編者按：為深入貫徹落實(shí)新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神，踐行“尊重的教育，創(chuàng)造的教育”理念，切實(shí)推進(jìn)課堂教學(xué)模式改革，近年來(lái)，學(xué)校大力開(kāi)展“創(chuàng)造的教育”示范課堂建設(shè)工作，努力打造具有東師特色的“金課”。近日，“東師新聞”欄目將陸續(xù)對(duì)學(xué)校示范課堂進(jìn)行展示，以助力學(xué)校“雙一流”建設(shè)。
探索“謎”人的化學(xué)微觀(guān)世界
課程名稱(chēng)：結(jié)構(gòu)化學(xué)
授課教師：化學(xué)學(xué)院 陳彬教授
隨著21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)學(xué)科逐漸從宏觀(guān)深入至微觀(guān)，從描述上升至推理。為了幫助學(xué)生確立化學(xué)微觀(guān)視角、培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)，在2017年新一輪高校教改的契機(jī)下，在陳彬老師帶領(lǐng)的專(zhuān)業(yè)課程團(tuán)隊(duì)的開(kāi)發(fā)和推進(jìn)下，“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程群應(yīng)運(yùn)而生。
與傳統(tǒng)的以“知識(shí)傳遞”為目標(biāo)的“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課堂不同，“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程群著重訓(xùn)練和強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和能力。通過(guò)學(xué)科之間的交叉、綜合，整合知識(shí)并形成綜合的思維方式來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。在講解實(shí)波函數(shù)的相關(guān)知識(shí)時(shí)，陳彬老師巧妙地運(yùn)用物理學(xué)慣用的復(fù)波函數(shù)與之進(jìn)行聯(lián)系、對(duì)比，讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到化學(xué)所使用的實(shí)波函數(shù)是狀態(tài)的疊加，是為便于討論分子問(wèn)題所采用的一種思想方法，從而使學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)科自身的特點(diǎn)，在整合多學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上，用化學(xué)學(xué)科特質(zhì)化的思維方式和方法來(lái)思考問(wèn)題。
“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程作為“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程群的核心，上承“化學(xué)微觀(guān)世界導(dǎo)論”課程，下啟“化學(xué)學(xué)科理解”課程，在我?；瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系中具有舉足輕重的地位。該課程圍繞提升學(xué)生的化學(xué)微觀(guān)認(rèn)識(shí)能力這一核心目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生辯證認(rèn)識(shí)和有效解決化學(xué)微觀(guān)的真實(shí)問(wèn)題，探索“謎”人的化學(xué)微觀(guān)世界。在講課時(shí)，陳彬老師常常把“化學(xué)人”這三個(gè)字掛在嘴邊。在他心中，化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生們應(yīng)該具備“化學(xué)人”的學(xué)科素養(yǎng)，而在結(jié)構(gòu)化學(xué)的課堂上所培養(yǎng)的，正是基于化學(xué)微觀(guān)視角審視和處理具體問(wèn)題的能力?！敖Y(jié)構(gòu)化學(xué)所關(guān)注的是微觀(guān)世界的化學(xué)原理。學(xué)好結(jié)構(gòu)化學(xué)，能夠幫助同學(xué)們更好地理解無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)等課程，這也是我們將結(jié)構(gòu)化學(xué)課程開(kāi)設(shè)在大二上學(xué)期的原因?！标惐蚶蠋熣f(shuō)。
在教學(xué)內(nèi)容上，“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程注重量子力學(xué)基本原理與具象知識(shí)的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生多情境建構(gòu)微觀(guān)化學(xué)世界的認(rèn)識(shí)圖景。陳彬老師認(rèn)為：“量子力學(xué)之‘難’，在于它徹底扭轉(zhuǎn)和顛覆了學(xué)生基于經(jīng)典牛頓力學(xué)所建立起來(lái)的物質(zhì)觀(guān)。其基本原理包含極其深刻的哲學(xué)思想，學(xué)生從字面上雖能理解它，但往往不得其要義?！睘榱藥椭瑢W(xué)們理解，陳彬老師帶領(lǐng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)在講授和組織討論的過(guò)程中堅(jiān)持從辯證唯物主義的思想立場(chǎng)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生注重捕捉和剖析蘊(yùn)藏在學(xué)科知識(shí)背后的學(xué)科思想和科學(xué)思維。在進(jìn)行“化學(xué)鍵理論內(nèi)涵的發(fā)展”的教學(xué)時(shí)，陳彬老師將科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)的內(nèi)容納入課堂，以學(xué)科本原性問(wèn)題為引領(lǐng)，分別基于電性、電子和量子力學(xué)等不同認(rèn)識(shí)水平闡釋原子間“鍵合”的微觀(guān)機(jī)制。通過(guò)電池的發(fā)明、電子的發(fā)現(xiàn)、量子力學(xué)的產(chǎn)生等物理學(xué)的重大成就，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)并掌握其中的化學(xué)知識(shí)，理解化學(xué)親和力的學(xué)科思想。而在課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐方面，采用“知識(shí)轉(zhuǎn)化為問(wèn)題、問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方法、方法轉(zhuǎn)化為能力”的策略，將我?！白鹬氐慕逃崩砟盥涞綄?shí)處。在“化學(xué)鍵理論內(nèi)涵的發(fā)展”教學(xué)過(guò)程中，陳彬老師就以學(xué)習(xí)任務(wù)為導(dǎo)向，設(shè)立了“學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴”、“各抒己見(jiàn)”、“總結(jié)評(píng)價(jià)”、“學(xué)術(shù)前瞻”等教學(xué)活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生辯證分析問(wèn)題的能力，并借此對(duì)學(xué)生的學(xué)科知識(shí)和學(xué)科思想的掌握程度進(jìn)行測(cè)評(píng)。“通過(guò)陳老師深入淺出的講解，量子現(xiàn)象變得不再那么‘高深莫測(cè)’了。我們?cè)谡n堂上思考問(wèn)題、解決問(wèn)題，逐漸學(xué)會(huì)了從量子力學(xué)的視野探究化學(xué)?！被瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)2019級(jí)本科生孫榕由衷地說(shuō)道，“我覺(jué)得這門(mén)課不僅讓我對(duì)化學(xué)原理有了更深一步的理解，更讓我充分感受到了化學(xué)微觀(guān)世界的魅力?！?/p>
“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課堂致力于為培養(yǎng)理論與實(shí)踐能力強(qiáng)，學(xué)科知識(shí)和學(xué)科思想兼?zhèn)涞淖吭街袑W(xué)化學(xué)教師和創(chuàng)新型專(zhuān)業(yè)科技人才奠定堅(jiān)實(shí)的化學(xué)理論基礎(chǔ)。在談及化學(xué)教學(xué)工作時(shí)，陳彬老師對(duì)于現(xiàn)階段基礎(chǔ)化學(xué)教育中的一些現(xiàn)象進(jìn)行了深刻地反思：“我見(jiàn)到一些中學(xué)一線(xiàn)化學(xué)教師在講授‘物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)’時(shí)，甚至自己都對(duì)結(jié)構(gòu)化學(xué)原理一知半解，這是很可怕的一件事。”對(duì)于師范學(xué)?；瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，了解和掌握化學(xué)微觀(guān)知識(shí)不僅是學(xué)好化學(xué)這門(mén)學(xué)科的必要條件，更是為未來(lái)肩負(fù)起基礎(chǔ)化學(xué)教育任務(wù)打下基礎(chǔ)，而這些離不開(kāi)“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課堂的教與學(xué)?！巴瑢W(xué)們以后在從事基礎(chǔ)化學(xué)教育時(shí)，一定要保證知識(shí)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，我們對(duì)待學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)的學(xué)生和學(xué)習(xí)化學(xué)競(jìng)賽的學(xué)生的教學(xué)方式是不同的。作為老師，我們要充分考慮學(xué)生的接受能力，把握教學(xué)內(nèi)容的深度與廣度。”這是陳彬老師的囑咐，更是結(jié)構(gòu)化學(xué)課堂對(duì)每一位同學(xué)的要求與期望。
學(xué)科思想的有效滲透、學(xué)科視角的逐步建構(gòu)、課堂形式的多元融合、教學(xué)內(nèi)容的合理安排、課程目標(biāo)的始終引導(dǎo)……正如專(zhuān)家組組長(zhǎng)高夯教授所說(shuō)：“‘結(jié)構(gòu)化學(xué)’課堂充分體現(xiàn)了在‘創(chuàng)造的教育’理念引領(lǐng)下，陳彬老師帶領(lǐng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)化學(xué)學(xué)科的深刻理解，對(duì)化學(xué)課堂的創(chuàng)新與實(shí)踐，以及對(duì)化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的不懈追求?！毕嘈胚@種創(chuàng)造性的課程體系、這種創(chuàng)新理念指導(dǎo)下的課堂教學(xué)，將會(huì)給老師和同學(xué)們帶來(lái)更多啟發(fā)。
