趙彤瑩
摘要:
通過多年的實驗教學發(fā)現(xiàn),學生在大學化學實驗教學中基本處于被動接受的狀態(tài),學習效果一般?;诖?,探討了啟發(fā)式科學寫作引入大學化學實驗教學的創(chuàng)新模式,分析了不同實驗類型引入科學寫作的方法,在一定程度上解決大學化學實驗教學所存在的問題。
關(guān)鍵詞:
科學寫作;大學化學實驗;基礎(chǔ)性實驗;綜合性實驗
中圖分類號:
G4
文獻標識碼:A
文章編號:16723198(2015)02011502
化學作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,實驗教學占有較大的比重和地位,是培養(yǎng)和造就高素質(zhì)化學、化工類專業(yè)人才以及其他專業(yè)化學素養(yǎng)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。正因為如此,各高校都非常重視化學實驗教學的改革與調(diào)整,尤其是隨著素質(zhì)教育的整體推進,以及培養(yǎng)學生的科學素質(zhì),創(chuàng)新精神和實踐能力的需要,在學科層面的有效實施和落實成為培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才的重要手段。但是目前大部分高等院校的化學實驗,還處在教師設(shè)計實驗內(nèi)容,規(guī)定嚴格的操作規(guī)范,示范講解,學生照貓畫虎,被動學習的狀態(tài),完全沒有激發(fā)學生的學習熱情,制約了學生的創(chuàng)新意識,基于此,本文探討了將啟發(fā)式科學寫作引入到大學化學實驗教學的模式改革,對大學化學實驗教學改革提出以下幾點思考。
1將啟發(fā)式科學寫作引入實驗教學
近年來,各高校都非常重視大學化學的課程改革,所面臨的挑戰(zhàn)也非常明顯,即學生的化學基礎(chǔ)不同,尤其是實驗?zāi)芰ηР钊f別。在化學實驗教學中發(fā)現(xiàn),來自不去地域的學生其化學基礎(chǔ)差異非常大,加上學生對不同學科的興趣差異,一致性教學很難滿足學生的需求,降低標準,基礎(chǔ)好的不愿意,提高標準,基礎(chǔ)差的跟不上,尤其是在學生剛開始學習化學實驗時,這個挑戰(zhàn)更加明顯?;诖耍覀儑L試將啟發(fā)式科學寫作引入大學化學實驗,有利于提高化學實驗教學效果。啟發(fā)式科學寫作是Keys和Hand等人發(fā)展起來的,用以幫助學生撰寫實驗報告。啟發(fā)式科學寫作主要緣于學生實驗經(jīng)常是食譜式的按表操作,未能掌握實驗相關(guān)的主要概念,從而依據(jù)知識建構(gòu)理論,提出了一套啟發(fā)式的科學寫作模式,主要通過讓學生組成學習小組,進行小組討論和報告撰寫,以及資料收集、交流和反思等過程,來進行知識發(fā)現(xiàn)和學科發(fā)展。
2啟發(fā)式科學寫作引入實驗教學的意義
(1)傳統(tǒng)大學化學實驗教學流程單一,學生往往拘泥于課本內(nèi)容,缺少思考的空間。導(dǎo)致學生產(chǎn)生依賴心理,對實驗現(xiàn)象的描述和實驗結(jié)果討論僅僅停留在觀察階段,不能通過化學實驗的學習,系統(tǒng)理解化學相關(guān)概念和原理。將啟發(fā)式科學寫作應(yīng)用到實驗教學,能夠從根本上解決學習方式單一等問題,通過學生彼此之間的交流與討論,使學生增加化學的學習興趣。
(2)啟發(fā)式科學寫作主要強調(diào)兩個方面,一是整個實驗的設(shè)計和教學過程強調(diào)啟發(fā)性,二是寫作過程中重視學生的思考和主動性,教會學生用自己的語言去描述、理解和重溫先前知識,這種思考問題的方式,有利于學生理解新概念和原理,從而將新知識納入到已有知識體系中。
(3)啟發(fā)式科學寫作看重的是科學知識之間的聯(lián)系、證據(jù)的表述以及現(xiàn)象的解釋,對學生培養(yǎng)科學推理能力至關(guān)重要??茖W寫作的過程是不斷反思先前想法和經(jīng)驗、設(shè)法理解、發(fā)展知識的過程,因而在寫作期間學習者能建構(gòu)更豐富的解釋。
3啟發(fā)式科學寫作在化學實驗教學中的應(yīng)用
目前大學化學實驗主要有基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗三種類型,下邊以基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗為例,講解啟發(fā)性科學寫作在以上不同類型化學實驗中的應(yīng)用。
(1)啟發(fā)性科學寫作在基礎(chǔ)性實驗中的應(yīng)用。與傳統(tǒng)實驗報告不同,啟發(fā)式科學寫作貫穿于實驗活動的始終,它能夠幫助學生從實驗和寫作中實現(xiàn)理解,實驗開始前需要給學生講解實驗的目的,即為什么要做此實驗,和理論教學中的哪個知識點相關(guān)。實驗后則要求學生回顧相應(yīng)的化學知識以及實驗過程,并且鼓勵學生進行多方位的觀察,從而發(fā)現(xiàn)實驗證據(jù)和結(jié)論之間的關(guān)系。下邊以學生酸堿滴定反應(yīng)實驗為例,其報告結(jié)構(gòu)如表1所示。
提出問題:做實驗之前我提出的問題有哪些?酸堿滴定終點怎么確定?試驗精度怎么控制?
實驗設(shè)計:怎么做才能解決這些問題?查指示劑的表色范圍,選定指示劑;選作平行樣,降低試驗誤差。
實驗觀察:通過實驗我觀察到什么?甲基橙在堿性溶液中顯紅色,終點時顯橙色。
得出結(jié)論:可以用甲基橙做指示劑,由已知濃度的鹽酸測定未知濃度的氫氧化鈉。
提供依據(jù):HCL+NaOH=NaCL+H2O甲基橙的變色范圍。
實驗討論:我的結(jié)論和其他同學有何異同?
反思:通過該實驗,我們前面學習的理論知識有沒有改變?如果有改變,則深刻地理解了中和反應(yīng)的本質(zhì),明白了指示劑的選擇方法和應(yīng)用。
(2)科學寫作在綜合性實驗中的應(yīng)用。綜合性實驗與基礎(chǔ)性實驗不同,強調(diào)綜合運用所學過的知識,來設(shè)計實驗,解釋所看到的實驗現(xiàn)象,要求學生有較好的實驗技能,掌握使用多種化學研究方法,主要用來培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。將科學寫作應(yīng)用于綜合性實驗教學中,不僅能反映學生的實驗過程,還能為學生創(chuàng)造交流實驗結(jié)果的機會,通過交流討論使學生深入理解化學概念和原理,此外寫作、發(fā)言等活動環(huán)節(jié)還能提高學生的語言組織能力與表達能力,下面以三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀配合物的制備為例,講解具體的應(yīng)用方法,如表2所示。
(3)科學寫作在設(shè)計性實驗中的應(yīng)用。大學化學設(shè)計性實驗是最具創(chuàng)造性的一類實驗,是教師根據(jù)自己的研究興趣和方向,以及課題的需要,組織學生設(shè)計實驗,開展科學探究,并對結(jié)果進行分析和梳理,然后撰寫實驗報告。此類實驗非常有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),因為在整個實驗過程中,學生的主動性要求高,需要他們在老師的指導(dǎo)下提出自己的思路,尋求實驗證據(jù)并進行解釋,這對學生推理能力和語言表達能力的提升意義重大,非常值得推廣。
4結(jié)語
本文嘗試將科學寫作引入到化學實驗教學中,根據(jù)化學實驗的不同類型進行了實驗報告框架設(shè)計,具有很好的示范作用。后續(xù)將會將本文設(shè)計的模式和框架應(yīng)用到具體實驗教學中,根據(jù)效果反饋進行修改或者再設(shè)計。
參考文獻
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