高等化學教育中人文因素的引入
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[摘要]化學是作為一門理工科基礎學科，是現(xiàn)代高等教育的重要組成。作為一門專業(yè)性很強的學科，近年來卻日益被學生冷落和邊緣化，其根本原因是知識內(nèi)容的老化和枯燥。通過在課程教學和日常指導中加入更多的人文知識，讓教學變的有趣起來，可以有效提升學生的學習興趣和擴展學習視野，降低學習難度。同時此舉也有助于更好的普及化學基礎知識，提升大眾對化學的接受度。
1化學教育所面臨的困難
作為一名高?；瘜W基礎課教師，在教學中筆者常常感受到深深的無力感，沒有了高考大棒的壓迫，非化學專業(yè)的大學生在面對化學課程時時常表現(xiàn)出無所謂的態(tài)度和臨近考試時的畏難情緒。筆者認為目前化學課程受到學生冷落的原因主要有以下幾點：(1)化學“糟糕”的第一印象：雖然化學反應在自然界中無處不在，但是化學學科的基礎卻源自于原子和分子層面這種微觀結構，每一個化學反應的機理都要從原子結構，化學鍵的形成和分子組成來進行解釋和分析。而這些分子層面的反應過程與“蘋果從樹上落下”這種日常可見的現(xiàn)象相比又過于抽象，這導致了化學基礎理論中的核心內(nèi)容的學習需要大量的知識鋪墊。這部分基礎知識的學習過程又十分枯燥乏味，很容易讓學生一開始就產(chǎn)生畏難心理。(2)化學獨特的符號“語言”：為了更精準和簡潔的進行研究和溝通，早期的化學家們提出了一系列化學獨特的符號語言系統(tǒng)，分子表達式分別是甲烷，葡萄糖和可卡因的分子表達式?；瘜W學科在長期的發(fā)展過程中形成了很多化學理論體系，而將其一一串聯(lián)起來的就是化學獨特的符號語言系統(tǒng)。與數(shù)字和物理量相比，化學符號往往對應著自然界中真實存在的某種物質，因此化學表達式更像是化學學科內(nèi)的一種獨特的語言。而當這些耳熟能詳?shù)奈镔|被寫成化學分子結構式的時候卻很容易讓學生產(chǎn)生困惑。(3)化學學科日益邊緣化：現(xiàn)階段社會科學發(fā)展的宏觀形勢下，化學作為一門基礎學科，對學生的吸引力越來越低。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，學生更愿意從事熱門高薪的行業(yè)，如IT或金融，而不愿意投身化學科研或化工產(chǎn)業(yè)中。無論是高中階段還是高等教育階段，化學作為一門基礎課程，其地位也日益邊緣化。在教學過程中，非化學專業(yè)學生對于化學課程的重視程度嚴重不足，敷衍了事。(4)大眾對化學的誤解和妖魔化：某些化學反應中會有放熱或有毒氣體生成等危險因素，但是這些反應大都有嚴格地實驗環(huán)境和操作要求。如果是在工業(yè)過程中應用，一定是在國家級別的強制標準下進行，以確保不會對操作人員的健康或自然環(huán)境產(chǎn)生不可修復的損傷。但是近年來，一些實驗操作人員或企業(yè)的違規(guī)操作所導致的化學事故被當作了化學的“原罪”。日益嚴重的空氣污染問題則讓大眾開始愈發(fā)關注工業(yè)污染排放對環(huán)境的影響，其中少數(shù)違規(guī)黑心化工企業(yè)對于工業(yè)化學廢料的亂排亂放現(xiàn)象的報導更加惡化了化學和化工產(chǎn)業(yè)的形象。
2人文因素的引入方式
綜上所述，化學不被大眾所接受的原因很多，但是筆者認為化學學科所面臨的困境其根本原因是化學教育中缺少人文內(nèi)容。在高等化學教育中，教師一般是從三個相互關聯(lián)的主要因素來進行教學，即：符號內(nèi)容(如分子表達式，化學方程式等)，宏觀現(xiàn)象(如實驗現(xiàn)象和操作等)和微觀機理(如原子，分子結構等)[3]。這三個部分相互關聯(lián)，構成了化學教學中的基本框架。這個三角結構提供了化學教育的思路，但是為了解決目前化學教育所面臨的問題，筆者認為還需要在此基礎上添加一個新的元素，即化學人文教育。教學過程的主體是學生，學生的直接感官對于教學效果有著決定性的影響。對于化學課程的教學，在按照微觀-符號-宏觀的三角關系推進的過程中若是可以添加更多人文的要素，可以極大的提升學生的學習興趣，減少學生對化學學科的恐懼和抵制心里。(1)通過人文因素的引入，讓化學變得有趣起來?？梢院敛豢鋸埖恼f，化學創(chuàng)造了我們的世界，每一個原子處在分毫不差的位置，通過化學鍵和其他連接方式巧奪天工地組裝成神奇的結構，并層層地疊加為我們所生活的環(huán)境與我們自身，這個美妙的系統(tǒng)的精彩程度絕不遜色于任何故事。大眾從不缺乏對科學的興趣，1860年的圣誕節(jié)，年僅古稀的法拉第點燃了一根蠟燭，伴著燭光，緩緩地講述燃燒背后的故事，下面坐著女王，大臣，平民甚至兒童，安靜地傾聽化學的故事。由此可見，化學教育的第一步應該是思考如何將化學的學習變得更有吸引力，而人文知識的引入無疑是最好的方法。即使是日常生活中最常見的現(xiàn)象也可以為化學的教學提供一個非常舒適的墊腳石，讓學生可以自然而然地接受化學課程的教學。(2)將化學背后的故事告訴學生。從原子結構到復雜有機物的合成，每個化學課程中的基本原理其背后都有著或有趣或勵志的故事。通過利用這些故事的引導，可以讓學生理解到化學世界中的每個符號都有其特殊的來歷，更可以加深學生對化學符號的記憶深度和親切感。一個優(yōu)秀的化學老師應該要成為一個善于講故事的人，如果學生能聽到貝采利烏斯的故事，他自然就能理解化學的元素符號系統(tǒng)，也會記住催化和同分異構體的概念。人類歷史上眾多偉大的化學科學家都有著傳奇般的經(jīng)歷和勵志的故事，這些無疑是課堂上吸引學生的最好注腳[4]。而更多人文因素的引入，可以讓這些知識和觀念的灌輸過程變得不再枯燥，同時變得更加震撼人心。比如，臭名昭著的“反應?！笔录o疑會讓學生對分子的立體異構現(xiàn)象記憶深刻，而二氧化硫的毒性在“1952年倫敦煙霧事件”的背景下進行講解則會變得更加深入人心。(3)擴展課程教學內(nèi)容，主動求變?；瘜W這門“古老”的學科的教學模式目前正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，隨著科學技術的進步，現(xiàn)階段教材上的內(nèi)容已經(jīng)不再能將學生的注意力留在大學課堂上了，網(wǎng)絡上大量的公開課和在線課程的存在，對于善于應用網(wǎng)絡搜索引擎的大學生來說，常規(guī)的課程學習上并不存在所謂全新的知識點。因此如果課堂上僅僅是圍繞著教材按部就班地講解，很難引起學生的興趣。所以目前課堂教學的重心應該轉移到教學內(nèi)容的擴展上來。將課堂教學更多的與其他學科進行關聯(lián)，目前的前沿學科，無論是生命還是材料科學，都無法離開化學，結合當前的社會熱點，將大量的新發(fā)現(xiàn)和新技術的理論引入到課程教學中，與學生自身所學專業(yè)相關聯(lián)，這才能讓學生的專注力重新回歸到課堂。(4)做好化學基本知識的普及。高等教育要回歸夢想，教育報國和教育強國的要求下，高校的化學教育除了培養(yǎng)化學專業(yè)的從業(yè)者以外，更重要的是將化學學科的本質和觀念普及給大學生和社會大眾。尤其是當今這個信息爆炸的年代，各種自媒體和朋友圈上充斥著各類聳人聽聞的謠言和指責，一時間化學與化工產(chǎn)業(yè)變成了千夫所指的“污染源”，比如近年來已被大眾所抵制的PX項目。一直以來，化學從業(yè)者和支持者在面對公眾的指責而辯解時最喜歡采用的糾正方式是羅列各種化學帶給我們的好東西，這會是一個很長的清單，即使是那些將化學“妖魔化”的人也肯定在享用不少的化學產(chǎn)品，但是這并不能從根本上平息公眾對化學的猜疑，甚至會讓公眾感覺這種解釋只不過是化學家為了維護自己的事業(yè)用化學產(chǎn)品來“綁架”大眾?；瘜W知識的普及絕非簡單為化學高唱頌歌，而是要將化學剖開來給大眾看，了解化學變化背后的本質?；瘜W教育要讓公眾認識到化學不但不可怕，還是人類社會進步的核心驅動，化學工業(yè)創(chuàng)造了現(xiàn)代社會的繁華[5]。而另一方面，化學也絕非人類的奴仆，化學決定了生命的維系而造就了人類和自然界的一切，但是同時也能造成災難和毀滅?；瘜W教育者所擔負的使命就是通過教學讓人們理解化學的本質，欣賞化學所提供的禮物，并且要向大眾解釋為什么有些化學產(chǎn)品(天然的或人工合成的)可以治療疾病而另一些卻會毒害生命。這才是普及化學知識的正確方式。
3小結
2018年6月，教育部在四川成都召開新時代全國高等學校本科教育工作會議，會議上提出了本科教育的“四個回歸”，其中對高校教師提出要“回歸本分”，要求教師要潛心教學，熱愛教學，要能有效地引導學生融入到教學中。而化學人文知識無疑是引導學生的一個非常有效的指路明燈，通過在課程教學和日常指導中加入更多的人文知識，可以讓學生理解化學學習的重要性，同時也能更好的將化學知識進行普及。作為一名教學科研工作者，如果自身所信仰的學科受到大眾的冷落無疑是可悲的?；瘜W是研究世界本質的科學，在這個原子與分子構成的美妙世界中，作為傳道者，化學教師更應該熱愛和尊重化學，要將化學的厚重歷史和無處不在的化學現(xiàn)象融入每一堂化學課程中。
參考文獻
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作者：唐曉棟 單位：徐州醫(yī)科大學
