高等化学教育中人文因素的引入

[摘要]化学是作为一门理工科基础学科，是现代高等教育的重要组成。作为一门专业性很强的学科，近年来却日益被学生冷落和边缘化，其根本原因是知识内容的老化和枯燥。通过在课程教学和日常指导中加入更多的人文知识，让教学变的有趣起来，可以有效提升学生的学习兴趣和扩展学习视野，降低学习难度。同时此举也有助于更好的普及化学基础知识，提升大众对化学的接受度。

[关键词]化学；高等教育；人文因素

1化学教育所面临的困难

作为一名高校化学基础课教师，在教学中笔者常常感受到深深的无力感，没有了高考大棒的压迫，非化学专业的大学生在面对化学课程时时常表现出无所谓的态度和临近考试时的畏难情绪。笔者认为目前化学课程受到学生冷落的原因主要有以下几点：(1)化学“糟糕”的第一印象：虽然化学反应在自然界中无处不在，但是化学学科的基础却源自于原子和分子层面这种微观结构，每一个化学反应的机理都要从原子结构，化学键的形成和分子组成来进行解释和分析。而这些分子层面的反应过程与“苹果从树上落下”这种日常可见的现象相比又过于抽象，这导致了化学基础理论中的核心内容的学习需要大量的知识铺垫。这部分基础知识的学习过程又十分枯燥乏味，很容易让学生一开始就产生畏难心理。(2)化学独特的符号“语言”：为了更精准和简洁的进行研究和沟通，早期的化学家们提出了一系列化学独特的符号语言系统，分子表达式分别是甲烷，葡萄糖和可卡因的分子表达式。化学学科在长期的发展过程中形成了很多化学理论体系，而将其一一串联起来的就是化学独特的符号语言系统。与数字和物理量相比，化学符号往往对应着自然界中真实存在的某种物质，因此化学表达式更像是化学学科内的一种独特的语言。而当这些耳熟能详的物质被写成化学分子结构式的时候却很容易让学生产生困惑。(3)化学学科日益边缘化：现阶段社会科学发展的宏观形势下，化学作为一门基础学科，对学生的吸引力越来越低。随着互联网时代的到来，学生更愿意从事热门高薪的行业，如IT或金融，而不愿意投身化学科研或化工产业中。无论是高中阶段还是高等教育阶段，化学作为一门基础课程，其地位也日益边缘化。在教学过程中，非化学专业学生对于化学课程的重视程度严重不足，敷衍了事。(4)大众对化学的误解和妖魔化：某些化学反应中会有放热或有毒气体生成等危险因素，但是这些反应大都有严格地实验环境和操作要求。如果是在工业过程中应用，一定是在部级别的强制标准下进行，以确保不会对操作人员的健康或自然环境产生不可修复的损伤。但是近年来，一些实验操作人员或企业的违规操作所导致的化学事故被当作了化学的“原罪”。日益严重的空气污染问题则让大众开始愈发关注工业污染排放对环境的影响，其中少数违规黑心化工企业对于工业化学废料的乱排乱放现象的报导更加恶化了化学和化工产业的形象。

2人文因素的引入方式

综上所述，化学不被大众所接受的原因很多，但是笔者认为化学学科所面临的困境其根本原因是化学教育中缺少人文内容。在高等化学教育中，教师一般是从三个相互关联的主要因素来进行教学，即：符号内容(如分子表达式，化学方程式等)，宏观现象(如实验现象和操作等)和微观机理(如原子，分子结构等)[3]。这三个部分相互关联，构成了化学教学中的基本框架。这个三角结构提供了化学教育的思路，但是为了解决目前化学教育所面临的问题，笔者认为还需要在此基础上添加一个新的元素，即化学人文教育。教学过程的主体是学生，学生的直接感官对于教学效果有着决定性的影响。对于化学课程的教学，在按照微观-符号-宏观的三角关系推进的过程中若是可以添加更多人文的要素，可以极大的提升学生的学习兴趣，减少学生对化学学科的恐惧和抵制心里。(1)通过人文因素的引入，让化学变得有趣起来。可以毫不夸张的说，化学创造了我们的世界，每一个原子处在分毫不差的位置，通过化学键和其他连接方式巧夺天工地组装成神奇的结构，并层层地叠加为我们所生活的环境与我们自身，这个美妙的系统的精彩程度绝不逊色于任何故事。大众从不缺乏对科学的兴趣，1860年的圣诞节，年仅古稀的法拉第点燃了一根蜡烛，伴着烛光，缓缓地讲述燃烧背后的故事，下面坐着女王，大臣，平民甚至儿童，安静地倾听化学的故事。由此可见，化学教育的第一步应该是思考如何将化学的学习变得更有吸引力，而人文知识的引入无疑是最好的方法。即使是日常生活中最常见的现象也可以为化学的教学提供一个非常舒适的垫脚石，让学生可以自然而然地接受化学课程的教学。(2)将化学背后的故事告诉学生。从原子结构到复杂有机物的合成，每个化学课程中的基本原理其背后都有着或有趣或励志的故事。通过利用这些故事的引导，可以让学生理解到化学世界中的每个符号都有其特殊的来历，更可以加深学生对化学符号的记忆深度和亲切感。一个优秀的化学老师应该要成为一个善于讲故事的人，如果学生能听到贝采利乌斯的故事，他自然就能理解化学的元素符号系统，也会记住催化和同分异构体的概念。人类历史上众多伟大的化学科学家都有着传奇般的经历和励志的故事，这些无疑是课堂上吸引学生的最好注脚[4]。而更多人文因素的引入，可以让这些知识和观念的灌输过程变得不再枯燥，同时变得更加震撼人心。比如，臭名昭著的“反应停”事件无疑会让学生对分子的立体异构现象记忆深刻，而二氧化硫的毒性在“1952年伦敦烟雾事件”的背景下进行讲解则会变得更加深入人心。(3)扩展课程教学内容，主动求变。化学这门“古老”的学科的教学模式目前正面临着前所未有的挑战，随着科学技术的进步，现阶段教材上的内容已经不再能将学生的注意力留在大学课堂上了，网络上大量的公开课和在线课程的存在，对于善于应用网络搜索引擎的大学生来说，常规的课程学习上并不存在所谓全新的知识点。因此如果课堂上仅仅是围绕着教材按部就班地讲解，很难引起学生的兴趣。所以目前课堂教学的重心应该转移到教学内容的扩展上来。将课堂教学更多的与其他学科进行关联，目前的前沿学科，无论是生命还是材料科学，都无法离开化学，结合当前的社会热点，将大量的新发现和新技术的理论引入到课程教学中，与学生自身所学专业相关联，这才能让学生的专注力重新回归到课堂。(4)做好化学基本知识的普及。高等教育要回归梦想，教育报国和教育强国的要求下，高校的化学教育除了培养化学专业的从业者以外，更重要的是将化学学科的本质和观念普及给大学生和社会大众。尤其是当今这个信息爆炸的年代，各种自媒体和朋友圈上充斥着各类耸人听闻的谣言和指责，一时间化学与化工产业变成了千夫所指的“污染源”，比如近年来已被大众所抵制的PX项目。一直以来，化学从业者和支持者在面对公众的指责而辩解时最喜欢采用的纠正方式是罗列各种化学带给我们的好东西，这会是一个很长的清单，即使是那些将化学“妖魔化”的人也肯定在享用不少的化学产品，但是这并不能从根本上平息公众对化学的猜疑，甚至会让公众感觉这种解释只不过是化学家为了维护自己的事业用化学产品来“绑架”大众。化学知识的普及绝非简单为化学高唱颂歌，而是要将化学剖开来给大众看，了解化学变化背后的本质。化学教育要让公众认识到化学不但不可怕，还是人类社会进步的核心驱动，化学工业创造了现代社会的繁华[5]。而另一方面，化学也绝非人类的奴仆，化学决定了生命的维系而造就了人类和自然界的一切，但是同时也能造成灾难和毁灭。化学教育者所担负的使命就是通过教学让人们理解化学的本质，欣赏化学所提供的礼物，并且要向大众解释为什么有些化学产品(天然的或人工合成的)可以治疗疾病而另一些却会毒害生命。这才是普及化学知识的正确方式。

3小结

2018年6月，教育部在四川成都召开新时代全国高等学校本科教育工作会议，会议上提出了本科教育的“四个回归”，其中对高校教师提出要“回归本分”，要求教师要潜心教学，热爱教学，要能有效地引导学生融入到教学中。而化学人文知识无疑是引导学生的一个非常有效的指路明灯，通过在课程教学和日常指导中加入更多的人文知识，可以让学生理解化学学习的重要性，同时也能更好的将化学知识进行普及。作为一名教学科研工作者，如果自身所信仰的学科受到大众的冷落无疑是可悲的。化学是研究世界本质的科学，在这个原子与分子构成的美妙世界中，作为传道者，化学教师更应该热爱和尊重化学，要将化学的厚重历史和无处不在的化学现象融入每一堂化学课程中。

参考文献

[1]马宏佳．以科学探究为核心的科学教育教学策略研究[D]．南京师范大学，2005．

[2]付勇，房寿高，吴星．简析化学文化与化学教育[J]．化学教育，2006，27(6)：12-14．

[3]毕华林，黄婕，亓英丽．化学学习中“宏观-微观-符号”三重表征的研究[J]．化学教育，2005，26(5)：51-54．

[4]刘知新．谈化学教育与科学素养[J]．化学教育，1999，20(9)：1-4．

[5]杨淑妮．化学教育中人文素养的培养[J]．都市家教月刊，2011(5)：257-257．

作者：唐晓栋 单位：徐州医科大学