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神奇的化學(xué)元素教學(xué)改革探究

發(fā)表時間：2021-01-13 18:08

時鵬飛

（臨沂大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東臨沂 276005）

［摘要］世界上所有能夠觸摸到的物質(zhì)都是由化學(xué)元素組成的。因此，社會發(fā)展和人類生活的各個方面都與化學(xué)元素息息相關(guān)。神奇的化學(xué)元素作為一門校級公共選修課，是以“讓學(xué)生認(rèn)識化學(xué)，熱愛化學(xué)，了解化學(xué)在社會生活中所發(fā)揮的作用、以促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展、拓展學(xué)生知識面”為教學(xué)目標(biāo)的重要課程，是文化素質(zhì)教育的重要基地。文章針對化學(xué)元素的特點，以豐富課堂內(nèi)容和提升教學(xué)質(zhì)量為目的，從課程導(dǎo)入、案例分析、科研與教學(xué)相結(jié)合、優(yōu)化考核方式四個方面對該課程改革進(jìn)行了探討。

［關(guān)鍵詞］課程導(dǎo)入；案例分析；科研促教學(xué)；考核方式

［作者簡介］時鵬飛（1986—），女，山東章丘人，理學(xué)博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事無機(jī)化學(xué)材料教學(xué)與研究。

［中圖分類號］G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A ［文章編號］1674-9324（2020）52-0164-02 ［收稿日期］2020-04-14

神奇的化學(xué)元素是臨沂大學(xué)的一門校公共選修課，主要介紹化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)、性能及在社會生活中的應(yīng)用。作為校級公選課，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性是關(guān)鍵。因此，其課程內(nèi)容需有內(nèi)涵、有深度、有廣度，課程設(shè)計需有吸引力、多樣性、靈活性。目前，針對課堂上存在的問題以及學(xué)生對課程的評價情況，本文對本課程的課前導(dǎo)入、案例分析、科研與教學(xué)相結(jié)合、考核方式等進(jìn)行了創(chuàng)新性改革。

一、化學(xué)歌曲導(dǎo)入課程，提高學(xué)生上課的熱情

課程導(dǎo)入是激發(fā)學(xué)生興趣、引起學(xué)生注意力、調(diào)動學(xué)生上課積極性，從而提高教學(xué)質(zhì)量的有效方式之一。如何設(shè)計好的課程導(dǎo)入方式是教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵。常見的課程導(dǎo)入方式有故事導(dǎo)入、課程回顧導(dǎo)入、活動游戲?qū)?、情境?dǎo)入、問題導(dǎo)入、懸念導(dǎo)入等。本課程根據(jù)化學(xué)元素特點，課前5分鐘播放由化學(xué)元素改編的化學(xué)生僻字歌曲。根據(jù)化學(xué)元素學(xué)習(xí)生僻字，根據(jù)生僻字學(xué)習(xí)元素周期表。只有會背元素周期表才會唱這首歌，通過學(xué)習(xí)該歌曲不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)了生僻字，認(rèn)識了化學(xué)元素，了解了化學(xué)，并且提升了學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)。讓很多學(xué)生打破對化學(xué)的傳統(tǒng)認(rèn)識，化學(xué)不僅僅是枯燥的化學(xué)實驗和化學(xué)反應(yīng)方程式，化學(xué)元素很神奇，化學(xué)元素很有趣，化學(xué)也可以成為一門藝術(shù)。因此，選擇化學(xué)元素-生僻字歌曲為本課程導(dǎo)入主題，并且作為本課程的專屬歌曲，讓學(xué)生通過音樂輕松學(xué)化學(xué)元素，認(rèn)識化學(xué)，了解化學(xué)，熱愛化學(xué)，有效調(diào)動了學(xué)生上課的積極性。

二、故事案例分析，增強(qiáng)課堂互動

化學(xué)元素涉及生活、健康、社會熱點等問題。因此，該課程根據(jù)元素的特點增加故事案例，讓學(xué)生討論分析元素的功與過。比如，鋰元素，結(jié)合2019年的諾貝爾化學(xué)獎，為學(xué)生講述諾獎獲得者的傳奇人生，一方面了解鋰電池的作用原理、應(yīng)用及發(fā)展歷程，并讓

學(xué)生分組討論鋰電池在社會生活中的應(yīng)用、使用心得及優(yōu)缺點；另一方面學(xué)習(xí)諾獎獲得者一生對知識的追求，對科學(xué)研究的熱愛和持之以恒的精神，這將對學(xué) 生的學(xué)習(xí)規(guī)劃及日常學(xué)習(xí)生活起到很好的促進(jìn)作用，能夠引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀，在課程思政方面發(fā)揮了重要作用。將貴州氟中毒事件、地方性甲狀腺腫作為案例分析，介紹氟、碘元素的存在、性能及對人體健康和疾病的關(guān)系。通過課堂互動引導(dǎo)學(xué)生如何選擇牙膏，如何預(yù)防氟斑牙、齲齒，如何正確科學(xué)地選擇加碘鹽、無碘鹽。新冠病毒疫情期間，居家消毒成為重要的預(yù)防手段。其中，“84消毒液”是常用的消毒液之一，在此次防控新冠病毒中發(fā)揮了重要作用。課程通過文字、圖片、視頻方式介紹84消毒液的來歷、化學(xué)成分及使用方法，讓學(xué)生加深了對氯元素的認(rèn)識，并直觀學(xué)習(xí)到了配制一定濃度84消毒液的正確操作及使用注意事項。從清華大學(xué)鉈中毒事件，為學(xué)生講述鉈元素的性能和應(yīng)用。讓學(xué)生分組討論并自由發(fā)言，闡述對該事件的反思，如何更好地利用化學(xué)，而不是將自己對化學(xué)元素的知識儲備當(dāng)作 “武器”去傷害他人。將化學(xué)元素結(jié)合社會生活案例，不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)專業(yè)知識的熱情，并且能夠培養(yǎng)學(xué)生用辯證的態(tài)度分析社會問題，從而正確看待化學(xué)在人類社會中的功與過。

三、以科研促教學(xué)，提升教學(xué)高度

化學(xué)是一門是需要實驗支撐的學(xué)科。因此，科研成果與化學(xué)元素息息相關(guān)，因此，本課程會根據(jù)前沿性學(xué)術(shù)問題，介紹化學(xué)元素與社會生活發(fā)展的關(guān)系。同時，為慶祝2019聯(lián)合國“國際化學(xué)元素周期表年”，中國化學(xué)會面向會員遴選了118名青年化學(xué)家，作為118個化學(xué)元素的“代言人”，組成了“中國青年化學(xué)家元素周期表”用于傳播元素及化學(xué)知識。因此，在講述化學(xué)元素的性質(zhì)與應(yīng)用時，我將會介紹元素代言人的

科學(xué)研究前沿性問題，開闊學(xué)生視野。同時，介紹我們課題組在相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，加強(qiáng)學(xué)生對科研成果的認(rèn)識。臨床上，PET檢查顯影劑通常是用氟的同位素標(biāo)記葡萄糖-氟代脫氧葡萄糖。當(dāng)前活體影像方法還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足很多重大疾病的診斷和治療需求，多模態(tài)成像和多模態(tài)分子影像探針應(yīng)運而生，我們課題組進(jìn)行了小動物PET/CT/FMI三模態(tài)同機(jī)融合成像系統(tǒng)的開發(fā)，充分挖掘了各成像模式的優(yōu)點，利用不同成像模式的優(yōu)點對單一成像模式的缺點進(jìn)行互補(bǔ)，具有重要的科研應(yīng)用價值。此外，結(jié)合本人在無機(jī)材料合成及應(yīng)用領(lǐng)域的研究進(jìn)展，為學(xué)生拓展無機(jī)材料合成及應(yīng)用的研究進(jìn)展。比如，我們在科研中設(shè)計合成各類金屬離子的熒光探針、如何利用化學(xué)元素構(gòu)筑新穎的化學(xué)材料、化學(xué)材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用等。通過化學(xué)元素，引申到科研學(xué)術(shù)問題探究及發(fā)現(xiàn)，拓展了學(xué)生的知識面和對化學(xué)元素認(rèn)識的廣度。

四、期末考核方式改革

高校公選課的期末考核形式一直被作為學(xué)生選課的關(guān)注點之一，而常規(guī)的公選課考核方式通常為命題論文，對學(xué)生的考核具有一定的局限性，并且難以將其專業(yè)特長與課程結(jié)合，難以對課程做出全面的評價。因此，本課程在開出三個學(xué)期的課程后，對考核形式進(jìn)行了初步改革。神奇的化學(xué)元素涉及118號化學(xué)元素，每個學(xué)生對元素的認(rèn)識、理解和喜歡程度不同。同時，本課程為校級公選課，所選該課程的學(xué)生的專業(yè)不同。因此，考核改革形式是學(xué)生任選喜歡的元素，可通過漫話、微小說、詩歌、歌曲等其他方式完成對化

接。該考核方式試行后，得到了學(xué)生的高度認(rèn)可。據(jù)統(tǒng)計，有50%的學(xué)生在上次期末考核過程中選擇了漫話、微小說和圖文并茂的藝術(shù)作品，20%同學(xué)選擇了詩歌形式，30%學(xué)生選擇的是命題論文。該數(shù)據(jù)表明了大部分同學(xué)喜歡多元化的考核方式，并且能夠?qū)⑵鋵I(yè)特長和愛好在神奇的化學(xué)元素這門課程中發(fā)揮得淋漓盡致。比如：文學(xué)院、傳媒學(xué)院的學(xué)生將氧、碳、氫元素寫成了偵探、武俠微小說；音樂學(xué)院學(xué)生用化學(xué)元素改編了歌曲；美術(shù)學(xué)院的學(xué)生將元素進(jìn)行了漫話圖片設(shè)計。此考核形式改革更加調(diào)動學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的積極性，也將會充分發(fā)掘他們的潛能，提升他們的自信心。

結(jié)語

神奇的化學(xué)元素公選課是以拓展學(xué)生知識面、促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展為教學(xué)目標(biāo)的重要課程，該課程體現(xiàn)了學(xué)校對學(xué)生全面培養(yǎng)的要求。文章對該課程進(jìn)行了改革初探，主要改革創(chuàng)新點有通過化學(xué)元素生僻字音樂導(dǎo)入課堂，讓學(xué)生重新認(rèn)識化學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)；將時政熱點、故事案例與化學(xué)知識相結(jié)合，讓學(xué)生更加深入認(rèn)識到化學(xué)元素在人體健康及社會生活中的應(yīng)用；將科研成果與化學(xué)知識相結(jié)合，實現(xiàn)了科研與教學(xué)的完美結(jié)合，拓展了學(xué)生對科學(xué)研究的認(rèn)識。該課程改革將會促進(jìn)學(xué)生對公選課學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)生運用化學(xué)知識分析、解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)

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Study on Teaching Reform of the Course in Amazing Chemical Elements* SHI Peng-fei

(School of Chemistry and Chemical Engineering,Linyi University,Linyi,Shandong 276005,China)

Abstract:All touchable substances in the world are composed of chemical elements.all aspects of social development and human life are closely related to chemical elements.As a school-level public elective course,the teaching goal of Amazing Chemical Elements is to enable students to know chemistry,love chemistry,understand the role of chemistry in social life,promote students' personality development,and expand students' knowledge;it is an important base base for cultural quality education.Based on the characteristics of chemical elements,the article discusses curriculum reform in four aspects:curriculum introduction,case analysis,combination of scientific research and teaching, and optimization of assessment methods for the purpose of enriching classroom content and improving teaching quality.