多维互动模式下《化学与社会》课程教学初探

    王锦霞 桑晓光 徐君莉 张霞 韩义德

    

    摘 要：《化学与社会》是东北大学为应用化学专业学生开设的一门选修课，为了培养学生的学习自觉性，采用多维互动教学模式，注重培养学生应用理论分析实际问题的能力，全面增强学生的分析、总结能力，提高学生的科学素养，最终提高学生对化学学科的兴趣。

    关键词：多维互动;课程;教学

    《化学与社会》是东北大学应用化学专业高年级学生的一门选修课。课程以当今社会最为关注的能源、环境、材料和生命等问题为主线，帮助学生了解化学与其他学科的交叉融合，全面了解化学在自然科学、工业生产和社会发展中的地位。作为应用化学专业的学生，已经具备基本的化学理论知识，但是缺乏以学术的方式来思考实际问题。他们在学习化学基础知识的同时，也需要学习如何应用自己所学到的化学基本原理解释发生的社会现象，消除人们对化学的误解，阐述各种现象背后的化学本质，从而提高学生的综合能力，有助于学生在专业学习及将来的工作生活中能正确认识化学、理解化学，树立正确的科学观念。通过学习了解各个领域发展的前沿问题，有助于学生建立起自己的专业研究兴趣，对进一步的学习提供方向。

    近年来，随着高等教育的改革，传统的教學方法和教学模式已经无法满足现代化教学的要求。以往的教学方法忽视了学生的学习主动性，影响了知识的传授。随着互联网技术的发展，各种各样的信息涌现在网上，如何分辨这些信息的正确性，如何使学生能够在这些信息中找到适合自己的东西，如何使学生自主学习，从而全面提升自己。这些都对传统的教学模式提出了挑战。构建多维互动的教学模式顺应了时代发展、社会需求。多维互动教学模式改变了传统教学中老师单一教，学生被动学的知识传递方式，以交互式启发教学为主线，通过生生互动，师生互动等多向互动模式进行交流。这一模式有利于培养学生的自主学习和合作学习的能力，有利于促进学习目标的达成[1-4]。

    如何帮助选修《化学与社会》课程的学生产生学习兴趣，进而主动学习、主动思考是首要的教学目标。《化学与社会》教学团队，主要从以下三个方面的进行了尝试。

    一、以学生为主体的多维互动，以科技前沿为中心的内容多元化与时效性

    《化学与社会》的课程内容涉及范围较广，如果按照化学授课中常用的知识点的方式进行讲解无法吸引学生的注意力，因此采用专题的方式进行讲解。《化学与社会》课程分为化学发展简史、能源中的化学、环境中的化学、材料中的化学、生命中的化学五个专题，每个专题内容中包括3—4个主要知识点（见下表），每个知识点结合社会现实、社会热点、科研前沿问题进行阐述和讲解，并针对课程内容给学生设立一些开放性的问题，然后进行分组讨论，鼓励学生多思多问。

    在课程讲解中，教师主要起着穿针引线的作用，教师会在课堂上提出问题，启发学生进行思考，然后教师再进行详细的讲解，最后学生自己进行总结。这样以学生自主学习为基础，以学生的主动探索来获取应用基础知识以解决实际问题的能力。例如在进行化学发展简史中陶瓷的讲解时，教师首先给出一些陶瓷相关图片，同学们通过仔细观察这些图片，从表观上找出陶和瓷的差别。接下来教师详细介绍陶瓷的发展历史，从时间的角度和技术的角度阐述陶和瓷的不同，从而使同学了解工艺条件对材料发展的限制，分析陶和瓷原材料之间的差别，并利用相图说明原材料的差别引起的陶瓷性能的差别，最后让同学们进行总结，每人对陶和瓷之间的差别进行论述。在这个过程中学生不但了解了陶瓷的发展历史，而且从化学的角度分析了材料性能差异的原因，在学习人文知识的同时，学习了如何将所学的知识（如相图）应用于实际。

    在小组讨论学习过程中，教师作为引导者和设计者，选定与专题内容相关的讨论内容，这些内容包括该专题在生产生活中的案例及案例背后对应的化学理论、相关化学史知识等。每个案例引出的问题都要能够激发学生的思维，拓宽学生的思路。例如在讲述能源专题时，布置讨论题目为新能源汽车中的动力能源。通过这个题目，每个小组需要查找新能源汽车的动力来源，分析这些动力能源是新能源还是传统能源，如果是传统能源，为什么还称为新能源汽车。在小组汇报讨论时，引导学生通过新能源与化石能源进行对比，分析新能源与化石能源的优缺点，更好的理解能源发展前景;通过利用热力学定律，计算动力电池与传统汽车动力的能量转换效率，培养学生理论联系实际的能力，从而让学生更好的了解锂离子电池、燃料电池、太阳能电池等动力电池的研究进展。在PPT制作和小组汇报过程中，培养了学生对文献检索、信息收集总结能力，学生的审美能力和表达交流能力。专题式教育结合趣味性、热点性和前沿性知识，激发学生的学习热情，小组式参与专题，便于学生自主学习、思考理解和参与讨论，培养学习的主动性。

    二、教学手段的多样性

    随着信息化的发展，网络成为生活中的一部分。教师在教学过程中可以充分利用网络资源，实现教学资源多元化与教学手段多样化。目前东北大学已有具有Blackboard平台、雨课堂等线上教学平台，教师可以根据课程内容自主设计线上教学课堂，这些为混合式教学的开展提供了便利条件[5]。在线下上课时同时开启雨课堂授课，通过进入教室情况可以看到学生的出勤情况，代替了传统的课上点名，节约了课堂时间。在课上不定时发送小测验或者投票，及时调整教学节奏，缓解学生的视觉疲劳，提高学生的课堂专注度，小测验结果可以了解学生对知识点的理解程度，及时调整教学进度。利用随机点名，让学生回答问题，提高学生的参与度。学生还可以通过发送弹幕及时反馈信息，调节课堂气氛。雨课堂课后小结可以及时了解预警学生，可以及时关注这些学生的学习状况，通过查看“不懂”课件，可以认识到学生不理解的地方，再次上课时给学生解答，及时解惑。学生可以通过雨课堂课件复习课堂内容，通过数据库分析可以及时收集学生学习过程中的各种信息，掌握学生的学习情况，及时调整授课内容。

    三、考核形式多样化

    改变单一的考核方式，采用多种方式进行考核。考核成绩包括课堂测验20%、课堂表现10%、小组汇报40%、期末考试30%等，将课堂小组汇报作为考核的重点。课堂测验和课堂表现是学生在课堂中出勤情况和答题情况的总结，为鼓励学生开口进行讨论，对主动进行答题的同学会有课堂表现奖励。小组汇报采用教师、学生互评的方式给分，而小组内部根据实际贡献的多少按照权重给分。在小组汇报结束后，任课教师进行点评，主要点评PPT的制作是否美观，字体大小是否合适以及PPT内容是否正确，有些观点是否合适，并对学生的讲解提出一些建议，是否紧张，有没有创新。学生点评主要通过雨课堂以试卷形式发送，主要以PPT和讲解两个部分为评价标准，根据不同的表现，分为优、良、中、差四个标准，每个选项对应不同的分值，小组汇报结束后，学生根据汇报情况选出符合的选项，同时可以给出自己的评价意见，对这个小组的汇报内容进行评价。学生参与互评，不但提高了学生的课堂参与度，而且还可以通过聆听找到别人的优缺点，利于修改自己的小组汇报。期末考试题目以雨课堂试卷形式发送，包括选择题和论述题，与主题讲解内容紧密相关，论述题中鼓励学生表达自己的见解。考核方式多样性能够发挥学生的主观能动性，不再以期末考试成绩定最终成绩，提高了学生的平时参与度。通过小组汇报讨论，加强组内成员团结合作之外还可以深化学生对理论知识的理解。同时能够提高学生对社会现象的正确认识。在对本门课程的调查中，学生普遍对本门课程的开设表示满意。

    四、结语

    采取多维互动教学模式，可以不断深化课程的教学理念，把学生作为教学的主体，发挥学生的主观能动性，活跃课堂气氛，提高教学质量和效果。但是其中也存在着一些问题：（1）前沿领域的研究进展过于分散，学生的总结能力有待提高;（2）一些热点社会问题不能正确找到对应的化学知识点，需要培养分析问题能力;（3）课程学时较少，如何合理安排每一节课的教学内容是每个任课教师面临的难题。如何进行教学改革解决这些问题，是《化学与社会》课程需要继续努力的方向。

    参考文献：

    [1]曹小华，雷艳虹，严平，叶姗，谢宝华，陈浩.多维互动教学模式在无机化学教学中的应用.化学教育（中英文），2018，39（6）：15-17.

    [2]霍楠.多维互动教学模式在高校英语教学中的应用.当代教育实践与教学研究，2020，（06）：195-196.

    [3]彭诗尹，许琳.多维互动教学模式在高校英语教学中的实践与应用.科教导刊（下旬），2019，（12）：80-81.

    [4]张伟，邹丽娟.高校通识教育选修课《化学与生活》课程建设及实施.山东化工，2018，47（18）：114-115，117.

    [5]高元哲，于海涛，吴银素，陈汝芬，刘辉.发展中的化学科学课程的全方位构建.大学化学，2014，29（5）：29-33.

    基金项目：2018年辽宁省教育厅普通高等教育本科教学改革研究项目，大类招生背景下无机化学公共基础课程新教与学模式探索与实践;2019年，东北大学，东北大学《化学与社会》通识课程建设;2020年，东北大学，东北大学PBL教学法研究与应用项目

    作者简介：王锦霞（1977—），女，汉族，河南郾城人，博士，讲师，研究方向：电化学材料制备。

    *通讯作者：徐君莉（1973—），女，汉族，浙江永康人，博士，副教授，研究方向：光催化、电催化、二次电池。