用诺贝尔奖成果促成学生深度学习

为了实现学生的深度学习,教师需要进行深层教学,更需要精心设计课堂,广泛收集和积累课堂教学素材。结合教学案例就运用诺贝尔奖成果促成学生深度体验、深度探究、深度理解、深度反思、深度迁移和应用等5个维度的深度学习实例进行论述,为教师和学生践行深度学习提供的教学参考。

应用诺贝尔奖成果培养高中生的生物科学素养

培养和提高高中生的生物科学素养是高中生物教学过程的重点和难点,从基础知识、科学研究方法、科学探究能力和科学精神的培养4个方面举例探究了应用诺贝尔奖成果培养高中生的生物科学素养。

引入逆向思维和设计理念的有机合成实验教学改革——以基于逆合成分析法的肉桂酸合成为例

以经典有机化学实验项目——肉桂酸的合成为例,介绍在有机合成实验教学中引入逆向思维的教学设计,经改进后,实验融入了丰富的思政元素,逆向推理思维模式的引入,避免了“照方抓药”式的实验教学;学生通过探究多条合成路线构建目标分子,进一步加深了对有机合成内涵的理解;本项目融入了三项诺贝尔化学奖成果,确保了教学内容的前沿性和先进性。

分子水平上的虚拟仿真实验之思政元素的挖掘与提炼——以“高分子的构象、形态及尺寸的模拟与计算”项目为例

高分子的构象、形态及尺寸的模拟与计算,是分子水平上的虚拟仿真实验项目,结合诺贝尔奖获得者de Gennes和P.J.Flory的理论工作、由项目组自身教研成果转化、师生合作研发而成。与小分子化合物相比,高分子的研究方法有很大的不同,特别是需要采用统计方法来描述高分子链的构象、形态,计算高分子链的平均尺寸,这是经典的物理化学方法所不能完成的。本项目从研发到教学实践、再经改进,教学内容的更新优化中,自然融入了诺贝尔奖成果、哲学思想、科学思维、学科发展史、教研成果等多个维度的思政元素。

3D打印高强度水凝胶实验的创新实验教学设计

目前3D打印教学实验的内容大都是利用商业化聚合物让学生初步了解3D打印的基本流程。这种基础实验难以让学生接触到前沿的新型材料,对于新材料如何与3D打印技术结合这些底层科学问题也往往被忽略。高分子凝胶具有富溶剂特性和良好的生物相容性,在组织工程、药物输送、柔性电子等诸多领域都有着广泛的应用前景。本实验结合了作者近期的科研成果,在给学生指定新型凝胶基材料之后(水凝胶/有机凝胶),引导学生探索调控凝胶基材料的流变学性能和溶胀性能,并将凝胶基材料和3D打印技术有效地结合起来,从而对这种先进材料的加工方式有更加具体的了解。本实验的教学设计,强化了学生对诺贝尔奖成果的深入理解,并增强了学生运用所学专业知识服务国家发展需求的意识,培养了学生勇于探索的创新精神和分工合作的团队意识。

打造教师教学发展共同体,多校共上一堂课——“大学化学实验课程群虚拟教研室”教研活动初探及成效

介绍“大学化学实验课程群虚拟教研室”在创新教研形态、加强教学研究、共建优质资源以及开展教师培训等方面开展的一系列工作及取得的初步实效。重点阐明了“多校共上一堂课,共享教学云资源”的示范教学直播课活动的教研形式以及教学内容的选取原则。

生物类课程践行课程思政的思考与探索

生物类课程的课程思政可以将通识课作为载体,将社会热点、重大科研成果和学科发展史作为抓手,结合专业特点开展。鉴于当前专业课程课时紧张、专业教师思政能力不一的实际情况,建议将生命科学中适于课程思政的案例集中串联,精心整合,开设“生命教育概论”通识课程。以生命与生命教育、生命的起源与进化、生命的多样与独特、生命的神圣与珍贵、生命的脆弱与顽强、生命的和谐与责任、生命的价值与意义作为讲授重点,利用优秀科研成果,特别是诺贝尔奖成果,践行教书育人的目标。