【治学大家谈】曾正志教授:寓教于乐 寓乐于教——浅谈“快乐学习”

日期: 2020-06-01 阅读: 来源: 关键词:

对于大学教育,“治学大家谈”中已经刊发了许多专家和广大教师们的很多精辟见解和经验,都讲得非常好,很有启迪和指导意义,我就不再赘述和演绎了。我只想结合自己的亲身感受,说说有些老生常谈的“寓教于乐、寓乐于教”,说白了就是“快乐学习”。

我1963年考进兰州大学化学系,1968年毕业。1982年硕士研究生毕业留校,在当时的化学系“稀土化学”专业做助教。从此,便踏上了教学、科研之路。从1963年考进兰大至今已有57个年头了,在化学化工学院,我从助教干起,一直到教授、博士生导师,教研室几乎所有的教学、科研环节我都经历过。例如,本科生的辅导答疑、批改作业、指导实验、工厂实习、编写教材;主讲本科生、硕士博士研究生的主干课、专业课、通识课、实验课;指导硕士及博士研究生查阅文献、撰写论文、学位答辩、学术报告、基金申请、技术开发、项目结题等等,这给我提供了丰富的阅历和实践知识。

在今天这样一个多元的社会环境中,说到“快乐学习”,包括一些知名的专家教授其实也有不同的看法,但我还是要谈谈这个话题。为什么?因为这是我70年来人生历程的心得体会。我这里的“寓教于乐”包含两层意思:一是指教师把传授的知识用喜闻乐见的形式,融入到激发学生兴趣的教学中,尽量使教学过程像娱乐活动一样吸引学生;二是指教师通过调动学生的学习积极性,将被动学习变成主动学习,让学生乐在其中、“寓乐于教”。我认为“快乐学习”至少有四条优越之处,用文字写出来,也许会对一部分类似我这样经历的求学者,提供一点帮助或借鉴。

第一,“寓乐于教”有利于学生身心健康、全面发展。

我上学的第一天,是父亲领着我去学校的,那是一所非常有名气的百年老学校。一进校门就看到照壁上写着两行遒劲的大字,老爸驻足凝视,摇头晃脑地念到“书山有路勤为径、学海无涯苦作舟”。然后,他诲人不倦地给我解释其含义。我虽然对那两句格言的深奥含义不甚了了,但“读书是个苦差事”的印象则深深刻进了我的脑海,那年我六岁。由于先入为主,进入小学后我对读书自然带有几分恐惧的心理。语文还不惧怕,毕竟从小父母就教我认字了,但是算术太差了。也许是年龄较小、智力未开吧?加减计算就靠手指头,遇到较大的数字加减,恨不得搬出脚指头。多亏算术老师是个非常有经验的老奶奶,她让我尽量不要数手指头,让我脑子里想象着有好多双手,五个、十个的加减,锻炼我从“具象到抽象”的思维方法。到了高中,学到原子结构时,这种思维方法使我很容易就把原子轨道、电子云与抽象的波函数、几率密度联系到一起了。

从小学到高中,我读书的学校都非常注重课外活动,体音美、手工制作、制作标本、排练节目、做家务、搞卫生等等应有尽有。每天上午上课,几乎所有下午都参加这些活动。而且每到周末或节假日,学校、年级、班级都要组织集体活动,诸如“少先队日”“阳光春游”“师生画展”“月光晚会”“谜语竞猜”“趣味角力”……差不多每周都有。这些活动大大缓解了我的惧怕心理,我变得非常喜爱学校生活,每天都积极主动到学校去,风雨无阻,学校成了我生活不可分割的部分。在小学阶段我不仅学习了语文、数学、自然知识,而且还学会了绘画、唱歌、多种乐器、象棋、围棋、球类、游泳、做饭、模型制作等技巧。在小学、初中阶段我的学习生活很充实、很快乐,乐观好学、充满阳光,对未来充满美好的憧憬和勇往直前的动力。

我写下这段年轻时的回忆,就是想说明一个道理:我们每个人,包括老人、中年人、青年人和小孩子,都要快乐生活、快乐学习,这是一种人生态度。我想,如果我们的学生都能在“寓教于乐、寓乐于教”“快乐学习”的环境中成长,他们怎么可能会罹患“抑郁症”?怎么可能悲观厌世?怎么可能会失去生活信心、结束自己生命呢?

第二,“寓乐于教”有利于提高学习兴趣和培养坚持不懈刻苦钻研的毅力。

兴趣是学生学习的第一老师,兴趣是学习的强大动力。有兴趣,学习才有信心,才感觉愉悦。著名教育学家乌申斯基说过:“没有任何兴趣而被迫进行的学习,会扼杀学生掌握知识的意愿。”我在多年的教学实践中,提出“快乐学习”,就是为了拓宽学生的视野、激发学生的学习兴趣,使学生在广泛涉猎各学科知识的过程中,发现自己最感兴趣的学科点或学习目标,从而产生极大的兴趣和动力。

吉林大学物理学院四年级学生何崇崇,曾以第一作者兼通讯作者在天体物理学顶级期刊《The Astrophysical Journal》上发表高水平研究论文《Anisotropy of X-Ray Bursts from Neutron Stars with Concave Accretion Disks》。他说:“我能取得如此瞩目的成绩不是偶然,而是把兴趣当做最大的动力,坚持不懈方能厚积薄发。”这是何崇崇最深的感受。他接受记者采访时说:“对于学习以及科研,我最看重的还是兴趣和激情,研究的目的不是发表论文或者拿奖金,而是找到自己真正感兴趣的问题进行研究,当对这些问题有一定的研究成果后,所获得的满足感远胜于物质层面。”

我在教学中也遇到过类似的学生。有个学生高中酷爱物理,但是却被录取到化学院,他想退学明年再考。我给他介绍了化学学科与物理学科的密切关系,介绍了化学学科中的物理化学、结构化学、物理有机化学、高分子物理化学等分支学科,在这些学科中,完全可以发挥他对物理的兴趣和特长。这孩子接受了我的意见,坚定了专业思想。在大学四年里,他各门功课都学得很好,毕业后他进入斯坦福大学攻读博士学位,专攻材料化学,在这个领域做出了优异的成绩。

这些年来,我每年都参加高考“招宣”工作。我发现,有相当一部分高中生不知道自己喜欢什么专业,在填报高考志愿时,完全听凭老师或家长做主。进到大学后他们才逐渐发现,自己所学专业非自己所长,大有悔不当初之感。但是,也有人在高中或大学阶段就已经立下“誓为XX专业奋斗终生”的远大目标并为此孜孜以求。例如:微软创始人比尔•盖茨、数学家陈景润、物理学家奥斯特、音乐家门德尔松等等。高中生如果在中学阶段广泛涉猎各个学科,他们会从中发现自己最感兴趣的是什么专业,最适合自己的是哪个专业。一旦进入大学自己最喜爱的专业,他们的学习目标就会更明确,学习劲头十足,刻苦努力非比寻常,这对他一生的发展,无疑大有裨益。

第三,“寓乐于教”有益于灵感产生。

科学研究中新形象的产生带有突然性,常常被称为灵感。灵感是一种顿悟。灵感的出现能够解决长期探索的难题,因此灵感常常是科学研究中不可或缺的创造性思维过程。丹麦物理学家、化学家、“电磁学之父”奥斯特的“电流磁效应实验”设计,就是一个很好的来自灵感的注解。

1820年之前,由于安培和毕奥等物理学家认为“电”和“磁”不会有任何联系,所以很少有人去考虑电-磁关系。可是奥斯特却一直相信电、磁、光、热等现象相互存在着内在的联系,尤其是富兰克林发现莱顿瓶放电能使钢针磁化的现象后,更坚定了他的观点。当时,有些人做过实验,寻求电和磁的联系,结果都失败了。奥斯特分析了这些实验后,他的结论是“在电流方向上去找效应,看来是不可能的”。这时,奥斯特突然想到“磁效应的作用会不会是横向的?”在这一“灵感”的驱动下,奥斯特在1820年4月演示了他设计的“电流磁效应实验”。当电池与铂丝相连时,靠近铂丝的小磁针摆动了,这一不显眼的现象,没有引起听众的注意,而奥斯特非常兴奋!据说,当时他高兴得在讲台上摔了一个筋斗。经过接连三个多月的深入研究,奥斯特终于弄清楚了在通电导线的周围,确实存在一个环形磁场,这正是他一直在寻找的电流的磁效应!1820年7月21日奥斯特宣布了他的实验,这项在历史上具有划时代意义的“电磁效应”,使人类第一次认识到了电和磁的关系,开创了一代新的物理学科“电磁学”!

在大学里,师生亲密无间、教学相长的研讨和探究往往会碰撞出灵感的火花。我在“模拟自然成骨过程”的研究中,需要观察成骨细胞调控下的矿化作用及其成骨作用。起先,一直采用的是人成骨细胞,但总是观察不到很好的结果。在讨论原因时,一位博士生突发灵感,提出“是否采用其它动物的成骨细胞或成软骨细胞”的思路。经过多次实验和不断修正,最后采用MC3T3-E1小鼠前成骨细胞,终于得到了很好的结果,拍出了十分完美的电镜图片。

这样的例子我和学生们还经历过许多。例如,我们研制的稀土烧伤药《烧伤灵》具有很好的抗炎作用。那么,其抗炎作用机理是什么呢?因为《烧伤灵》是个复方药物,抗炎作用产生的机理又很多,如果一个个的去筛选其抗炎机理,那将是一个非常复杂又庞大的过程!怎么办呢?正在一筹莫展时,我突然产生“是否通过观察稀土对细胞和细胞器的作用”的想法。经过研究发现,在细胞膜上尤其是在细胞内的溶酶体膜上,附着有大量稀土离子。这充分证明,正是稀土离子与溶酶体膜结合而稳定了溶酶体膜,阻止了溶酶体内五羟色胺等炎症物质的释放,从而起到了抗炎作用!这个实验结果从细胞、亚细胞层次解释了稀土抗炎作用的机理。经过反复研究探索,稀土药物《烧伤灵》的研制成果获得了中国人民解放军“全军科技成果奖”三等奖。

由此说明,在培养研究生的过程中,营造平等宽松的氛围,真正把学生作为自己的合作伙伴,让学生在学习中充分体会专业的价值和探索的乐趣,这对于激发学生的“灵感”是非常重要的前提条件。“寓教于乐、寓乐于教”“快乐学习”无疑是启发学生思维活跃、灵感顿生的一个切实可行的途径。

第四,“寓乐于教”有利于提高学习效率,做到事半功倍。

学习是很艰辛漫长的过程,学生必然要付出巨大的精力和耐力。“快乐学习”能够大大降低学生的心理和精神压力,变枯燥为有趣、变压力为动力、变被动学习为主动学习,大大提高了学习的效率。

1991年,我为应用化学专业第一届新生讲授他们进大学的第一门主干课《无机化学》。针对初进大学的同学对《无机化学》课程普遍感到记忆量大、内容繁杂枯燥,我对此提出了“快乐化学”的理念。在讲授中贯彻“三个联系”,即“联系实验教学、联系科学前沿、联系生活实践”,大大提高了同学们的学习兴趣和积极性,连续多年都收到了很好的效果。1993年获得“优秀教学成果奖”二等奖,1997年全校从众多课程中筛选出来八门主干课中就有我讲授的“无机化学”并获得“主干课程奖”,2002年应用化学专业2001级的“无机化学”课程在全校课程评估中,以91.43高分获得优秀成绩。

为了促使课堂讲授“联系实验教学、联系研究前沿、联系生活实践”,我们精选了一些有趣并具有前沿性的化学实验,提供给同学们选修。其中有个实验是“贝洛索夫-扎鲍廷斯基”反应(B-Z反应),这是在硫酸亚铈催化下溴酸氧化柠檬酸的反应。当反应物和生成物的浓度控制在远离平衡浓度的条件下,溴离子和亚铈离子等的浓度会发生周期性变化,从而使溶液的颜色也发生周期性变化,这一现象被形象的称为“化学时钟”。有趣而又有探索性的实验及其前沿的理论机理,大大激发了同学们的学习兴趣和学习积极性。这些工作使我荣获2007年兰州大学“之德”创新基金“优秀指导教师”的称号。

值得一提的是,开设“B-Z反应”实验,充分体现了我提出的“联系实验教学、联系研究前沿、联系生活实践”的教学理念。“B-Z反应”的机理不仅与前沿的“耗散结构理论”有关,而且还可以解决一些数学难题,尤其是计算机难以解决的一些问题,比如“迷宫最短路问题”。用传统的计算机解决这一问题必须要穷尽所有的路径,然后再进行比较,这需要耗费大量的时间和精力,而利用“B-Z反应”则可以获得捷径。因为,波在传播和扩散时,总是走最短的路径,只要利用照相机记录下波的运动轨迹,就可以解决这一难题。这些有趣的理论和实际问题,激发了同学们对数学、逻辑学和计算机科学的兴趣。很多同学由此进入了对数学逻辑学和计算机科学领域的探究,甚至有些同学把目光转向了“并行化学处理器”的研究。不管他们的志向能否实现,但是他们的研究工作,无论对揭示人类大脑的奥秘,还是为制造更好的化学处理器,均具有十分重要的意义。毕竟,化学处理器是架在生物组织器官和电子设备之间的一座重要的桥梁。

学无止境,教无陈规。作为一名人民教师,最大的快乐在于不断学习、更新知识,在教学中不断更新教材、革新教学方法,培养出更多理论扎实、心灵手巧的中国特色社会主义建设所需要的拔尖人才。这既是我作为教师奋斗终身的动力和目标,也是我为人师表的初衷。

(作者简介:曾正志,兰州大学化学化工学院教授、博士生导师。长期从事“无机化学”“稀土化学”“配位化学”及“生物无机化学”等领域的教学及科研工作。)

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编辑:陈柄霖
责任编辑:许文艳

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