大学化学, 2023, 38(5): 37-41 doi: 10.3866/PKU.DXHX202206095

教学研究与改革

在学科专业课程中培养师范生反思能力的实践范本——以有机化学为例

王树良,, 王瑞婷

Practical Examples of Cultivating the Reflective Ability of Students of Normal University in Professional Courses: Taking Organic Chemistry as an Example

Wang Shuliang,, Wang Ruiting

通讯作者: 王树良, Email: wangsl@jsnu.edu.cn

收稿日期: 2022-06-29   接受日期: 2022-10-17  

Received: 2022-06-29   Accepted: 2022-10-17  

Abstract

This paper introduces the experience, results and enlightenment of the exploration and practice of cultivating the reflective ability of students of normal university in the professional courses in the past three years. Taking the teaching of organic chemistry as a practical example, the following measures were taken to explore and practice: revising the curriculum syllabus, and clarifying the requirements for cultivating reflective ability; teaching by words and deeds, and consciously reflecting on teaching; carrying out the training of four reflective learning methods and skills, e.g., writing reflective reports.

Keywords: Professional courses ; Organic chemistry ; Students of normal University ; Reflective ability

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王树良, 王瑞婷. 在学科专业课程中培养师范生反思能力的实践范本——以有机化学为例. 大学化学[J], 2023, 38(5): 37-41 doi:10.3866/PKU.DXHX202206095

Wang Shuliang. Practical Examples of Cultivating the Reflective Ability of Students of Normal University in Professional Courses: Taking Organic Chemistry as an Example. University Chemistry[J], 2023, 38(5): 37-41 doi:10.3866/PKU.DXHX202206095

2017年教育部开始实施师范类专业认证工作[1],作者所在学校的化学(师范)专业,于2021年下半年顺利通过专家现场考查,教育部于2022年8月已公布认证通过的结果。由于认证标准在“毕业要求”一级指标下设有“学会反思”二级指标,学院在没有他人成熟经验和做法的情况下,组织专业课教师在化学学科专业课程中实施反思教育,训练学生反思的方法和技能,其做法及成效受到认证专家的肯定和好评。本文以有机化学课程作为实践范例,介绍在学科专业课程中培养师范生反思能力的经验做法、初步成效及有益启示。

1 在学科专业课程中培养师范生反思能力的意义

反思能力是反思者对所经历的活动及所认识的事物进行反复思考、重新认识,从正反两个方面回顾总结经验教训的一种能力[2]。曾子说,“吾日三省吾身”,苏格拉底说,“未经审视的生活不值得过”,古今中外的思想家不约而同地将反思作为人生的重要习惯。教师是反思性实践者,培养师范生反思能力,增强反思意识,提高反思技能,形成反思习惯,并运用于未来教育教学工作之中,具有重要的现实意义。

师范类专业具有学科专业和教师专业“双专业”的特点,主要学习学科专业课程和教师教育课程。以往普遍认为,师范生反思能力的培养,主要有赖于教师教育课程(如教育学、心理学、课程与教学论及教育实习等),在学科专业课程中开展反思能力培养研究成果的报道很少[3, 4]。其实,在学科专业课程中培养反思能力,不仅是必要的,也是可行的,因为学科专业课程教学内容丰富,可挖掘的反思素材很多,教学方法和手段更加多样,学生对学科专业课程更加重视,课程教学难度较大,更需要反思性学习。实施学科专业课程教学的过程,也是反思性学习能力培养的过程,二者良性互动、相得益彰。

2 在有机化学课程中培养师范生反思能力的探索与实践

有机化学是化学、应用化学等化学类专业一门重要的专业课程,主要研究各类有机物的结构、性质、相互转化及其规律[5],以有机化学作为学科专业课程的样本,开展师范生反思能力培养的探索与实践,具有较好的代表性。有机化学课程组教师们经多次研讨后达成的共识是:从修订课程教学大纲、教师进行反思教学以及训练学生反思技能等三个方面,将反思教育自然融入有机化学教学之中,学生通过反思性学习,提高反思能力。以下是具体做法。

2.1 修订课程教学大纲,明确“学会反思”要求

以往的师范类专业人才培养方案及专业课程教学大纲中,在发展认知能力方面一直没有对培养反思能力提出明确要求。2019年以来,本专业在认证准备过程中,依据认证标准及时修订人才培养方案,在“毕业要求”部分,新增“学会反思”条款。有机化学课程组的教师们在修订教学大纲时,在“课程目标”部分,也相应地增加了“学会反思”的内容:“通过案例等教学,训练学生反思性学习方法和技能,培养反思意识和能力,能够运用科学思维和科学研究方法分析、解决化学及相关领域问题”。这样就将“学会反思”明确为有机化学课程目标之一,并将学会反思纳入课程考核评价。教学大纲中有了明确要求,加之师范专业认证的引导和推动,教师在课程教学中开展反思教育,就不再是鼓励做、自发做,而是必须做。

2.2 任课教师言传身教,自觉进行反思教学

任课教师欲胜任反思教育,首先要学会教学反思并开展反思性教学,对照课程教学目标,按照“实践–反思–实践”的过程,对各种教学策略的运用及其效果经常进行审视和再认识。通过教学录像回放、教师相互观摩等多种途径,发现教学中存在的问题与不足,例如,重点是否突出,难点是否讲清,学生的兴趣是否被激发等,然后思考如何进行调整优化。在教学内容选择方面,增补有机化学在科学研究及生产实际中应用的知识,激发学生学习兴趣。在教学方法改进方面,分析学生辅导答疑记录、作业批改记录等信息,对课程重难点进行精准把握,减少下一轮教学时学生再次出现类似错误的几率。在教学策略应用方面,将相对易学易懂的知识点布置学生自学,给学生更多反思的时间和空间。作者还深切体会到,反思教学水平的提高,有赖于教学经验的不断积累,更有赖于对教师职业的价值认同,对高质量教学的不懈追求,以及对唯物辩证法、元认知策略和建构主义理论等认识论和方法论的学思践悟。

2.3 训练四项方法技能,培养学生反思能力

反思性学习是通过对学习内容及学习过程的反思来进行学习[6]。以学科专业课程教学为媒介开展反思性学习方法和技能的训练,做到“知其然,知其所以然”,形成独特的思维习惯,能够有效培养学生的反思能力。

2.3.1 牢固把握组成结构与性质的因果逻辑关系

有机化学教材一般都是按照有机物的种类编排,含有相同官能团的有机物具有相同或类似的化学性质,因此单独成章,这主要依据物质的组成、结构决定其物理、化学性质的因果关系。在教学中着重强调并反复运用这一具有普遍意义的因果关系,就成为反思性学习的一个重要方法。例如,胺含有氨基表现出碱性,是一类重要的亲核试剂,很容易被氧化;醇、胺、羧酸因为分子间能生成氢键,与水也能生成氢键,对于它们的沸点和溶解度有显著影响;各种原子或基团的诱导效应和共轭效应,影响有机物酸碱性强弱、决定有机反应的难易以及分子重排驱动力的大小。同理,不同种类有机物组成和结构上的差异,必然导致其性质与应用方面的不同,这也是这种因果逻辑关系所决定的。

2.3.2 善于运用相关知识点之间联系比较的辩证关系

运用联系和比较的辩证关系,在新旧知识点之间建立联系、比较推理,是反思性学习的另一个重要方法。该方法本身并不难,但仍有部分学生不善于灵活运用,对不同知识点之间相同、相似、相异性不够敏感,因此需要经常启发和反复提示。例如,学习醇和胺时,可以与无机化学中水和氨相联系,因为分子中分别含有羟基和氨基;杂环化合物可类比芳香烃,二者都具有芳香结构和芳香性,均能发生亲电取代反应;羧酸酯的酯基和醛酮的羰基都是吸电子基,在碱的作用下发生相似的酯缩合反应和羟醛缩合反应。善于运用这些联系比较的辩证关系,习惯于在迁移学习中建立联系、加以类比,就能够相互启发、融会贯通。

2.3.3 适时训练学生批判性思维方法

受基础教育阶段应试教育的影响,学生通常习惯于寻求“标准答案”,缺乏独立思考的能力,因此在有机化学教学中,适时训练学生批判性思维方法,分析和解决学习问题,有助于学生独立思考、学会反思。首先,在有机化学教学中先抛出问题,采用问题-探究教学模式,创设反思教学情境,可激发学生的求知欲,积累批判性思维体验。课程中这样的问题有很多,如:为什么有机物的数量非常庞大、苯分子高度不饱和却不易发生加成反应、醇酚中均含有羟基而化学性质却差异很大?复杂一些的问题例如:单糖为什么呈环状结构、周环反应为什么会有高度的立体选择性、分子重排反应的驱动力有哪些?针对这些问题,鼓励有不同思路、不同观点的学生当场表达。大家一起思考、共同探究,常常会有新奇的答案。其次,充分挖掘有机化学发展史中标志性的创新成果,回归化学先驱者们发现的“第一现场”,也能够较好地启迪学生的批判性思维。例一,德国青年化学家维勒大胆冲破当时很具权威性的“生命力”学说的束缚,于1828年加热无机物氰酸铵得到有机物尿素,此后越来越多的有机物陆续被人工合成出来。例二,屠呦呦使用低沸点的乙醚作为提取剂成功提取青蒿素,避免青蒿素受热分解,也是一则很有启发性的教学案例。例三,测定有机分子结构所用的经典化学方法更多地被现代仪器分析方法所取代,是因为使用红外、核磁、X射线衍射等仪器分析方法,样品用量少、快捷、准确率高,而使用化学方法耗时长、准确率低,测定过程中还可能发生结构变化。

2.3.4 指导学生撰写有机化学学习反思报告

每学期期中考试过后,课程组统一要求学生撰写并提交一份500字以上的“有机化学学习反思报告”,进行自我反思、评价和改进。内容包括回顾课程学习中存在的问题、反思主客观原因、提出下一步改进学习的打算等,任课教师进行批阅评价,作为平时成绩的一部分。现从2021年秋季学期19化11班48位同学的反思报告中选取3份为例。报告一,存在问题:课堂笔记记录不完整,影响课后复习巩固。原因分析:9月份不适应线上教学的快节奏,缺少集体学习氛围。改进打算:回看老师提供的电子课件,完善课堂笔记,顺便再复习一遍;报告二,存在问题:课前预习、课后复习做得不扎实,没有时间准备期中考试。原因分析:恢复线下教学后,班级活动多,且要准备参加教师资格考试,课程学习时间无法保证。改进打算:后半学期抓紧时间,早复习、多练习,将模糊不清、似是而非的知识点加以梳理、各个击破;报告三,存在问题:注意力难以集中,情绪波动大,学习效率不高、效果不好。原因分析:新冠疫情封闭校园时间较长,焦虑失眠。改进打算:每天坚持运动、增加健身时间,调适心理、稳定情绪,多与同学交流。学生后续的学习表现以及期末考试结果表明,通过撰写反思报告,班级学习状况和学习效果均有所改善。

3 在学科专业课程中培养师范生反思能力的几点启示

经过与同事们三年的共同探索以及师生共同努力,在学科专业课程中培养师范生反思能力积累了一些实践经验,取得了一些初步成效。课程目标达成度评价报告等反馈结果表明,学生的反思意识普遍增强,一些常用的反思性学习方法和技能基本掌握,教风学风建设得到加强,课程教学质量得到提升,获批各类大学生科研项目和创新创业计划项目、取得创新成果及获奖数量都有所增加。此外,从师范生反思能力培养的创新尝试中,还可以得到以下三点有益启示。

3.1 有机化学的实践经验可迁移至其他学科专业课程

文章以有机化学课程作为实践范例,介绍了在学科专业课程中培养师范生反思能力的经验做法及初步成效。尽管不同师范专业的学科专业课程具有多样性和差异性,但各师范专业课程中均存在辩证思维、批判性思维等学科共性,都蕴含着丰富的反思教育元素可以挖掘利用。比如,外语专业课程中中外语言及文化的比较,历史专业课程中社会演变和进步的动因及规律,物化生专业实验课程中理论联系实际,音体美专业课程中艺术呈现与美的表达等。因此有机化学的实践经验,完全可以迁移、推广到化学专业的其他专业课程、其他各师范专业乃至非师范专业。假设所有学科专业课程同时开展反思教育,一定会产生累积效应,学生“学会反思”的教学效果也会更佳。

3.2 达成“学会反思”目标的评价办法有待深入研究

为了考核评价在学科专业课程中对师范生实施“学会反思”的成效,学院制定了《专业课程目标达成评价机制及实施办法》,由课程负责人组织任课教师先根据平时表现、期中期末成绩,计算每个课程分目标达成度,再根据所占权重,计算课程总目标达成度。然后再撰写《有机化学课程目标达成度评价报告》,教研室主任根据课程大纲组织审核,形成课程目标达成度评价结果。

尽管“学会反思”课程目标已试行过几轮目标达成度评价,其评价办法仍然值得深入研究。其一是评价过程与方法的科学性和有效性问题,目前有机化学课程的“学会反思”权重为5%是否合适;其二是教师反思教学中标准化与多样化的关系问题,不同任课教师反思教学的内容、方式是否应该统一,又如何实现因材施教;其三是评价结果的准确性问题,相关的评价指标点是否都可衡量,一些定性或隐性的结果如何采用;其四是评价结果的使用价值问题,对课程教学存在的问题与不足如何反馈并不断改进。

3.3 探索建立师范生反思能力培养长效机制

通过学科专业课程开展师范生反思能力培养这一主题,源于师范类专业认证的要求。认证结论有效期6年,这期间要求保持认证状态并持续改进。为避免在认证通过、压力解除之后教师们的热情、相关教学管理制度的执行力度随着时间的推移而衰减[7],反思教育可能被中断或放弃,有必要探索建立一种整改提高的长效机制。任课教师要研究反思教育,继续严格执行教学大纲,自觉将反思教育融入专业教育。学院层面要坚持师范专业认证理念,追求卓越的质量文化,按照“评价–反馈–改进”的工作流程,巩固专业认证成果,加强教学管理,力求所有专业课程对反思教育形成合力。在实践中不断完善“学会反思”教学目标达成度评价办法,不断提高反思教育的质量和效果,为培养会思考、能创新的未来卓越教师打下坚实基础。

参考文献

教育部. 关于印发《普通高等学校师范类专业认证实施办法》的通知. [2022-02-08]. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A10/s7011/201711/t20171106_318535.html

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