跳至主要內容

從這門“大課”,推開化學世界的大門

週四早上七點半,第三教學大樓206教室,化學系教授華偉明已經到達教室良久,他時而走下講台,在學生桌邊駐足,低頭看看學生的筆記或作業,為學生解答疑問。鈴聲響起,他開始了「普通化學A」的課堂教學。

同一時間,在復旦不同的教室裡,為學生開講「普通化學A」的還有中國科學院院士、化學與材料學院院長趙東元,化學系教授張亞紅、岳斌侯秀峰

這門名符其實的「大課」已開設數十年,由來自無機化學物理化學、有機化學和高分子化學等不同學科背景,活躍在科研一線的院士、教授、青年研究員等老中青三代組成教學團隊,為大一新生推開一扇化學世界的大門。去年,課程入選2023年第二批國家級一流本科課程,這也是華偉明講授這門課的第20年。

一門真正的"大課"

「基礎」背後有交叉

對自然科學類專業和醫學專業的大一新生來說,「普通化學A」是繞不開的一門重要基礎課,也是一門實實在在的「大課」。

課程每年修讀的學生超過800名,共有9個平行班,針對各學科的交融發展,為未來多學科,如化學、高分子、生物、物理、材料、環境、醫學等專業方向的學生打下紮實的化學基礎。

身為課程負責人華偉明用「積木」來形容這門課與後續課程的關係,「如果本科學習是搭積木的話,這門基礎課其實就是把一塊塊積木造好,後續不管什麼專業課的學習,其實就是把積木拼起來的過程。"

如何更好地引導學生透過化學原理的學習進入物質科學的廣闊世界?在華偉明看來,這門課的教學不能止步於化學這一學科的基礎知識傳授,還需要讓學生認識到化學作為一門「中心學科」和其他學科的緊密聯繫。

緒論部分,華偉明用兩幅清晰直觀的圖向學生闡明化學不僅與人們的衣、食、住、行密切相關,還與物理、生物、材料、資訊等學科有非常密切的聯繫,產生了許多重要的跨領域。 「物理學中的量子力學促進了量子化學學科的建立和發展,鈣鈦礦型材料是化學家熟悉和擅長合成的,而物理學家和材料學家又可以把它用在太陽能電池上」. .....這種化學與其他學科彼此緊密相連、相互滲透的事實,也是老師們在課程伊始便會向學生傳遞的重要內容。

對真正開始接觸科學研究及其基礎知識的學生來說,這門課的講法十分受用,"課上的知識和我未來的專業方向聯繫起來了",2023級自然科學試驗班本科生胡舜涵感興趣的專業方向是物理和生物,在課間他也抓緊時間向老師請教課上的疑惑。

在專業方向之外,「普通化學A」還銜接起了本科一年級學生高中化學和大學化學的兩個不同學習階段,將日常生活的現象世界和科學研究的規律世界聯繫起來。

"化學作為一門基礎科學,它的重要作用就是為物質科學的深入研究提供堅實的基礎和無限的可能",這門課的助教、物理化學專業博士研究生萬延華認為,"普通化學A"正因其基礎性而在方方面面顯得重要,"這門課也能讓同學們對身邊的現象實現從知其然到知其所以然這一轉變。"

冬天往汽車水箱加里加入防凍液,其運作的原理是什麼?自然科學試驗班2023級本科生張子楠在課堂上的學習過程中想到這個問題,「防凍液主要成分是乙二醇丙二醇,加入防凍液後,溶劑水的凝固趨勢下降,導致溶液凝固點降低。我後來找到了這一解答。"

尊重學生,尊重課堂

師生在問與答中共同學習

2002年,是華偉明在法國史特拉斯堡大學化學系完成博士後工作回到復旦的第一年,在復旦的研究生導師高滋教授建議他,「你一定要去承擔一門重要的基礎課教學。"

經過一番認真準備,他於2003年走上了這門大課的講台,在2012年承擔起課程負責人的工作。 「普通化學A」面向多個平行班開課多年,課程團隊由多位老師構成,承擔起繁重的教學任務,團隊當中不乏深耕教學與科研、頗有心得的教師,也有作為新鮮血液加入的年輕教師。

在同一門課下,既有深耕無機化學的學者,也有長期關注物理化學和高分子化學領域的研究者,在備課過程中每一位老師查閱到的優秀案例或知識點都會彼此共享,為課程內容的完善添磚加瓦。

趙東元也是「普通化學A」的任課教師,今年是他主講這門課的第20年。對趙東元來說,"課比天大",無論發生任何要緊事,這門課的教學雷打不動。

在給學生們講授原子的電子結構這部分內容的前一天,趙東元用了整整一個下午和晚上來準備第二天的課,他不僅要對上百頁的PPT進行邏輯梳理,還堅持反复翻看教材內容並進行勾畫,"不管上了多少年,一些小的細節和新的知識一定要在恰當的位置放進來,必須這麼做",趙東元相信這樣備課不僅有助於學生對知識的接受、對學科歷史及研究前沿的了解,也有利於自己的教學和課堂與時俱進、不斷進步。

在課程的建構與完善中,除了來自不同學科的新舊教師長年的通力合作,學生們一年又一年的好奇與追問也格外重要。在老師們眼中,學生也是課程建構的參與者。

一次,下課鐘已經響過,2023級自然科學試驗班的黃帝裳抓住機會,向老師請教關於晶胞的結構以及核外電子排布的構造原理。即便已經離開了教室,華偉明依然一邊下樓一邊專心和黃帝裳進行問題的交流,直到下一堂課的上課鈴快要響起。

而在趙東元的課上,曾經有一個化學競賽生提出了一個難住他的問題,他為此召集了課題組所有老師進行討論,只為第二天給學生一個答复。

華偉明相信,"這門課真的是教學相長",師生之間的關係不只是知識的教與學,也是互相學習、共同探索未知問題的合作者。

「老師不是萬能的,有些學生的問題的確是我們也沒有考慮到的,但不能當場回答的問題,我們一定回去討論好後給學生一個答复",給老師帶來啟迪的問題在得到解決後也可能會面向全班講解,不少學生提出的問題如今已成為這門課PPT課件的一部分。

要會解題,更要提出問題

在抽象與直觀中內化科學精神

學習這門基礎課,「問題」的意義往往大於「解題」。

在趙東元的課件上,不同的學科知識點之間,他透過各個科學家先驅的故事勾勒出學科歷史及理論的發展脈絡,在一段段歷史中講述後來者對前人思想的質疑和這些質疑為科學帶來的發展。

「除了傳授知識,更要同時傳授學生,怎麼想問題、怎麼提問題、怎麼來解決問題。作為學生要有充分的思考,不能老師說什麼就是什麼,要不斷地去想。"

「對新教師而言,你首先要把知識原理講清楚,當把邏輯關係講順後,下一個目標就是要如何教給學生自覺求知、學以致用。"

落於實際的教學中,一個個實驗的例子是最直觀,同時也是最能啟發學生思考好奇心和科學研究密切關係的方法。在談到英國化學家和物理學家道爾頓在1801年提出的混合氣體分壓定律時,華偉明著重提到道爾頓本人對氣象科學的愛好促成了這一發現。

不希望這門課僅限於課本上抽象的符號和原理,課外,教學團隊還安排了實驗室參觀、科學講座等活動,試圖以更為生動和直接的方式激發學生們對化學的學習興趣和熱情。

趙東元每年為學生做無機材料研究前沿的科學報告,用基本的化學原理和元素的化學性質等基礎知識,闡述介孔和奈米材料等前沿課題中的化學問題。 "化學也不是說就一味地學和做題,還是要多帶來一些感性的認識,學生感性認識一深,自覺的探索就會水到渠成。"

質疑、提問題、好奇心…這些進行研究必備的科學精神,是「普通化學A」教師團隊更希望學生們能夠在心中內化的素養和能力,同時也是這門課每一位任課老師不斷鍛鍊自己以便更好地傳遞給學生的東西。

「只學會解題是不夠的。要學會歸納總結,要保持好奇,要敢於科學質疑和挑戰權威。現在還做不到,那就一點一點來。」華偉明說。

組稿

校融媒體中心

文字

趙帥智

攝影

施毅敏

責編

趙天潤

編輯

樂可悅

▼更多復旦新聞,敬請留意復旦大學官方網站。



歐股開盤普跌德國DAX指數跌0.74%

早產兒用人造子宮可望進行臨床試驗

全景掃描|「可程式化城市:數位媒介與城市文明」論壇

江西天氣預報:弱冷空氣來襲氣溫偏低多陰雨天氣!分佈以下地區!

5位教師揚我國威,用中式教育培養英國孩子,結局讓英國人吃驚

科技大事件丨暴雪國服回歸進度曝光;鴻蒙HarmonyOS 將取代iOS?

浙江武義山林"點綠成金",1年≈500000000元

創客教室,為學生點亮科技創新的夢想

土耳其背叛北約,烏克蘭士兵嘩變,美國打算除掉烏總統?

美國「愛潑斯坦案」爆發:正義與透明度的迫切需求

留言

此網誌的熱門文章

「在路上」的英文表達:是on the way? 是in the way?還是by the way?

關於「道路」的詩詞歌賦、童話小說;諸如: 條條大路通 羅馬 ; 其實地上本沒有路,走的人多了,也便成了路; 路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。 那麼,走在鄉間的小路上的"在路上",用 英語 怎麼說呢? 「在路上」的 英文 表達:是on the way? 是in the way?還是by the way? on the way:在路上,在途中 in the way:擋道,擋路,阻礙,妨礙 by the way:順便說一下,順便問一下 on the way to+名詞:在去......的路上 on the way+ 副詞 :在去......的路上 on the way to the park 在前往公園的路上 on the way home 在回家的路上 They bought some oranges on the way to the airport. 在去機場的路上,他們買了一些柳橙。 The noise outside got in the way of his work a little. 外面的噪音有點妨礙了他的工作。 By the way, would you like to go camping on Sunday? 順便問一下,你星期天想去露營麼? 友友們,你們有什麼意見或建議呢? #在路上# #日常英語## 英語易錯點## 英語易錯題精講## 英語詞彙## 英語口語## 實用英語## 我們一起學英語# #英語# 號 好傢伙!考生還沒考完,場外的家長卻哭了起來,網友:給孩子添亂 我的退休生活2024 年《南非·卡達之行》(7) 感恩! 6月9日,董宇輝出圈兩週年,謝謝大家的陪伴!我們一直都在 今日9號天氣預報:新一輪降雨確認,暴雨分佈如下!山東迎來高溫 高考生太激動撞到母親,網友熱議,媽媽:早知道不來了!

提拔上任,體育局官宣新職務,徐傑升職漲薪,買下60萬豪車太驚艷

徐傑 ,廣東男籃最好的球員之一。 178公分的身高,用很多知名解說員的話語來說,00後的徐傑能夠吃上 CBA 的飯已經很不容易,可是偏偏徐傑不僅吃上了,而且徐傑如今也已經有了三個總冠軍戒指,甚至還一度是國家隊的常客。 178公分的身高,想要在CBA生存,徐傑需要付出更多的努力,這一點從徐傑在深蹲練習的時候主動挑戰200公斤的重量,主動要求加練等等行為就能得到證明。不過在徐傑身上最重要的一點就是,徐傑從沒有停歇,他明白成績是屬於以前的,以他的硬件天賦停止苦練或許就意味著退出,這也讓徐傑在場上永遠是拼勁十足,受到了很多球迷的喜愛。 場上玩命的打球,交出出色的成績,性格謙和的徐傑也成為了廣東男籃高人氣球員的存在,也因為如此,徐傑近期也是上任了新崗位,徐傑的這一份福利也是得到了很多球迷的祝福。 徐傑上任了什麼職務呢?眾所皆知,廣東男籃的讚助商是賣茶的,在第三階段的休賽期,徐傑也是上任了廣東男籃贊助商的推廣大使,徐傑跟隨著 杜鋒 等人來到了雲南參加贊助商的活動,回饋贊助商的支持。 在雲南的 西雙版納 ,徐傑也是承擔起了贊助商推廣大使的任務,徐杰和隊友一起參加了品茶、炒茶、參觀工廠的活動。在籃球環節上,徐傑現身球迷活動,貼心的為球迷簽名、合影,而在活動的最後環節,徐傑也和主辦方安排的球迷進行了一場友誼賽進行互動。雖然對手是業餘選手,但是徐傑還是非常的認真,在熱身賽中多次送出妙傳,助力隊友 張昊 騰空暴扣。 ​放下集訓的忙碌,趕到雲南上任新崗位為球隊謀福利,徐傑的付出也是值得的,據悉,此次參加活動,上任新崗位,徐傑這個推廣大使的名號可不是白乾活的,徐傑有望拿到一筆五位數的酬勞,而且因為承擔起這樣重要的角色,徐傑也算是升職漲薪了。 不得不說,如今才23歲的徐傑已經是人生贏家了。為什麼呢? 23歲,球場上,徐傑已經拿到了3個總冠軍。愛情上面,徐傑有一個相戀多年的女友,家庭上,徐傑剛剛給家裡蓋了漂亮的三層別墅,而為了獎勵自己,徐傑也是購置了60萬的豪車,如今的徐中鋒已經是妥妥的人生贏家了。 圖片來源於網絡,如侵權請聯繫刪除

哈工大一男生公開炫耀考99分:求撈1分,引發群友圍攻,後續來了

大學生人際交往是一門學問,同學之間都存在競爭與合作的關係,每個人都希望能夠展現自己的才華和能力,但如果我們過於張揚,很容易引起別人的反感,保持謙虛和低調才能夠讓自己更融入集體,更好地與人相處。 近日, 哈爾濱工業大學 的一位大一男生就在群裡得罪人了,鬧得沸沸揚揚,遭群友圍攻,讓人唏噓,在網絡上也引發了不小的熱烈議,大學生還是應該謙虛一點為好。 根據 哈工大 貼吧網友的爆料,在 哈工大 2023級微積分課程群內,有學生可能因為考試成績不理想,想求老師撈分,該群內有131人,沒想到突然有一位學生發出了自己微積分考試成績,並說了一句: 老師 撈撈 我,就一分,就一分… 仔細一看,這位求撈分的同學微積分成績是99分,這已經是天花板的分數,怎麼還在求老師撈分呢? 於是群組裡的同學都不淡定了,有人認為他是狠人,但更多的是吐槽,因為大家撈分都是因為考了50多分,99分撈1分,明顯是在炫耀。 此時又出現了一位狠人,直接艾特炫耀的同學,長文怒懟: 能看出這位同學很激動,雖然全文標點符號不多,語言也符合理工男的氣質,但說的話似乎也非常有道理,他認為群裡考得好的還有很多人,並非只有對方一人,公開炫耀99分,沒有考慮到別人的感受,畢竟還有一部分人沒有考好。 同時,該同學也強調,自己考得也挺好,只是看不慣對方在炫耀,99分求撈1分,100分才滿意嗎?既然這麼牛,為什麼不去考 清華 呢? 隨後,有人將這些聊天記錄發到了網路上,引發了激烈的討論,幾乎都在指責炫耀的學生,認為該男生破壞了人際關係,沒有尊重同學,沒有顧及他人感受,是自私狂妄的表現。 但也有人認為,考99分的同學靠的是本事,不服氣的也可以去考,不用去道德綁架別人,而且還是985高校的大學生,微積分考試不及格怎麼交差?怎麼好意思去圍攻人家考99分的同學? 有趣的是,網路上又出現了一張疑似授課老師的資訊截圖,對所有人發出了忠告,希望優秀的同學收斂一下" 凡爾賽 氣息",不要把自己孤立起來,謙虛和虛偽只有一步之遙。 網友普遍對老師的回應感到滿意,認為老師說得沒錯,再優秀的人都應該懂得謙虛,炫耀毫無意義,對自己也沒有任何好處,何必呢? 或許是因為老師的忠告,或許是網友的批評,這件事的後續來了! 炫耀的同學主動和憤怒的同學私聊,承認是自己的錯! 而且再次跟大家道歉,承認自己曬成績的做法不合適,希望大家消消氣,...