高等化學(xué)教育中人文因素的引入
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[摘要]化學(xué)是作為一門理工科基礎(chǔ)學(xué)科，是現(xiàn)代高等教育的重要組成。作為一門專業(yè)性很強(qiáng)的學(xué)科，近年來卻日益被學(xué)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(xué)和日常指導(dǎo)中加入更多的人文知識，讓教學(xué)變的有趣起來，可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和擴(kuò)展學(xué)習(xí)視野，降低學(xué)習(xí)難度。同時此舉也有助于更好的普及化學(xué)基礎(chǔ)知識，提升大眾對化學(xué)的接受度。
1化學(xué)教育所面臨的困難
作為一名高?；瘜W(xué)基礎(chǔ)課教師，在教學(xué)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(xué)專業(yè)的大學(xué)生在面對化學(xué)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(rèn)為目前化學(xué)課程受到學(xué)生冷落的原因主要有以下幾點(diǎn)：(1)化學(xué)“糟糕”的第一印象：雖然化學(xué)反應(yīng)在自然界中無處不在，但是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)卻源自于原子和分子層面這種微觀結(jié)構(gòu)，每一個化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理都要從原子結(jié)構(gòu)，化學(xué)鍵的形成和分子組成來進(jìn)行解釋和分析。而這些分子層面的反應(yīng)過程與“蘋果從樹上落下”這種日?？梢姷默F(xiàn)象相比又過于抽象，這導(dǎo)致了化學(xué)基礎(chǔ)理論中的核心內(nèi)容的學(xué)習(xí)需要大量的知識鋪墊。這部分基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)過程又十分枯燥乏味，很容易讓學(xué)生一開始就產(chǎn)生畏難心理。(2)化學(xué)獨(dú)特的符號“語言”：為了更精準(zhǔn)和簡潔的進(jìn)行研究和溝通，早期的化學(xué)家們提出了一系列化學(xué)獨(dú)特的符號語言系統(tǒng)，分子表達(dá)式分別是甲烷，葡萄糖和可卡因的分子表達(dá)式?；瘜W(xué)學(xué)科在長期的發(fā)展過程中形成了很多化學(xué)理論體系，而將其一一串聯(lián)起來的就是化學(xué)獨(dú)特的符號語言系統(tǒng)。與數(shù)字和物理量相比，化學(xué)符號往往對應(yīng)著自然界中真實(shí)存在的某種物質(zhì)，因此化學(xué)表達(dá)式更像是化學(xué)學(xué)科內(nèi)的一種獨(dú)特的語言。而當(dāng)這些耳熟能詳?shù)奈镔|(zhì)被寫成化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式的時候卻很容易讓學(xué)生產(chǎn)生困惑。(3)化學(xué)學(xué)科日益邊緣化：現(xiàn)階段社會科學(xué)發(fā)展的宏觀形勢下，化學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，對學(xué)生的吸引力越來越低。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，學(xué)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(xué)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(xué)作為一門基礎(chǔ)課程，其地位也日益邊緣化。在教學(xué)過程中，非化學(xué)專業(yè)學(xué)生對于化學(xué)課程的重視程度嚴(yán)重不足，敷衍了事。(4)大眾對化學(xué)的誤解和妖魔化：某些化學(xué)反應(yīng)中會有放熱或有毒氣體生成等危險因素，但是這些反應(yīng)大都有嚴(yán)格地實(shí)驗(yàn)環(huán)境和操作要求。如果是在工業(yè)過程中應(yīng)用，一定是在國家級別的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)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(fù)的損傷。但是近年來，一些實(shí)驗(yàn)操作人員或企業(yè)的違規(guī)操作所導(dǎo)致的化學(xué)事故被當(dāng)作了化學(xué)的“原罪”。日益嚴(yán)重的空氣污染問題則讓大眾開始愈發(fā)關(guān)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(xué)廢料的亂排亂放現(xiàn)象的報導(dǎo)更加惡化了化學(xué)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(xué)不被大眾所接受的原因很多，但是筆者認(rèn)為化學(xué)學(xué)科所面臨的困境其根本原因是化學(xué)教育中缺少人文內(nèi)容。在高等化學(xué)教育中，教師一般是從三個相互關(guān)聯(lián)的主要因素來進(jìn)行教學(xué)，即：符號內(nèi)容(如分子表達(dá)式，化學(xué)方程式等)，宏觀現(xiàn)象(如實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和操作等)和微觀機(jī)理(如原子，分子結(jié)構(gòu)等)[3]。這三個部分相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)成了化學(xué)教學(xué)中的基本框架。這個三角結(jié)構(gòu)提供了化學(xué)教育的思路，但是為了解決目前化學(xué)教育所面臨的問題，筆者認(rèn)為還需要在此基礎(chǔ)上添加一個新的元素，即化學(xué)人文教育。教學(xué)過程的主體是學(xué)生，學(xué)生的直接感官對于教學(xué)效果有著決定性的影響。對于化學(xué)課程的教學(xué)，在按照微觀-符號-宏觀的三角關(guān)系推進(jìn)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，減少學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的恐懼和抵制心里。(1)通過人文因素的引入，讓化學(xué)變得有趣起來?？梢院敛豢鋸埖恼f，化學(xué)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(xué)鍵和其他連接方式巧奪天工地組裝成神奇的結(jié)構(gòu)，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(xué)的興趣，1860年的圣誕節(jié)，年僅古稀的法拉第點(diǎn)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(xué)的故事。由此可見，化學(xué)教育的第一步應(yīng)該是思考如何將化學(xué)的學(xué)習(xí)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(xué)的教學(xué)提供一個非常舒適的墊腳石，讓學(xué)生可以自然而然地接受化學(xué)課程的教學(xué)。(2)將化學(xué)背后的故事告訴學(xué)生。從原子結(jié)構(gòu)到復(fù)雜有機(jī)物的合成，每個化學(xué)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(dǎo)，可以讓學(xué)生理解到化學(xué)世界中的每個符號都有其特殊的來歷，更可以加深學(xué)生對化學(xué)符號的記憶深度和親切感。一個優(yōu)秀的化學(xué)老師應(yīng)該要成為一個善于講故事的人，如果學(xué)生能聽到貝采利烏斯的故事，他自然就能理解化學(xué)的元素符號系統(tǒng)，也會記住催化和同分異構(gòu)體的概念。人類歷史上眾多偉大的化學(xué)科學(xué)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(xué)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(yīng)?！笔录o疑會讓學(xué)生對分子的立體異構(gòu)現(xiàn)象記憶深刻，而二氧化硫的毒性在“1952年倫敦?zé)熿F事件”的背景下進(jìn)行講解則會變得更加深入人心。(3)擴(kuò)展課程教學(xué)內(nèi)容，主動求變?；瘜W(xué)這門“古老”的學(xué)科的教學(xué)模式目前正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)階段教材上的內(nèi)容已經(jīng)不再能將學(xué)生的注意力留在大學(xué)課堂上了，網(wǎng)絡(luò)上大量的公開課和在線課程的存在，對于善于應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎的大學(xué)生來說，常規(guī)的課程學(xué)習(xí)上并不存在所謂全新的知識點(diǎn)。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(xué)生的興趣。所以目前課堂教學(xué)的重心應(yīng)該轉(zhuǎn)移到教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展上來。將課堂教學(xué)更多的與其他學(xué)科進(jìn)行關(guān)聯(lián)，目前的前沿學(xué)科，無論是生命還是材料科學(xué)，都無法離開化學(xué)，結(jié)合當(dāng)前的社會熱點(diǎn)，將大量的新發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)的理論引入到課程教學(xué)中，與學(xué)生自身所學(xué)專業(yè)相關(guān)聯(lián)，這才能讓學(xué)生的專注力重新回歸到課堂。(4)做好化學(xué)基本知識的普及。高等教育要回歸夢想，教育報國和教育強(qiáng)國的要求下，高校的化學(xué)教育除了培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)的從業(yè)者以外，更重要的是將化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)和觀念普及給大學(xué)生和社會大眾。尤其是當(dāng)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(zé)，一時間化學(xué)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(xiàng)目。一直以來，化學(xué)從業(yè)者和支持者在面對公眾的指責(zé)而辯解時最喜歡采用的糾正方式是羅列各種化學(xué)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(xué)“妖魔化”的人也肯定在享用不少的化學(xué)產(chǎn)品，但是這并不能從根本上平息公眾對化學(xué)的猜疑，甚至?xí)尮姼杏X這種解釋只不過是化學(xué)家為了維護(hù)自己的事業(yè)用化學(xué)產(chǎn)品來“綁架”大眾?；瘜W(xué)知識的普及絕非簡單為化學(xué)高唱頌歌，而是要將化學(xué)剖開來給大眾看，了解化學(xué)變化背后的本質(zhì)?；瘜W(xué)教育要讓公眾認(rèn)識到化學(xué)不但不可怕，還是人類社會進(jìn)步的核心驅(qū)動，化學(xué)工業(yè)創(chuàng)造了現(xiàn)代社會的繁華[5]。而另一方面，化學(xué)也絕非人類的奴仆，化學(xué)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(zāi)難和毀滅。化學(xué)教育者所擔(dān)負(fù)的使命就是通過教學(xué)讓人們理解化學(xué)的本質(zhì)，欣賞化學(xué)所提供的禮物，并且要向大眾解釋為什么有些化學(xué)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(xué)知識的正確方式。
3小結(jié)
2018年6月，教育部在四川成都召開新時代全國高等學(xué)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(xué)，熱愛教學(xué)，要能有效地引導(dǎo)學(xué)生融入到教學(xué)中。而化學(xué)人文知識無疑是引導(dǎo)學(xué)生的一個非常有效的指路明燈，通過在課程教學(xué)和日常指導(dǎo)中加入更多的人文知識，可以讓學(xué)生理解化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性，同時也能更好的將化學(xué)知識進(jìn)行普及。作為一名教學(xué)科研工作者，如果自身所信仰的學(xué)科受到大眾的冷落無疑是可悲的?；瘜W(xué)是研究世界本質(zhì)的科學(xué)，在這個原子與分子構(gòu)成的美妙世界中，作為傳道者，化學(xué)教師更應(yīng)該熱愛和尊重化學(xué)，要將化學(xué)的厚重歷史和無處不在的化學(xué)現(xiàn)象融入每一堂化學(xué)課程中。
參考文獻(xiàn)
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作者：唐曉棟 單位：徐州醫(yī)科大學(xué)
