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演绎教学:引领一番新天地——访北工大教学名师、环能学院教师孙继红

作者:学生记者 加雪函 吴昊 来源:北京工大报 时间:2017-03-20
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“读到博士的时候,我就铁定心思将教育这条路走下去。”谈笑间,他的神情中多了几分笃定。自海外博士后出站后,他争取到北工大任教的机会,针对大一化学课程特点,投身入于化工、材料、能源、环境等领域的教学研究,建立了特色化学课程体系,令学生受益匪浅。近两年,他荣获北京工业大学优秀教育教学成果奖、入选北京工业大学教学名师。胸怀敬意,记者扣开环能学院孙继红老师办公室的门。

【精彩教学】孙继红

拓思维:“学习不能局限一方天地”

孙继红老师气质严谨、从容睿智,平易近人又和蔼友善。他的魅力远不止于此,交谈中,记者了解到,他会在课上留手机号码给同学,方便大家随时答疑解惑;会像班主任一样关注偶尔小差或是情绪失落的学生;不仅关注学生的成绩,同样重视他们的处事能力和性格态度。为了让学生体会到“所用即所学”,他曾带领学生远赴洛阳等地的化工厂参观体验。十几天的时间,同学们与工人同吃同住,共同配料、锻造,流下多少汗水,就有多少收获,将学校中学会的知识真正运用到实际生产中,远比纸上谈兵来得有意义。

伴随着对教学的深入探索实践,孙继红老师产生了诸多思考、形成了独到的见解。他分享道,本科生在高中的基础打得太扎实了!但扎实的背后隐藏着有正反两个方面的影响。积极的方面在于:基本概念很明确、很清楚,计算功底非常强;不利的方面在于:高中留下的一些结论、学到的推论有很多都不够严谨,或者说只适用于一些普遍现象,容易造成混淆。“拿化学平衡概念来讲,大家都知道氯化银是沉淀、不溶于水的。” 孙老师辅以实例生动说明,“但所谓的沉淀溶解平衡,不是说银离子和氯离子都变成沉淀,在水溶液中荡然无存了,而是沉淀中有银离子和氯离子溶解,溶液中又有银离子和氯离子变成沉淀,是这两个动态的过程最终达到平衡。”

“把已经固定的概念和理解打破,必定存在困难、也耗时长久。”孙老师感慨道,高中学习方法大多刻板,通常记住概念就好。然而大学不同,更需要加以理解。为此,他总是引导同学们扩大学习范围、拓宽专业视野,即使是一个简单的酸碱概念的讲授,他也会鼓励大家借阅专业参考书,探寻不同的概念定义,汲取更多的知识、收获更多的理解。在开展正硅酸乙酯水解变成二氧化硅的实验过程中,同学们产生了多种不同的观点,孙老师没有急于肯定或是否定,而是向大家推荐了许多相关书籍,鼓励大家探索究竟。他坚持只要有真实可靠的数据支持,就一定存在不同的依据。“大学学习不能仅局限于一方天地,要充分利用资源、勤于思考,唯有如此路才越走越宽。”孙老师如是说。

授以渔:“提出问题、解决问题要反复进行”

在孙继红老师的课堂上,同学们的神情不会漠然或是呆滞,大家总能对课程内容反映强烈、常常开展热烈的讨论。这源于孙老师在课上采用了“演绎法”——一种启发、引导式的教学模式,引导同学自主寻找解决未知问题的方法。

基于多年的教学积累,孙老师将“演绎法”划分为三个步骤。第一步为发现。他仍引用酸碱概念加以说明:“我们通常以PH小于7或者大于7来判定酸碱性,然而大家想没想过一个问题:PH小于0或者大于14,没办法用PH定义进行酸碱判定又该怎么办?”孙老师略带深意地说,当前没有理论很好地解答这个问题就是我们的发现,那么第二步自然是要寻找方法。“历史上有科学家提出了一个新的理论来解释前面的疑惑,他认为能够给出质子的就称其为酸,能够接受质子的就称其为碱。”适时地抛出新概念,孙老师成功将同学们带领至第三步解决问题。他补充道:“三个步骤也有可能相互交织或者反复,同学们要时刻思考方法是否适应于诸多现象的解释,不适用的问题又该如何去解决,新概念与旧概念之间的关联与区别又是如何等。换言之,不断地提出问题、解决问题这个过程,要反复进行。”从身边的现象出发提出问题,以丰富的化学概念引导同学们深入思考,让同学们灵活运用知识解答问题,孙老师的“演绎法”让化学概念不再生涩难懂,更让同学们获益良多。

孙老师分享道,“演绎法”旨在引导学生自主学习,在潜移默化中实现授之以渔。整个教学过程并非全程教授,而是旁敲侧击式地引领学生思考、推动学生探索。启发同学们的同时,也要鼓励大家面对困难不能轻易丢弃或是绕过,而是要坚持探寻到底,这一过程越是艰辛,最终的收获也就越丰硕。

孙老师的授课风格深受恩师的影响。他面带微笑地说:“我的导师,他就是这样的风格,讲课都有很生动的例子,介绍一个理论之前都要举个例子。你会从例子中发现问题,自然而然产生一种‘我必须得寻找一种方法来解决这个问题’的想法。”基于此,他的课上总会分享许多关于化学的历史趣事,同学们笑称,上孙老师的课简直就是化学历史课,原本单调的分子式和数字也充满韵味。

重效果:“以多种形式展示教学内容”

“我的一天并无新意,重中之重就是给学生上课。”孙继红老师的话语间透着一股笃定。然而熟悉孙老师的人对于他的忙碌却并不陌生。阅读文件、修改论文、探讨科研进展,这些固定是每日必修。

孙老师的主要研究方向为纳米多孔材料,科研成果应用于药物的纳米化,成功实现针对肿瘤治疗的中国特色中草药的纳米化,使其溶解于水,通过静脉注射提升中草药的药效,摆脱了美国研发的治疗该种疾病静脉注射药物的依赖,大大降低了治疗成本。

再忙,孙老师都会将确保教学质量系在心上。第三次教学大讨论期间,他邀请校外实习基地的专家和往届的毕业生共同参建言,对教学内容进行补充与完善;此外,先后参与完成了07、12版教学计划和大纲的修订,进一步优化了培养目标体系、课程大纲、教学体系和质量监控与评估体系。

关注到专业知识与课程实验欠缺协调性的问题,孙老师产生了增设创新性实验的想法。他认为,不应简单将实验停留在验证上,更应该引入具有探讨性的问题,鼓励学生开展具有多种结果的实验,充分调动他们的学习热情和积极性。例如搅拌实验存在两种形式,一种是磁力搅拌,一种是机械搅拌。开展这一实验时,老师可以提出问题:涉及胶体的搅拌,磁力搅拌和机械搅拌有何不同?如果胶体带电又会怎样?“磁力搅拌是通过不同的电场强度调整它的搅拌速度,电场强度会受到纳米粒子的影响,如果用机械搅拌就不会出现这个问题了。”孙老师针对提出的问题给出答案。

孙老师最核心的追求依然在于课堂教学效果的提升。他坚持在教学中尝试发挥多媒体教学特点,用色彩、图片、动画等多种形式展示教学内容,帮助学生加深对知识点的理解。他还制作或购买了四面体对称型、八面体对称型等不同晶体结构的教学模型以及sp、sp2、sp3杂化轨道等模型,将抽象的内容具体化和实物化,让同学们更直观地理解概念。他还曾尝试将国外教授留课后题的方式引入课堂,探索新的教学模式,将学生分成组,再将题目分成小问题,一人负责解答一个,以答辩的形式进行考核。“这样做确实大大提高了同学们的积极性,成果也充分丰厚。”谈及授课效果,孙老师更多了几分坚定和自信。

学识渊博、勤恳付出,孙继红老师用底蕴教导着学生、用和善呵护着学生、用精神鼓舞着学生。他自学科素养出发悟道、育人、探索、创新,又怎能不名副其实称之名师呢?

 

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