神奇的化學(xué)元素教學(xué)改革探究

神奇的化學(xué)元素教學(xué)改革探究

時(shí)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(huì)發(fā)展和人類(lèi)生活的各個(gè)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(mén)校級(jí)公共選修課，是以“讓學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)，熱愛(ài)化學(xué)，了解化學(xué)在社會(huì)生活中所發(fā)揮的作用、以促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展、     拓展學(xué)生知識(shí)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(duì)化學(xué)元素的特點(diǎn)，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(gè)方面對(duì)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(jiǎn)介］時(shí)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(wú)機(jī)化學(xué)材料教學(xué)與研究。

［中圖分類(lèi)號(hào)］G642.0    ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A    ［文章編號(hào)］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(mén)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(huì)生活中的應(yīng)用。作為校級(jí)公選課，調(diào)動(dòng)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(jì)需有吸引力、多樣性、靈活性。目前，針對(duì)課堂上存在的問(wèn)題以及學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)情況，本文對(duì)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(dòng)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(jì)好的課程導(dǎo)入方式是教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。常見(jiàn)的課程導(dǎo)入方式有故事導(dǎo)入、課程回顧導(dǎo)入、活動(dòng)游戲?qū)搿⑶榫硨?dǎo)入、問(wèn)題導(dǎo)入、懸念導(dǎo)入等。本課程根據(jù)化學(xué)元素特點(diǎn)，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(huì)背元素周期表才會(huì)唱這首歌，通過(guò)學(xué)習(xí)該歌曲不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)了生僻字，認(rèn)識(shí)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(duì)化學(xué)的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，化學(xué)不僅僅是枯燥的化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(mén)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(zhuān)屬歌曲，讓學(xué)生通過(guò)音樂(lè)輕松學(xué)化學(xué)元素，認(rèn)識(shí)化學(xué)，了解化學(xué)，熱愛(ài)化學(xué)，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生上課的積極性。

二、故事案例分析，增強(qiáng)課堂互動(dòng)

化學(xué)元素涉及生活、健康、社會(huì)熱點(diǎn)等問(wèn)題。因此，該課程根據(jù)元素的特點(diǎn)增加故事案例，讓學(xué)生討論分析元素的功與過(guò)。比如，鋰元素，結(jié)合2019年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，為學(xué)生講述諾獎(jiǎng)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(huì)生活中的應(yīng)用、使用心得及優(yōu)缺點(diǎn)；另一方面學(xué)習(xí)諾獎(jiǎng)獲得者一生對(duì)知識(shí)的追 求，對(duì)科學(xué)研究的熱愛(ài)和持之以恒的精神，這將對(duì)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(shù)立正確的人生觀、世界觀和價(jià)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(duì)人體健康和疾病的關(guān)系。通過(guò)課堂互 動(dòng)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(wú)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(guò)文字、圖片、視頻方式介紹84消毒 液的來(lái)歷、化學(xué)成分及使用方法，讓學(xué)生加深了對(duì)氯 元素的認(rèn)識(shí)，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(xiàng)。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(duì)該事件的反思，如何更好地利 用化學(xué)，而不是將自己對(duì)化學(xué)元素的知識(shí)儲(chǔ)備當(dāng)作 “武器”去傷害他人。將化學(xué)元素結(jié)合社會(huì)生活案例， 不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的熱情，并且能夠 培養(yǎng)學(xué)生用辯證的態(tài)度分析社會(huì)問(wèn)題，從而正確看待 化學(xué)在人類(lèi)社會(huì)中的功與過(guò)。

三、以科研促教學(xué)，提升教學(xué)高度

化學(xué)是一門(mén)是需要實(shí)驗(yàn)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(huì)根據(jù)前沿性學(xué)術(shù)問(wèn)題，介紹化學(xué)元素與社會(huì)生活發(fā)展的關(guān)系。同時(shí)，為慶祝2019聯(lián)合國(guó)“國(guó)際化學(xué)元素周期表年”，中國(guó)化學(xué)會(huì)面向會(huì)員遴選了118名青年化學(xué)家，作為118個(gè)化學(xué)元素的“代言人”，組成了“中國(guó)青年化學(xué)家元素周期表”用于傳播元素及化學(xué)知識(shí)。因此，在講述化學(xué)元素的性質(zhì)與應(yīng)用時(shí)，我將會(huì)介紹元素代言人的

科學(xué)研究前沿性問(wèn)題，開(kāi)闊學(xué)生視野。同時(shí)，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(duì)科研成果的認(rèn)識(shí)。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(yùn)而生，我們課題組進(jìn)行了小動(dòng)物PET/CT/FMI三模態(tài)同機(jī)融合成像系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，充分挖掘了各成像模式的優(yōu)點(diǎn)，利用不同成像模式的優(yōu)點(diǎn)對(duì)單一成像模式的缺點(diǎn)進(jìn)行互補(bǔ)，具有重要的科研應(yīng)用價(jià)值。此外，結(jié)合本人在無(wú)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(wú)機(jī)材料合成及應(yīng)用的研究進(jìn)展。比如，我們?cè)诳蒲兄性O(shè)計(jì)合成各類(lèi)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(guò)化學(xué)元素，引申到科研學(xué)術(shù)問(wèn)題探究及發(fā)現(xiàn)，拓展了學(xué)生的知識(shí)面和對(duì)化學(xué)元素認(rèn)識(shí)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(diǎn)之一，而常規(guī)的公選課考核方式通常為命題論文，對(duì)學(xué)生的考核具有一定的局限性，并且難以將其專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)與課程結(jié)合，難以對(duì)課程做出全面的評(píng)價(jià)。因此，本課程在開(kāi)出三個(gè)學(xué)期的課程后，對(duì)考核形式進(jìn)行了初步改革。神奇的化學(xué)元素涉及118號(hào)化學(xué)元素，每個(gè)學(xué)生對(duì)元素的認(rèn)識(shí)、理解和喜歡程度不同。同時(shí)，本課程為校級(jí)公選課，所選該課程的學(xué)生的專(zhuān)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(guò)漫話、微小說(shuō)、詩(shī)歌、歌曲等其他方式完成對(duì)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(jì)，有50%的學(xué)生在上次期末考核過(guò)程中選擇了漫話、微小說(shuō)和圖文并茂的藝術(shù)作品，20%同學(xué)選擇了詩(shī)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?zhuān)業(yè)特長(zhǎng)和愛(ài)好在神奇的化學(xué)元素這門(mén)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(xiě)成了偵探、武俠微小說(shuō)；音樂(lè)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(jì)。此考核形式改革更加調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的積極性，也將會(huì)充分發(fā)掘他們的潛能，提升他們的自信心。

結(jié)語(yǔ)

神奇的化學(xué)元素公選課是以拓展學(xué)生知識(shí)面、促進(jìn)學(xué)生個(gè)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(duì)學(xué)生全面培養(yǎng)的要求。文章對(duì)該課程進(jìn)行了改革初探，主要改革創(chuàng)新點(diǎn)有通過(guò)化學(xué)元素生僻字音樂(lè)導(dǎo)入課堂，讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)化學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)；將時(shí)政熱點(diǎn)、故事案例與化學(xué)知識(shí)相結(jié)合，讓學(xué)生更加深入認(rèn)識(shí)到化學(xué)元素在人體健康及社會(huì)生活中的應(yīng)用；將科研成果與化學(xué)知識(shí)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了科研與教學(xué)的完美結(jié)合，拓展了學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的認(rèn)識(shí)。該課程改革將會(huì)促進(jìn)學(xué)生對(duì)公選課學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力。

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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.

Key words:course introduction;case analysis;scientific research to promote teaching;assessment method