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绿色化学又称环境无害化学。它的核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生对人类健康、社区安全、生态环境有害的物质。
化学教育尤其大学化学教育是为经济建设服务的。医学类职业是与人类生死、健康休戚相关的事业,保障人类健康离不开药物,药物合成又离不开化学,而化学工业的发展又在很大程度上直接影响了人类的健康。如何在这三者之间构建和谐,绿色化学是唯一出路。绿色化学不应是一门独立学科,而应是一种指导思想,是人们应该倾力追求的目标[1]。作为大学化学教师,我们首先应该结合实际情况,将绿色化学教育渗透到教学工作中去,通过广泛的宣传教育,让学生树立起绿色化学意识,培养出具有绿色化学意识的一代新人[2]。绿色化学成为医用基础化学教育的一个重要组成部分,给改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。
1.提高自身实施绿色化学教育的能力和专业水平。
绿色化学是化学科学与物理、生物、材料及信息等科学结合的产物,是化学科学的发展与进步。因此教学人员不但需要具备化学基础知识、理论和技能,还要系统地学习关于绿色化学的理论知识,了解有关绿色化学技术的最新研究成果和发展方向,掌握相关学科的知识。
2.改革实验方式,避免实验污染物产生。
化学实验中总有气体、液体或固体产物的生成,或多或少地会产生有害或有毒的实验废弃物。笔者所在的安徽三联学院医用基础化学课程针对的是文理兼收的医药营销专业学生,他们毕业后从事药物开发、合成的可能性很小,进行化学实验实际意义不大,因此在实际教学中取消了实验操作环节。对于个别必要的实验,借助网络,利用录像、多媒体课件、Flas、计算机虚拟实验等现代教育技术手段进行演示,避免了化学污染物的产生。
3.针对职业需要,整合医用基础化学知识结构,添加绿色化学教学内容,激发学生的学习兴趣。
笔者选用了张法浩主编的《医用基础化学》,该教材包含了无机、分析及有机化学的内容。随着教学改革的深入,根据专业的特点及教育部对高职学生理论知识“够用为度”的原则,我院该课程总学时只有72节,比过去减少了二分之一,这就要求教师在教学思想、教学内容以及教学方法等方面做出调整,以适应新世纪人才培养目标的需要[3]。要更多地将医药营销工作中实际需要的知识融入教学过程,摒弃那些不重要又晦涩难懂的知识,使医用基础化学真正成为理论的基石。现行教材内容与职业缺乏紧密联系,忽视了与实际的联系,学生学习缺乏主动性和积极性。因此,笔者对课程进行了重新整合,删减和压缩了教材中电解质溶液、酸碱滴定法、配位化合物、分光光度分析法、分子轨道理论等章节内容。将压缩的理论和实验课时用以补充绿色化学内容[4][5],多元化、多层次、多角度地向学生揭示、展现绿色化学与基础化学的紧密联系。对晦涩难懂的内容以教师精讲为主;常识性的内容由学生讲解;与生活息息相关相关的内容设计题目,让学生发表见解、分组讨论或辩论,然后由教师进行总结。这样既突出了重点、难点,又培养了学生自学的能力,提高了学习兴趣。
4.学生应用化学知识、原理,结合绿色化学,撰写科技小论文。
作业是课程教学的一个重要环节,是课堂教学的继续和延伸。除了布置教材习题外,为让学生更深入更主动地将绿色化学的理念渗透到传统化学学习中,在课程结束前,笔者布置学生选择与“可持续发展”有关的选题,通过探究和调查,查找相关文献、资料,并对其进行分析、解释、评价、调查、讨论、研究,写出科技小论文。从对连续三届学生提交的论文情况看,由于平时的教学中始终贯穿了“绿色”这个与人类健康密切相关的主题,学生兴趣浓厚、选题广泛、立意明确,从问题的提出到问题的解决,学生始终是决策者、行动者。学生从可持续发展的高度去关心环境及环境问题,更深刻地理解了人与自然、人与社会、人与人之间的相互依存关系,认识到他们的态度、行为和决定将对现在和未来的全球环境、整个社会产生影响,激发了学生的忧患意识和社会责任感。
5.改革教学方式及成绩评定方式。
随着现代教育技术的普及,多媒体教学也得到了越来越广泛的应用。五年的教学中,笔者经历了传统教学――传统教学+多媒体教学――多媒体教学这一教学手段改革过程。实践证明,利用多媒体教学,无论信息量还是教学效果都得到了极大的提升。
完整的教学过程应该包括成绩的评定,考试方法的创新是教学改革不可缺少的环节。从2005级开始,课程成绩的评定项目包括:平时成绩20分,科技论文40分,理论考试40分。前两项是基本体现学生综合素质的考核,占总分60%,比重超过了理论知识的考核,既有利于调动学生提高自身素质的积极性,又促进了教改的不断推进和完善。
笔者经过几年尝试性地将绿色化学融入到医用基础化学的教学探索,逐渐实现了“教师为主导,学生为主体”的教学理念,激发了学生学习的主动性。教学中及时渗透绿色化学方面的知识,适当地加深和思维拓展,使学生在潜移默化中受到绿色化学教育,成为有绿色化学理念的新一代高职大学生,是时代的要求,是素质教育的要求。
参考文献:
[1]马莉,冉呜.绿色化学的提出与发展.成都教育学院学报,2005,9,(6).
[2]何树华,田开江.大学化学专业应加强绿色化学教育.涪陵师范学院学报,2000,18,(5)
为了适应社会高速发展的需要,实施创新型教育,培养创新型人才已成为我国21世纪教育的必然趋势。独立学院作为一种全新的高等教育办学机制与人才培养模式,主要以就业为导向,注重应用人才的培养。《化学与社会》课程是高校面向非化学化工类学生开设的一门自然科学选修课,应该担负起培养应用创新型人才的任务。随着时代的发展,社会对高等教育有了更高的要求,同时也给予了高等教育更多的机会。教育改革在经历了知识教育、能力教育之后,如今的素质教育成为最主要的内容,其核心在于加强科研与教学的紧密结合,大力提倡和促进学生自主学习,培养具有创新意识和创造能力的新型人才。为了实现这个目标,今年作者所在的长安大学兴华学院开设了多门公共选修课,其中包括《化学与社会》。本论文通过分析现代社会科技发展的形势,阐明现代社会独立学院开设《化学与社会》公共选修课的必要性;同时结合本人讲授《化学与社会》过程中的体会,探讨了如何在独立学院提高公共选修课《化学与社会》的教学效果,并呼吁应加强三本学生自然科学素质的培养。
一、独立学院开设《化学与社会》公共选修课的必要性
公共选修课是提高学生综合素质的有益选择。我国现行的专业《人才培养方案》大多偏重对学生本专业的学习要求,而对学生在其他学科领域的知识掌握以及素质修养则鞭长莫及。公共选修课在帮助学生完善其他学科领域的知识和提高素质修养方面大有可为。独立学院的人才培养目标定位为应用复合型。公共选修课是高校实现培养宽口径、厚基础的应用复合型人才的重要且必须的课程结构模块,是独立学院因时制宜地因材施教、实现人才培养目标的必不可少的环节[1]。且公共选修课作为高校教学体系的重要组成部分,在优化学生的知识结构,拓宽学生的知识面,增强学生各个方面的适应能力,培养学生的学习兴趣,体现因材施教原则,提高学生的文化品位、审美情趣、人文素养和科学素质等方面发挥着重要作用,公共选修课的开设,使学生可以不拘于专业和年级的限制,自主选择自己喜欢的课程和主讲教师,这一方面为开阔学生视野、丰富学生知识素养创造了条件,另一方面也有利于提高授课教师、尤其是青年教师的教学能力和水平[2]。
随着现代社会科技的不断发展,化学这一古老而又现代的科学越来越受到人们的重视,并渗透到了环境保护、新材料、医疗卫生等各个领域。对于现代社会来说,离开化学科学是不可想象的。但是,相对于化学在现代社会中的重要作用,化学知识的普及远远的落后了[3]。相反,由于各种传播媒体无意或有意的宣传,在大众的心中,化学却越来越多的与一些负面影响相联系,例如环境污染、能源消耗等等。固然,化学作为一门传统科学,必须正视这些已经存在并不断发展的问题。但同时我们也必须认识到科学发展是人类社会进步的必由之道,只有通过科学的发展我们才能消除经济发展所带来的一些负面影响。因此,我们有必要开设这样一门课程,向大学生普及化学知识,使其全面客观的认识化学对人类文明和社会发展不可替代的作用,以及如何通过化学科学的进步来解决人类目前所面临的种种问题,随着我国独立学院数量的增加,独立学院亦如此。通过《化学与社会》这门课程的学习能“大大开阔视野,丰富生活情趣,充分认识化学与人人有关,衣食住用样样离不开化学,生活中处处有化学,时时为化学提供实用的机会。同时本课程的学习对提高人的素质,改善生活质量,增强人体健康、保护生态环境,推动社会的进步也大有帮助。本课程的特征是知识性、科学性、实用性、新颖性的统一。
二、《化学与社会》公共选修课的主要内容
公共选修课《化学与社会》开设对象是全校性不分专业不分年级的三类本科大学生,考虑到三类本科学生的特点,内容的安排要以必需和够用为度,不求理论的系统性。课程内容不宜涉及到过于专业的化学知识,而应结合学校整体教学规划和选课学生的专业特点拟订合适的教学内容。在课程内容的选择上,笔者力求与社会发展同步,不断补充最新最前沿的科技成果,重点讲述有关化学发展和应用现状及存在的问题,而不再遵循以往教科书按章节进行教学,笔者按照化学与社会的关系,在有限的教学时间内,将课程分为5个部分,分别讲述了化学与能源、环境、日常生活、材料、计算机科学的关系。课程所涉及对象从全球变暖、资源消耗和环境污染等大的方面,到空气、食品、能源等日常生活中赖以生存的用品,以具体而有趣的实例讨论化学在社会中所起到的关键作用。通过本课程的学习,学生普遍反映良好,在扩大了学生知识面的同时还增加了许多日常生活经验常识,尤为重要的是为非化学专业的同学打开了一扇了解化学世界的窗口[4]。
三、如何针对学生特点提高《化学与社会》公共选修课的教学效果
1.设置具有科学性、趣味性、新颖性、先进性和适用性的课程内容
为三本学生讲化学,重要的是要引起他们对化学的兴趣,并让他们真正学到有关的化学实际应用的知识,同时要注意到其在中学时的化学基础。所以讲授的基点不是放在大量的化学分子式、化学反应式、化学原理上,而是从化学角度来讨论一些社会问题,更多的是大量素材的归纳和实际应用知识,让学生“认识”化学,理解化学和我们日常生活、国家经济建设、保护环境、增强人民体质的关系等。所以,设置具有科学性、趣味性、新颖性、先进性和适用性的课程内容是提高教学效果的首要途径。例如:(1)我们在讲化学能源部分,首先从最近的油价上涨开始,向学生介绍了人类利用能源的历史,尤其是煤炭、石油等传统能源开采利用的历史;然后介绍了世界当前能源危机产生的原因以及化学在缓解这一危机中所做的努力,其中不但讲解了电池的发明和应用,还包括了最新的生物柴油技术和扩展的燃料电池技术,以及混合动力汽车、氢燃料电池、太阳能电池等最新的科研成果;最后对未来的能源开发进行了展望,其中更详细探究了核能与矿物能之间的比较,并引入了2008年北京奥运的氢能源汽车。(2)在讲化学材料时,我们讲到了“神七”太空漫步时穿的太空服的特殊化学合成耐高温材料芳纶1313。(3)在讲化学与日常生活时,在讲述“化学元素周期表"的基础上,介绍元素在生物体中的含量、微量元素的主要功能;然后讨论微量元素与人体健康的关系,着重介绍微量元素与某些地方病如克山病、甲状腺肿、氟中毒营养饮食与键康的关系,并结合有关当前学生营养、体质状况的调查材料以及饮食与某些地方病的关系,引导学生要正确树立平衡营养观念;就学生所关心的问题介绍了皮肤的结构、护肤品中常用原料的化学成分、护肤品中有毒成分以及防晒的基本知识;结合日常生活讲解了日用洗涤剂的种类、去污原理,引导学生正确认识洗涤剂与环境、人类健康的关系;同时还讲了“三鹿奶粉”事件中添加的三聚氰胺的化学检测法,西安市场出现的硫磺生姜事件中硫磺生姜的危害与辨别以及硫磺熏制食品时发生的一系列化学变化等。
2.利用不同课程教学形式来提高教学效果
开设化学与社会选修课,其目的是扩大学生的知识面、增加学生的知识积累,培养学生的能力。为使学生能更好地利用已有的化学知识,对当前社会的焦点问题有更清楚的了解,化学与社会选修课在教学形式上要体现灵活性:
第一,以专题讲座为主,采用多媒体系统进行教学,俗话说“百闻不如一见”,口头和书面表达的再好也不及多媒体对信息传递的直观和有效。对于《化学与社会》这种公共选修课程来说,多媒体的合理使用能起到事半功倍的效果。为此,笔者准备了内容丰富的多媒体课件,大量的图片和图表使得学生理解更为便捷。此外,笔者还根据课程的安排精选了多部科教影片,在课程讲解完成后播放,学生看完后进行分组讨论,通过这种方式进一步加深了学生对于课程的理解,从而增加知识的容量;
第二,摆脱传统习题模式,布置思考题,引导学生去发现化学在理论和实践方面的作用与价值,培养学生分析与判断能力;
第三,鼓励学生将自己感兴趣的选题制作成PPT(PowerPoint)演示文稿,在班上作口头交流,这种方式特别受到学生欢迎,极大地激发了他们的学习热情和创造性。
3.加强学生的环保意识和社会责任感的培养
科学的发展是一柄双刃剑,在带给人们便利的同时也在不断影响着周围的环境,对于化学来说这一点尤为明显。不可否认近现代的化工工业的飞速发展对于环境的伤害是巨大的。保护环境人人有责。大学生在毕业后将成为社会生产建设的主力军,增加他们在环保方面的知识素养,对于提高全社会的环保意识有着重要作用。因此在本课程的教学中,应不断强化学生的环保意识。为此,课程中专门安排了“化学与环境”一节,从环境污染的源头、现状、后果以及目前的应对办法进行全面而细致的介绍;除此之外,在其它内容的授课中,也需要不断渗透环保方面的知识。
四、结论与建议
化学科学是现代社会科技发展的核心学科,掌握一定的化学知识对于促进大学生知识结构的全面健康发展有着重要的作用,也有利于提高大学生的环保意识和社会责任感。公共选修课《化学与社会》较全面的介绍化学科学的发展现状与应用情况,内容丰富且浅显易懂,适合全校性文理科学生扩大知识面,对学生具有长远的现实意义,因此独立学院应该努力提高各类人员对《化学与社会》的认识,建议有条件的独立学院尽可能开设《化学与社会》公共选修课。
参考文献
[1]陈媛媛.提高独立学院公共选修课质量的思考[J].成都大学学报(教育科学版),2008,22(7):37-38,42.
[2]郭娟.关于高校公共选修课建设与管理的思考[J].中国电力教育,6(2009):39-40.
1.1有机物对食品的污染
食品的化学污染有可能成为21世纪最严重的食品污染问题,如农药、添加剂、包装材料等都是食品安全的重大隐患.教学过程可以根据相关内容,有针对性地渗透有机物对食品造成的污染,并告诉学生化学污染对食品安全的危害.比如,在讲烯烃的化学性质———聚合反应时,可以插入包装材料聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等内容及其对食品安全的影响.作为包装材料,聚乙烯、聚丙烯比较安全,而聚氯乙烯单体———氯乙烯不仅具有麻醉作用,还具有致癌、致畸作用,以此说明如果食品包装材料选用不当,会造成食品污染,对人体健康产生危害.再比如,有些不法商人为了提高食品的色泽,吸引消费者,在食品中添加苏丹红.可以此例引出偶氮化合物的学习,并介绍一些天然食用色素如辣椒红素等.在有机化学中,类似的例子很多,通过这些贴近生活的教学内容,使学生明白有机化学与食品安全息息相关,起到活跃课堂气氛、提高学习兴趣、增强学生食品安全意识的效果
.1.2食品污染的危害性
食品安全事件每天都在发生,它所形成的困惑已经将人类包围.然而,人们却忽视它的存在,并且将这种威胁置之度外,这与人们的错误观念和出于经济利益的考虑以及对食品污染危害的认识有关.因此,一定要让学生认识到食品污染对人类造成的危害,只有这样才能增强学生对食品安全的防范,从而增加他们的忧患意识,消除食品污染带来的隐患.曾经震惊世界的日本公害事件“水俣病”,原因就是汞在水体中通过食物链逐渐富集,最后危及到人们的健康.把这个事件与乙炔水合反应结合起来,一方面加深学生对乙炔水合反应的学习,另一方面使学生充分认识到食品污染对人类造成的严重危害.例如,2006年9月,上海300多人因食用猪肉、猪内脏,出现肌肉震颤、头晕、呕吐、心悸等中毒症状,后被上海市食品药品监管部门确认为瘦肉精中毒.如果在胺类化合物的学习中插入瘦肉精事件这一生活实例,讲述食品污染给人类生存带来的危害,更容易增强学生的食品忧患意识和食品安全防范意识.
1.3食品营养卫生知识
在我国,食品安全事件频频爆发,同国民对食品营养卫生知识的重视程度以及国家对国民的食品卫生教育程度不够有很大关系.因此,在有机化学教学过程中,应结合相关内容对学生进行食品营养卫生知识的渗透.比如,苯并芘是一种由5个苯环构成的多环芳烃,是含碳染料及有机物热解的产物,具有强致癌性,在烧烤、燻制食品如烤鸭烤羊肉串中含量较多.对于苯并芘的危害可结合芳香烃的学习,提醒学生在日常生活中应注意饮食卫生习惯,以减少致癌物对身体的侵害.在蛋白质一章的学习中,以阜阳空壳奶粉事件为例,让学生明确认识到食品营养与食品安全密不可分,如果食品的营养成分被破坏或营养成分缺乏,即使不受到任何污染,它同样会危及人们的健康,甚至生命安全.通过这些知识的渗透,可以使学生杜绝陋习,改变不良的食用方式,建立合理的饮食结构,以防止学生在食用时或食用前的处理不当造成食品污染.
2进行专题知识讲座
有机化学教学过程中渗透的食品安全知识,是有机化学与食品安全融合、对学生进行食品安全知识教育的有效途径,但这只是一些零星的、分散的知识,学生对食品安全知识的认识缺乏一种整体感.为了使学生在学习有机化学的过程中对食品安全的认识由零星、分散走向整体、统一,在课程接近尾声的时候,应对同类食品污染物进行归纳总结,以专题讲座的方式和学生一起讨论有机化学中的食品安全问题,使学生对该方面的知识有一个全面的了解,以此来进一步增强学生的食品安全意识,提升食品安全防范能力.
食品的有机污染物很多,通过调研我们得知,有毒重金属是影响食品安全的重要因素之一,且对食品的污染日益严重.由于重金属常以慢性中毒的隐蔽方式危害人类,因此常被消费者忽视.而在有机教学中,重金属往往以各种形式出现在有机反应中,为了引起学生对重金属这一重要食品污染因子的重视,我们以曾昭琼主编的《有机化学》为教材,将涉及到的有毒重金属的有机反应进行总结.以此为平台,对学生进行食品安全专题讲座.相关讲座的主要内容包括:重金属汞的危害及相关有机反应;重金属铅的危害及相关有机反应;重金属镉的危害及相关有机反应;锰元素的危害及其相关有机反应;铬元素的危害及其相关有机反应;砷元素的危害及其相关有机反应等.通过专题讲座,学生关于重金属对食品安全的危害有了一整体的认识.由于我们在讲座中结合了大量的案例,学生反应强烈,在进行激烈讨论时认为有机化学就是一把双刃剑,在给人类造福的同时,也给我们的生活———如环境、食品安全等带来了一定的负面影响.作为化学专业的学生有责任、有义务发展绿色化学,消除有机反应中的有害因子,改善我们的环境以及食品安全现状.
3课外讨论及小论文撰写
通过在有机化学教学中进行食品安全知识的渗透以及专题讲座的途径,虽然能在一定程度上提高学生的食品安全意识,但由于教学内容和教学课时的限制,学生对食品安全的重要性以及危害性的认识还远远不够.同时,学生在上述途径中对食品安全知识的认知处于“被动”的地位,如何让学生主动来认知食品安全知识,从更深层次认识到食品安全产生的危害性和食品安全的重要性,我们认为,课外讨论及小论文撰写作为课堂教学的补充,能够弥补前两种途径的不足,有助于进一步完善食品安全教育与有机化学教学的融合.
课外讨论和小论文的具体实施过程是:根据不同的教学阶段,教师有选择地布置课外讨论作业,可以是具体的题目,也可以是一个范围,让学生根据相关的内容进行课外讨论或撰写小论文.如2011年台湾版的三聚氰胺事件———塑化剂风波,我们将其融入酯类化合物的学习过程,因为塑化剂的化学本质是邻苯二甲酸酯类化合物,其中最常用的是邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯,为了使学生对塑化剂用途、危害有更多了解,我们让学生撰写与塑化剂相关内容的小论文,学生完成得很好.他们不仅通过文献资料对塑化剂的化学本质、种类、在工业上的用途、被用作起云剂的原因、对人类的潜在危害等相关内容进行了详细的总结,而且还提出了自己的想法和问题.有的学生在论文中提出:既然塑化剂是邻苯二甲酸酯,那我们在实验课上所制备的邻苯二甲酸二丁酯是不是也有起云剂的效果?邻苯二甲酸二甲酯是否也可以?有的学生还设计出相关实验来揭秘商家加入塑化剂的目的.更有的学生从塑化剂偶然被发现,感觉到化学专业的学生担负着保障食品安全的重任,因为有机化学中涉及的波谱分析是现在质检中最常用的方法.在学习卤代烃融合塑料的相关内容时,要求学生收集资料,讨论塑料对食品安全影响.结果,同学们制作了精美的多媒体课件,进行了非常激烈的讨论,认为塑料对食品安全造成严重危害的原因之一在于塑料对环境的污染.在焚烧塑料时,易产生世纪之毒“二恶英”,只要吸入一点点,就可以造成各式各样的文明病,如心脏病、糖尿病、过敏、不孕、癌症等.在此基础上,进一步分析塑料在800℃高温情况下销毁不会产生二恶英,提出了垃圾分类的重要性.由此可以看出,学生通过课外讨论和小论文撰写,对食品安全有了更深刻的认识,激起了学生将来从事食品质量安全检测工作的热情.因此,通过课题讨论,也间接培养了“专业的食品质量与安全”人才.类似小论文撰写和课外讨论的内容还有苏丹红、三聚氰胺等对食品安全的影响和危害,都达到了满意的效果.
4开展食品安全知识宣传
众所周知,我国食品安全状况非常严峻.严峻的食品安全状况和国民对食品安全知识的认知水平低下有着很大的关系.因此,改善目前的食品安全状况重要途径之一,就是提高公众对食品安全的认知水平.但是,在我国由于长期缺失食品安全知识的教育与普及,造成了国民对食品安全知识的认知缺乏,食品安全意识比较薄弱,从而导致了我国目前的食品安全现状.提高民众对食品安全知识的认知水平的重要途径之一,是对民众宣教食品安全知识.该课题实施的最终目的,是在有机化学教学中通过多种途径对学生渗透食品安全知识,提高学生的食品安全意识,并在此基础上让学生通过一定的平台,将了解和掌握的食品安全知识进行宣传,让更多的民众来关注食品安全,从而改善我国的食品安全状况.基于此,我们组织学生在节假日开展了食品安全知识宣讲社会实践活动,收到了良好的社会成效.活动的开展,一方面使同学们积极将课堂上了解到的以及自己通过文献资料收集而来的食品安全知识进行整理总结,在宣讲过程中实现学以致用,使有机化学教学与食品安全知识有机融合;另一方面,使更多的民众了解食品安全的重要性,提高了民众对食品安全知识的认知水平,为改善我国的食品安全状况做出贡献.
长期以来,人们把自然科学和人文科学分属两个不同的领域。而在自然科学和人文科学基础上发展出来的科学精神和人文精神也被人为地分割成了两部分。很多教师只顾传授科学知识,而忽略了对学生的科学价值观和科学精神的培育,轻视了对学生人文素养的培养。所以有些教育家批评这种教育是“忘记了教育的方向”,“丢掉了另一半的教育”。
化学是一门自然科学,是为人类社会服务的。作为中学课程的一门主要学科,化学课程本身就蕴含着丰富的人文精神素材,那么怎样结合学科特点培养学生的人文科学素养呢?我认为可以把以下三方面作为突破口。
一、通过化学史介绍,培养学生的人文精神
化学学科的发展史是人类探索微观物质世界的历史,是人与自然、人与社会相互影响的历史,化学史是化学学科培养学生人文精神的天然宝库,通过化学史教育可以从以下四方面培养学生的人文精神。
1.结合元素化合物发现的历史培养学生的人文精神
元素化合物发现的历史是一部彰显人文光辉的历史。例如莫瓦桑明知许多科学家因制取单质氟而健康受损,甚至献出了生命,依然不顾危险反复实验,献身科学研究,最终在1886年制得氟气的故事。通过这个故事可以培养学生崇尚科学、崇尚真理、热爱科学的精神。又如稀有气体的发现史,英国科学家雷利勋爵发现空气除杂制得的氮气和从氨制得的氮气的密度有大约千分之一的差别,正是这种严谨,才使得稀有气体第一次在世人面前展示,这样一种严谨治学的探索精神值得每位同学学习。这样的例子在元素化合物发现的历史中还有很多。元素化合物发现的历史,是化学史上彰显人文气质最为浓墨重彩的一笔,值得化学教师把握与利用。
2.结合教学中重要化学理论的发现培养学生人文精神
重要化学理论的发现,总是要对传统与权威发出挑战,许多理论及其首创者都曾遭受过权威的攻击,这个时候化学家往往用其高尚的人格魅力和科学的论证捍卫真理的尊严,例如在鲁科版选修3中关于原子结构理论的发展过程,从道尔顿“实心球”到汤姆生的“枣糕模型”再到卢瑟福的“太阳系模型”再到波尔的“原子轨道模型”,使学生认识到科学的发展不是静止的,结论也不会是一成不变的绝对真理,不能迷信书本和老师,这对于学生用唯物主义的观点把握知识的发展,了解知识的继承性、系统性和相对性,都是很有帮助的。还有,科学家们严谨的科学态度,坚韧不拔地追求真理的精神都是培养学生的情感、意志和态度的很好例子。
3.结合教学中相关化工产品发现应用的历史培养学生人文精神
化工产品与实际生活有着密切的联系,能够引起学生原有经验与情感的共鸣。例如在介绍环境保护时,引入曾经流行的制冷剂氟利昂的兴盛与消亡,体会化学家保护环境、关爱地球的人文情怀。再如,向学生介绍我国化学家侯德榜潜心研究制碱技术,打破了当时帝国主义对制碱技术的垄断,于1926年生产出的“红三角”牌纯碱获美国费城万国博览会金质奖。他成功地发明了“侯氏制碱法”,扬了中国人的志气。他之所以能取得如此辉煌的成就,是因为他具有创造革新和不怕困难挫折的精神,无疑会使学生受到百折不挠、大胆创新等科学态度的熏陶和教育,激励学生热爱祖国和献身事业,树立为国争光的远大理想。
二、通过化学实验,培养学生的人文精神
1.活跃学生思维,培养实验探究能力
化学实验本身就是唯物主义思想的依据,1869年门捷列夫通过元素实验发现元素周期律,发现整个微观物质世界的递变规律,就是哲学上量变到质变的思想,是个很好的例证。化学学科的发展也是不断遵循着从实验中提炼理论、到实验中验证发展理论的循环。化学实验是化学理论知识与宏观现象的桥梁,通过实验,学生能够在动手、动脑的情境中,明白理论和实践的辩证统一,培养学生实事求是的人文精神。
2.重视实验教学中的思维训练
演示实验不仅能提高学生的学习兴趣,而且还能提高学生的观察能力。教师在演示实验时,要充分挖掘实验的探索功能,引导学生创造性地设计与评价实验,激活学生的创新意识。在教学中教师要设置探究性的问题情境,启迪学生思考,一步步把问题引向深入。
三、通过提高教师的人文素养,创设人文课堂环境。