)近平總書記在北京大學(xué)師生座談會(huì)上的重要講話精神。其中，“回歸常識”是回歸“刻苦學(xué)習(xí)，努力讀書”的常識，是教師引導(dǎo)學(xué)生求真學(xué)識，練就真本領(lǐng)；“回歸本分”是回歸“教學(xué)即教書育人”的本分，是關(guān)于教師教學(xué)的本科教育改革；“回歸初心”是高等學(xué)校要傾心培養(yǎng)建設(shè)者和接班人，是關(guān)于本科教育辦學(xué)方向的堅(jiān)守與回歸；“回歸夢想”是指高等教育要傾力實(shí)現(xiàn)教育報(bào)國、教育強(qiáng)國夢，是關(guān)于教育為國家社會(huì)服務(wù)的價(jià)值實(shí)現(xiàn)[1]。要求本科課堂教學(xué)設(shè)計(jì)必須以學(xué)生為中心，通過運(yùn)用先進(jìn)教學(xué)手段和創(chuàng)新多樣化教學(xué)模式來合理增加課程難度、拓展課程深度、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和專業(yè)志趣[2]。在教學(xué)方法和教學(xué)手段上，因課制宜，采用“翻轉(zhuǎn)課堂”“小組研究實(shí)踐式”和“項(xiàng)目式實(shí)踐”等教學(xué)組織形式，開展啟發(fā)式、討論式和參與式教學(xué)[3]。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是化學(xué)類及相關(guān)學(xué)科開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對于剛進(jìn)大學(xué)校門的新生來說，這門課程對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方式以及學(xué)習(xí)內(nèi)容的正確引導(dǎo)，起著關(guān)鍵作用。目前，國內(nèi)多所高校結(jié)合自身的情況，對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)[4]、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)[5]、教學(xué)方法和教學(xué)模式[6-10]等方面進(jìn)行了積極探索和改革，形成了各自的教學(xué)特色和優(yōu)勢。本文就如何在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清楚課程本質(zhì)[11]的基礎(chǔ)上，立足于“四個(gè)回歸”，進(jìn)行一些教學(xué)改革和創(chuàng)新，并且取得了明顯的效果。

1 教育“回歸初心”，教學(xué)內(nèi)容“回歸常識”

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“回歸常識”，需要引導(dǎo)學(xué)生思考，并且通過查資料解決原理是什么，為什么是A操作而不是B操作，以及通過查資料自己整理出操作注意事項(xiàng)和如何在實(shí)驗(yàn)中做到節(jié)能減排。這種引導(dǎo)學(xué)生探索、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，使學(xué)生成為課堂主體的教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，需要教師花費(fèi)更多的精力并需要足夠的熱情，但這才是一個(gè)教師“回歸初心”，奉獻(xiàn)教育事業(yè)的根本。這種“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方式的前提是教師職業(yè)使命感的回歸。在實(shí)驗(yàn)中，面對學(xué)生的各種活躍問題，潛心和學(xué)生一起研究實(shí)驗(yàn)方案，耐心、平和地面對各種新現(xiàn)象，積極參與實(shí)驗(yàn)中各種異常結(jié)果的挑戰(zhàn)，相信學(xué)生有能力處理好各種“不符合理論知識”的新現(xiàn)象并且可以進(jìn)一步探索和驗(yàn)證，讓學(xué)生從“意外”中看到自己的價(jià)值，從此更加積極有力量，為人類、為社會(huì)創(chuàng)造更多的價(jià)值。

盡管近年來，我校圍繞“課程思政”“以學(xué)生為中心”進(jìn)行了多方面的教學(xué)改革，例如實(shí)驗(yàn)課程實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目化管理(故在此項(xiàng)教學(xué)改革中，多以“溶液的配制”和“粗鹽的提純”這兩個(gè)項(xiàng)目為例進(jìn)行的)，但大部分實(shí)驗(yàn)還是這樣安排和進(jìn)行：(1) 教師布置課前預(yù)習(xí)，學(xué)生機(jī)械地把課本上實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟謄抄在預(yù)習(xí)報(bào)告上，這就完成了預(yù)習(xí)報(bào)告，而沒有真正地在預(yù)習(xí)內(nèi)容上下功夫。(2) 在實(shí)驗(yàn)課堂上，基本是教師講解、演示，然后學(xué)生機(jī)械照做。(3) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告只是對實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果的記錄，缺少對結(jié)果的討論與分析以及進(jìn)一步的探索試驗(yàn)。本該塑造學(xué)生科研素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生良好科研習(xí)慣和激發(fā)學(xué)生科研興趣的大學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)就這樣完成了，導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力“先天不足”。實(shí)驗(yàn)課本上明確地告訴學(xué)生怎么做，學(xué)生只需要按照課本進(jìn)行操作，就算完成了實(shí)驗(yàn)。至于為什么這樣做，原理是什么，還有沒有更好的方案，學(xué)生一般不會(huì)主動(dòng)去思考，這樣的教學(xué)模式教師只是“教書”了，沒有了“育人”。針對此，我們從下面兩個(gè)方向?qū)虒W(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整。

1.1 轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度

回歸常識，在學(xué)生的價(jià)值體系中塑造“學(xué)習(xí)是發(fā)現(xiàn)之旅”，而不僅僅是“為了全勤、為了學(xué)分、為了考研”，只有不斷地發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新，社會(huì)才能前進(jìn)，生命的價(jià)值和意義不是“享受和消費(fèi)”，而是“創(chuàng)造和貢獻(xiàn)”。教育的核心不僅是對學(xué)生的教育，也是教師的自我教育。要回歸“學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)”，這需要教師“回歸初心”地教書育人，教師要通過自我學(xué)習(xí)不斷成長，知道如何“育人”。下面是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣的嘗試。在學(xué)生進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室的第一件事是讓學(xué)生靜下心來，靜能生慧，然后確立人生目標(biāo)。在課前轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“宣布規(guī)則”的教學(xué)方式，進(jìn)行了“8問”的思考與回答，見圖1。

圖1 大一新生課前靜心思考內(nèi)容

結(jié)果顯示，學(xué)生對大學(xué)生活充滿信心的只占46.4%，而對于上大學(xué)的目標(biāo)，53.7%的學(xué)生是為了以后找個(gè)好工作，還有學(xué)生竟然回答“沒想過”。而對于思考的意義，即“做完8問之后和之前，你的感覺一樣嗎？”有91%的學(xué)生感覺“不一樣”，這個(gè)“不一樣”體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：(1) 開始思考自己的人生目標(biāo)；(2) 認(rèn)真思考后的目標(biāo)清晰、有力量；(3) 對大學(xué)生活充滿信心。問的目的不是答案，是引導(dǎo)學(xué)生思考，從浮躁中沉靜下來，思考人生目標(biāo)、生命的意義，使學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中，可以清晰地為自己的目標(biāo)努力，關(guān)注自己的感覺。這是布魯姆認(rèn)知目標(biāo)分類體系中的第一步，即有知覺。學(xué)生由向外界的評判開始向內(nèi)關(guān)注，這是人生態(tài)度的轉(zhuǎn)變。思考不僅在課程開始前的8問，在整個(gè)課程的教學(xué)內(nèi)容中都貫穿一條主線，即“多提問題，少給答案”，調(diào)整學(xué)生一心沉靜在學(xué)習(xí)中，投入到當(dāng)下實(shí)驗(yàn)中。

1.2 教學(xué)內(nèi)容中滲透質(zhì)疑精神，培養(yǎng)學(xué)生思辨能力和習(xí)慣

教育回歸初心，引導(dǎo)學(xué)生思考課本中給出的實(shí)驗(yàn)方案的合理性，要求學(xué)生翻閱不同版本的教材，分析比較，最終判斷出最佳的方案，選擇最合適的條件，見圖2。學(xué)生要通過翻閱資料，進(jìn)行分析比較，這樣不僅厘清了現(xiàn)有知識之間的關(guān)系，也培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，也是對學(xué)生進(jìn)行“是什么，為什么及怎么辦”思考模式的一次訓(xùn)練和養(yǎng)成，是“以本為本”、教學(xué)與科研相結(jié)合、在日常實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)的教學(xué)方式的探索和嘗試。

圖2 對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的思辨與質(zhì)疑

學(xué)生在查閱問題的過程中，不僅培養(yǎng)了獲取知識的能力，分析判斷的能力，交流溝通的學(xué)習(xí)習(xí)慣，而且對自己將要進(jìn)行的行為開始負(fù)責(zé)任。突破傳統(tǒng)的機(jī)械性操作，選擇最合適的、科學(xué)合理的、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的方案，比如在回答pH不能太小時(shí)，學(xué)生馬上想到了環(huán)保問題、經(jīng)濟(jì)節(jié)約問題，學(xué)生開始意識到不僅要對自己的行為負(fù)責(zé)任，還要對社會(huì)負(fù)責(zé)任，也是對學(xué)生進(jìn)行中華傳統(tǒng)美德“節(jié)約”的一次教育機(jī)會(huì)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)回歸于培養(yǎng)社會(huì)的建設(shè)者和接班人，是教育的“回歸初心”。

2 教育回歸夢想，從“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹钡奶剿鏖_始

以目標(biāo)為導(dǎo)向，實(shí)驗(yàn)的意義和價(jià)值絕不僅僅是“驗(yàn)證知識”“鞏固知識”，重要的是去應(yīng)用知識，讓知識服務(wù)于社會(huì)；在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)用“新理念”，發(fā)現(xiàn)“新現(xiàn)象”，提出“新問題”；學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅僅是“掌握”，更多地要去發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造。這就要求教師首先明白，如何通過該課程的學(xué)習(xí)，落實(shí)“高等教育的教育報(bào)國、教育強(qiáng)國夢，實(shí)現(xiàn)教育為國家社會(huì)服務(wù)的價(jià)值”。新的課程目標(biāo)中明確規(guī)定，我們的目標(biāo)是培養(yǎng)可以獨(dú)立思考的創(chuàng)新人才，培養(yǎng)有愛國情懷、有環(huán)保意識的人才，具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，讓教育教學(xué)“回歸夢想”，是教師在精心備課時(shí)堅(jiān)持的方向。

2.1 教學(xué)目的的升級

圖3是部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)目的，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣，樹立環(huán)保意識，激發(fā)愛國情懷的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的貫穿教學(xué)的始終。

圖3 以學(xué)生為中心的教學(xué)目標(biāo)

圖3所示目標(biāo)明確，以“產(chǎn)出”為導(dǎo)向，教學(xué)目的最終是學(xué)生“可以”“能夠”“提出”等能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)美好，這樣才可能做到選擇去創(chuàng)造美好。例如在溶液的配制實(shí)驗(yàn)中，對于配制硫酸銅溶液的環(huán)保問題思考，學(xué)生們頭腦風(fēng)暴，提出各種建議，如減少配制體積量和配制的溶液濃度；或?qū)?.2 mol·L?1的硫酸銅溶液換成后續(xù)“酸堿滴定”實(shí)驗(yàn)中要用的0.1 mol·L?1鄰苯二甲酸氫鉀溶液；或者配制成其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中所需要的濃度，即配制1 mol·L?1的硫酸銅溶液，可以供后面二氧化碳相對分子質(zhì)量的測定項(xiàng)目中洗滌氣體使用[12]。即將一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果作為另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)，做到藥品的再生和重復(fù)利用[13]，這也是課程思政的一個(gè)方面。學(xué)生樹立統(tǒng)籌安排的意識，塑造節(jié)約的美好品德和減少排放的環(huán)境保護(hù)理念。

2.2 實(shí)驗(yàn)報(bào)告新設(shè)計(jì)促成教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

如在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，不僅僅是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的詳細(xì)準(zhǔn)確記錄、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)記錄和數(shù)據(jù)處理，增加對結(jié)果的分析，對異?，F(xiàn)象和結(jié)果的探索，可以啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造，如圖4是粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)報(bào)告中學(xué)生的分析和思考。

從圖4可以看出，學(xué)生是經(jīng)過認(rèn)真思考后回答的，盡管他們的認(rèn)知水平有差異，但是只要選擇開始這樣做，對所謂的“問題”進(jìn)行分析、探索和研究，一定會(huì)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，這一定是本科教育辦學(xué)方向的堅(jiān)守與回歸。

圖4 學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論

2.3 學(xué)生評教評學(xué)來保證教學(xué)目標(biāo)

教師通過學(xué)生評學(xué)評教來判斷自己的教學(xué)，是否做到了“四個(gè)回歸”，是否激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生了興趣，是否愿意獨(dú)立思考等，學(xué)生評學(xué)評教表見表1。

表1 學(xué)生學(xué)習(xí)自評和學(xué)生評價(jià)教學(xué)表

評價(jià)結(jié)果顯示，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程上是很投入的，97.7%全勤；有76.7%的學(xué)生回答在他的所有學(xué)習(xí)課程中，實(shí)驗(yàn)課上花費(fèi)的時(shí)間相對較多；有97.7%的學(xué)生為更好地理解所學(xué)內(nèi)容，有向教師提問并與其他同學(xué)交流的活動(dòng)?！敖處熥⒅貙W(xué)生的權(quán)利和安全、成績評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)方法明確、在輔助資料教學(xué)內(nèi)容等方面花了心思”等評教內(nèi)容得到學(xué)生們100%的認(rèn)可。教師在教學(xué)中100%助推了學(xué)生看待事物方法和思維方式的轉(zhuǎn)變。有97.7%的學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，提升了學(xué)習(xí)興趣。100%的學(xué)生認(rèn)為本門實(shí)驗(yàn)課程做到了“啟智潤心”。從學(xué)生評學(xué)評教可以看出，學(xué)生整體有成長和提升，都積極樂觀地面對課程和學(xué)習(xí)，為大一新生的大學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)造了良好的開端。

3 教師回歸本分，課程思政貫穿始終

教師有職業(yè)榮譽(yù)感和教育情懷，熱愛教書育人的本職工作，可以作為自己一生的事業(yè)來追求，而不是作為一種謀生的手段。充滿激情地備好每一堂課，尤其是這種容易被輕視的實(shí)踐動(dòng)手課程。教育部于2020年5月28日印發(fā)實(shí)施《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，明確指出：專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程要注重學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，增強(qiáng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實(shí)踐能力[14]。學(xué)生在這種專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程中，可以有更多的時(shí)間和機(jī)會(huì)去思考和體驗(yàn)，也是學(xué)生專業(yè)知識和品德修養(yǎng)理論的應(yīng)用環(huán)節(jié)，“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，這是“行”的機(jī)會(huì)。故在教學(xué)內(nèi)容的選擇，如上面硫酸銅溶液的選擇和pH的選擇，不僅是“節(jié)約”這種文化自信的熏陶，也是環(huán)保意識、責(zé)任意識的體現(xiàn)機(jī)會(huì)[15]。再如在粗鹽的提純中，關(guān)于“鹽的故事”，見圖5，這也成為軍民魚水情的鮮明注解。

圖5 課程思政在教學(xué)中的體現(xiàn)

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)課前給學(xué)生選定一些調(diào)研題目，例如粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于鹽的源起、制鹽的工業(yè)原料、中國制鹽技術(shù)史、歷史上與鹽有關(guān)的名人、海鹽中的化學(xué)成分等。本校實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的是小班授課，一次不超過24人，故將學(xué)生分成5組，每組4-5名學(xué)生。每組各抽取一個(gè)題目完成。上課前，每組選一位同學(xué)用3 min時(shí)間，代表本小組匯報(bào)課題調(diào)研結(jié)果。學(xué)生通過對中國制鹽工業(yè)發(fā)展史的調(diào)研，了解了中國，增強(qiáng)了學(xué)生的科學(xué)歷史文化自信，激發(fā)了他們的愛國情懷[16]。而這些素材的選擇和這些思考角度的引領(lǐng)，就需要教師有熱愛教書育人的職業(yè)榮譽(yù)感和熱愛中華文化的愛國情懷，不僅需要教師回歸本分，潛心專研教學(xué)內(nèi)容，還需要教師回歸初心，一心只為培養(yǎng)建設(shè)者和接班人，實(shí)現(xiàn)教育強(qiáng)國夢！

4 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)課程和理論課程相比，盡管所占學(xué)分少，配備教師相對薄弱，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)有更多的空間和靈活度，來培養(yǎng)新時(shí)代的創(chuàng)新人才。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生科研素養(yǎng)的養(yǎng)成、獨(dú)立分析解決問題和創(chuàng)新意識的養(yǎng)成起著關(guān)鍵的作用。教育首先是教師的教育，教師潛心備課，滿心歡喜充滿激情地上課，以學(xué)生為中心的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，以及以目標(biāo)為導(dǎo)向、貫穿課程思政的課堂教學(xué)，是本科教育的“四個(gè)回歸”，“四個(gè)回歸”的落實(shí)才能使教育更接近于本質(zhì)。這樣的教學(xué)不是為了完成多少個(gè)項(xiàng)目，不是為了進(jìn)行多少個(gè)學(xué)時(shí)，而是培養(yǎng)了學(xué)生的能力，涵養(yǎng)了學(xué)生的科研素養(yǎng)、安全素養(yǎng)和生態(tài)文明素養(yǎng)，激發(fā)了學(xué)生的愛國情懷和服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感和使命感。