發布時間:2024-01-09 11:09:03
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇環境科學前沿問題,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:分析化學前沿教學
中圖分類號:G45文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)03(a)-0000-00
分析化學是我國普通高校化學教學的基礎課程,具有十分重要的作用和意義。分析化學的全部內容就是吸取當代科學技術的最新成就(包括化學、物理、數學、電子學、計算機、生物學等學科),利用物質的一切可以利用的性質,建立表征測量的新方法和新技術,最大限度地在特定的時間與空間點或期間內獲取物質的信息【1】。就化學學科體系而言,分析化學與相應的科學研究前沿具有更為明顯的天然聯系,而分析化學的教材體系并不是按照高度抽象的科學理論來劃分的,而是按照技術類型加以分類的,其更新的速度滯后于分析化學學科的快速發展。因此,高校教師必須重視分析化學領域的最新發展,將其融合進自己的教學過程,開闊學生的思維和眼界,培養學生的興趣和知識素養,使分析化學的教學不斷與時俱進,推陳出新,始終保持旺盛的活力和吸引力,為高素質創新型人才的培養打下堅實的基礎。本文分析了目前高校分析化學課程教學的現狀,提出了在教學課堂中如何運用分析化學前沿的具體做法和措施。
1 分析化學教學的現狀
1.1 學生的科研意識不夠
由于多年的擴招,學生的基礎知識素養有一定的下滑,同時,又由于社會環境的變化,尤其是工作壓力的增大,使得學生的側重點向現實工作傾斜。這些因素對學生的科研意識影響較大,也成為了目前高校教學中的普遍現象。比如,學生對化學實驗普遍不太重視,只是為了得成績而做實驗,實驗過程中不主動思考,嚴重限制了其實驗操作技能能力和創新能力的培養;對于理論課的學習,大部分學生學習目的是考試能夠過關就行,因此導致許多學生即使上了研究生對于很多基本化學知識還模糊不清,如果能夠通過課堂教學中分析化學前沿的介紹使學生能夠有興趣去學,能夠變“要我學”為“我要學”,將為今后科研能力的培養打下堅實的基礎。
1.2 高校教學內容單一
目前高校分析化學教學的內容普遍單一,主要就是講授教材。對于分析化學的前沿,新進展介紹不多。這一方面與教學思想陳舊有關,另一方面也與教師自身科研素養有關。
以上存在的問題,都與分析化學前沿在教學中的運用不夠有關,如果充分發揮分析化學前沿在高校教學中的作用,那么,這些問題一定會有相應的改觀。
2 分析化學前沿在化學教學中的具體實施
2.1 找準分析化學前沿與相應的教學內容的契合點。
分析化學前沿與實際教學具有密切的聯系,同時也存在相當的距離。因此,找準分析化學前沿與相應的教學內容的契合點就成了關鍵。這些契合點主要就是教學中的重點、難點。如原子發射光譜講述可重點介紹等離子原子發射,電分析化學可結合目前研究熱點電化學傳感器,化學修飾電極,微電極等進行講述,光譜分析中融入毛細管色譜技術,超臨界色譜技術等的應用,不僅能夠開闊學生的視野,激發其學習興趣,還能培養學生的科研意識。
2.2 積極采用新的教學方法。
針對教學要求和內容的變化,積極采用新的教學方法是實現分析化學前沿與高校化學教學融合的重要條件。目前已經出現了許多有關的新的教學方法。如立體化教學方法[2]。它是“利用網絡技術構建的一種新型教學方法,在教學資源、教學形式、教學時空、學習環境、學習方式等方面具有與傳統教學方法不同的體征。”立體化教學方法提倡多場合學習、充分利用網絡等條件,擴展教學的時空,增加了教師教學和學生學習的空間和自主性,這樣的教學模式為分析化學前沿的教學和學習提供了極為便利的條件。
2.3 采用回顧歷史與展望未來導入教學
分析化學是一門不斷發展的學科,每一具體內容都有一個發展過程,通過簡單回顧歷史和展望未來導入,可以引發學生的學習興趣,使他們知道現在豐富多彩的分析方法是如何發展起來的,明白還有許多問題有待改進和解決。如色譜分析:從1903年俄國植物學家茨維特(Tswett)提出的分離植物色素講起,給出流動相、固定相的空間圖像1941年馬丁(Martin)和辛格(Synge)發現液液色譜1952年詹姆斯(James)發現氣相色譜20世紀60年代高效液相色譜法的發展[3]。使學生明白,今天豐富多彩的色譜分析方法原來是從一百多年前的葉綠素分離發展起來的,使他們看到分析方法將來發展的方向,展現了分析化學生動活潑的立體形象,也可引起學生對分析化學的濃厚興趣。
2.4 充分利用多媒體等新教學手段
化學屬于實驗性學科,培養學生的動手能力是本學科的重點,多媒體教學可以把完整的實驗過程在課堂上再現出來,尤其是課本上沒有涉及到前沿學科相關內容,可以通過圖片,動畫模擬等手段讓學生體會到該學科的重要性和趣味性。
2.5 適當增加現實問題的教學分量。
問題是提高教學效果的重要媒介,對于分析化學而言,現實問題具有顯著的作用。俞汝勤院士主張:“把分析化學方面的教學由數據與信息的獲取,上升到注重實際問題的解決這一新高度。”[4] 在分析化學教學過程中多穿插一些利用前沿分析科技解決實際問題的例子,比如在講到各種分析方法時,可結合一些現實實例如食品安全問題三聚氰胺事件,瘦肉精事件向同學們傳授分析化學在實際生活中的重要性,使其感受到分析化學前沿是分析化學解決現實問題的最新方法。
結語
通過各種手段將分析化學前沿融入到課堂教學中去,有助于開闊學生的視野,激發學生的創新意識和研究興趣,加強學生的緊迫感和使命感,為培養學生勇于探索、勇于挑戰、尊重科學、實事求是的精神,培養素質高能力強的綜合型優秀人才打下堅實的基礎。
參考文獻
[1] 郭祥群.淺談課程教學核心知識與知識網絡建構-以分析化學為例[J].中國大學教學,2009(1):32-35.
[2] 陳憲明,李家貴,羅濟文,等.分析化學立體化教學方法初探[J].廣東化工,2010,2 (7):177-178.
關鍵詞:科研成果;環境科學;教學;途徑
1前言
環境問題近年來一直是全球熱點問題,環境科學涵蓋與環境問題相關的技術理論和方法指導,該門課程涉及內容廣泛,具有較強的綜合性,也一直受到環境相關專業的重視。但環境科學概論教學仍存在教學方法落后、內容更新不及時等問題,教學效果不佳,也無法全面地反映其科學內涵。為提高教學效果、緊跟學科發展步伐,可以在課程教學中引入研究前沿科技和熱點,以科研促進教學,提高環境科學概論教學效果。
2環境科學概論教學現狀
環境科學的高等教育雖然在上世紀70年代就已經開始,但在環境科學概論教學方面仍存在一些問題,影響了教學效果,沒能發揮該學科應有的作用。
2.1教學內容落后
由于環境科學相關研究發展飛速,前沿熱點實時變化,而教科書從修訂、審批到最終通用,需要大量人力、物力和時間成本,因此教材很難緊跟科學前沿實時更新。一般來說,環境科學概論的教科書會用大多數篇幅介紹基礎理論知識,極少涵蓋近幾年的科研成果和科研應用。教科書的局限性導致學生通過教材學習的只是理論知識和針對過去的環境問題的分析及技術方法,教學內容相對落后。
2.2教學形式單一
環境科學概論包含許多基礎理論知識,且如上文所言,教科書的內容局限落后。在這種前提下,仍存在許多教師采取傳統教學方式,以教師和教材為中心,單方面講解理論知識,而不進行擴展和應用。學生面對枯燥無味的課堂,難以產生學習興趣、激發創新思維,甚至會產生學生自學教科書的現象。在形式單一的課堂上學到的內容僅為紙上談兵的理論,學生無法及時有效的了解其科研應用,也沒有掌握該課程涉及的具體問題的解決方法。缺乏實踐能力和創新能力鍛煉的教學,也會影響畢業生質量。
3在教學中引入科技成果的途徑
在社會經濟和科學技術高速發展的新時代,環境科學問題也日漸增多,如霧霾、全球變暖、海洋污染、土壤污染、食品安全、工程三廢排放等。但同時,不斷涌現的環境問題也推動了環境科學的發展,大量科研人員投入到環境科學領域的研究中,研發新技術、新理論、新方法,為環境科學領域提供了豐富多彩的新案例。教科書存在難以及時更新的局限性,考慮到教科書的嚴謹性和受限制的信息量,也很難選擇涵蓋哪些案例和技術更為合適。因此,教師需要成為將科研成果應用于環境科學概論教學的主力。
3.1緊跟學科發展方向,關注科研動態
時刻關注前沿,了解學科發展情況和熱點,是教師將科研成果引入教學之前需要做的準備。唯有多關注前沿動態,教師才可能選擇合適的、前沿的學術成果補充進原有的知識體系,在激發學生學習興趣和探究積極性的同時,還能夠通過講解并探討案例,促進學生實踐水平的發展。例如教科書中有關“倫敦煙霧”的敘述部分,教師可以補充中國治理霧霾的有效技術和措施,以及國內外對治理大氣污染問題的新技術、新理論,同時還可以對幾次重大大氣污染事件進行對比講解,讓學生清楚大氣污染問題的實質和嚴重性,也有助于他們了解國內外科學研究者解決這類問題時的思路。
3.2傳統知識體系穿插前沿科研成果
傳統知識體系所包含的理論知識仍然是學生需要深刻理解的主要內容,引入科研成果歸根結底也還是為了讓理論知識不止存在于紙面,而能成為學生日后解決相關問題時的有力工具。因此教師實際是在原來的教學計劃中穿插介紹科研成果,豐富課堂教學形式,避免單一的“照本宣科”打消學生學習的主動性。對于傳統知識體系中與最新研究進展有較大斷層的內容,教師用科研前沿進行補充和完善,或進行對比講解,讓學生學習到更新后的更為實用的內容。教師講解環境科學前沿領域的案例時,要注意引導學生進行分析和探究。通過剖析案例,培養學生分析問題、解決問題的能力。
4總結
關鍵詞:高中物理教學;探究內容;挖掘
引言
探究內容的挖掘對于高中物理探究性教學具有重要意義。在挑選探究教學內容時主要從三個方面去考慮:首先是探究的內容是學生通過努力能夠達到主動建構的;其次對探究的內容學生具有一定的基礎知識,如相關的概念、規律等;最后也是最重要的,學生對探究的內容缺乏經驗性的知識,經歷探究能獲得許多接受性學習無法獲得的體驗。當前的高中物理教學工作不可能脫離高考這根指揮棒,在挖掘探究教學內容時可以從新課教學和高考復習兩方面來操作。當然,為了提高學生對學習物理知識的興趣以及培養學生科學探究的能力,我們還可以從現實生活中的物理學問題、科學前沿中的物理學問題、與物理學有關的多學科綜合性問題等方面挖掘探究內容。以下筆者結合自身教學體會,對此進行闡釋。
一、新課教學的探究內容挖掘策略
為了便于教師目標明確、比較迅速地從現有教材中挖掘出方便開展探究教學的內容,根據對高中物理教學內容系統分析的結果,可以把高中物理課堂探究教學內容分為三類:新知識探究、新方法探究、產品設計與技術移植應用探究。探究教學的教學內容的挖掘就可以從這樣分類和物理學史或教學儀器設備中得到啟發。
根據知識的形成歷史挖掘新知識教學的探究內容。新課教學中大多數是新知識的教學,這些對學生來說的新知識主要是一些物理概念、物理規律、物理模型。雖然教材上的結論簡單明了,似乎一切都是那么順理成章,讓教師很難組織探究。但實際上,在物理學的發展過程中每一個成熟的概念、規律、模型都經歷了一個曲折、漫長、復雜而完整的探究過程,科學家巧妙的探索、獨特的思路、精巧的方法以及永不放棄的精神,都在輕描淡寫中帶過,得不到充分的反映,而這些正是引導學生進行科學探究的豐富的素材。在教學設計過程充分考查物理概念的形成過程、物理規律的得出過程和物理模型的建立過程,從歷史中得到啟示,挖掘其中適宜學生開掘探究的因素,根據學生的認知水平和探究能力,從探究的視角重新組織,就是很好的探究題材。
根據各種物理方法的內涵或完善過程來挖掘新方法教學的探究內容。物理學是一門帶有方法論性質的科學,它在發展過程中形成了一整套的方法,如理想化的方法、類比的方法、分析與綜合的方法、科學推理的方法以及研究復雜問題的等效方法、隔離方法、近似處理的方法。這些方法不僅在物理學的發展中起著重要的作用,而且有著廣泛的普遍意義,是科學方法論的典范。這些方法是中學物理學習中的重要內容。每種方法都蘊含著豐富的信息:各種方法都有其適用范圍和使用條件,都有各自的優越性和局限性,要掌握這些方法就必須深刻理解其中內涵。學習、理解物理方法的最好方法就是用探究的方式來學。在教學設計過程充分考查物理方法的形成過程,從歷史中得到啟示,根據各種方法的適用范圍和局限性,從探究的視角創設情景,讓學生在自己的實踐過程中探究出這些方法。
二、現實生活中的物理學探究內容的挖掘
物理學是一門密切聯系實際的科學,善于從現代日常生活和工農業生產中尋找探究內容,是學好物理的關鍵。因此在課堂教學中選擇這些實際問題進行物理學習方面的探究,可激發學生學習的興趣,培養學生的觀察能力、發現問題能力和應用物理知識解決實際問題的能力。
[案例]:《關于能源與環境的調查研究》
問題提出:能源和環境問題是當今社會所關心的熱點問題。本節課通過探究學習的方式讓學生知道:大量使用常規能源面臨著兩個主要問題:一是常規能源枯竭;二是環境遭到極大的破壞,以及開發新能源的重要意義。
探究方法:首先向學生說明“能源和環境”的初步設想和方案,成立課題組。課題組對本節知識內容進行分析,根據課程的要求,將全體學生分成若干個課題小組,各課題小組明確自己的任務。各課題小組先通過相關書籍、網站、電視等收集資料,并進行實地調查,然后在小組范圍內討論并整理出本小組的研究成果。課題組將各組的成果進行歸納整理,并上交給老師。同學、老師合作做成課件(為方便展示)。
三、科學前沿中的物理學探究內容的挖掘
在物理教學中,選取一些與現代科學和技術發展的前沿問題相近的內容作為探究教學的內容,可解決中學物理課程內容的陳舊性問題,激發學生學習自然科學的興趣,開拓學生的視野。如選擇“阿爾法磁譜儀”的原理,暗物質和它在人類認識宇宙進程中的意義。通過對這一問題的探究,還能起到鞏固所學物理知識的目的,從而強化學生“學以致用”的意識,并對學生樹立遠大的發展目標極為有利。再如通過對航天飛機的有關資料的查閱,可以探究飛船發射和返回的物理原理,進入軌道后的運動情況,宇航員的超重和失策重等問題。
四、與物理學有關的多學科綜合性探究內容的挖掘
隨著科學技術的迅猛發展,許多邊緣學科、交叉學科的興起,學科互相滲透、互相結合的整體化發展日益迅速。某一疑難科技問題的解決,不再僅僅依賴于某一學科,而是多學科的綜合化。因此,培養學生的融合意識和知識整合能力成為中學教學的重要使命。而物理學是自然科學的基礎學科,它與化學、生物學、數學等學科的聯系相當密切。因此,為了培養學生的發散思維能力,在課題探究內容的選擇方面,可涉及其他學科與物理學相聯系的綜合性問題。如選取“從電冰箱到臭氧層”為主題開展課題探究,它涉及電冰箱的工作原理,氟利昂的物理性質與化學成分,氟利昂中某些物質與臭氧的作用,臭氧層與人類的關系,人類應采取的對策,無氟冰箱的制冷機理等。這些都涉及物理學知識、化學知識以及環境保護科學知識。
總之,對于探究教學內容的選擇應該明確,不是所有的內容都值得去探究;也不是所有的內容學生都能探究。加上探究教學費時的特點,因此對探究教學的內容必須精挑細選,才能達到探究教學的目的。
參考文獻
1. 徐學福,探究教學研究[M],廣西:廣西師范大學出版社,2005
關鍵詞:大學化學;科研前沿;教學;應用
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)35-0175-02
大學化學是各高等院校化學、生物學、材料科學、地球科學、環境、醫學、藥學等相關專業的一門基礎必修課,其包含無機化學及物理化學等方面的內容,較抽象,且理論性強。大學化學課的教學對象是剛剛步入大學的新生,此時他們還停留于高中那種“灌輸式”的學習模式,對化學的認識僅僅局限于抽象概念、化學方程式和相關計算的生硬記憶,而對化學在生產和生活中的作用往往認識不足,這就迫切地需要他們向大學的學習模式轉變,由被動吸收性的學習轉變為主動創造性的學習。
在教學過程中,如果僅按照教材或講稿的內容采用照本宣科式的教學方式,使用傳統的一講到底、與科研前沿知識完全脫節的教學方法,就是一種落后呆板的教學方式。在課堂上,只是教師的講解,卻沒有學生的參與,這種“灌輸式”的教學方式只會導致學生對那些抽象的理論課內容失去學習的興趣和動力,從而抑制學生的主觀能動性[1]。因此,教師要在教學內容上下功夫,提高課程的生動性和趣味性,進行創新性的改進,引入科研前沿的知識去充實原有的課本知識。這樣,學生可以了解一些前沿領域的最新發展動態,同時也能很好地掌握所學的基礎知識和理論[2]。在大學化學教學中,適當引入學科前沿知識,調動學生的學習積極性,這樣能夠大大提高教學質量,改善教學效果。針對這些情況,本文結合大學化學教學實踐在課程的教學內容和教學方式方面進行了有益的嘗試和探索。
一、合理安排教學內容
應上好緒論課。作為大學化學課的第一次課,如果能取得好的教學效果,對后續教學工作的順利開展以及學生能學好這門課程至關重要。緒論的內容應該讓學生有耳目一新的感覺,滿足他們的好奇心以及期盼心理。一般而言,學生關心的是大學化學與專業之間的關系及學好大學化學對將來的發展有怎么樣的作用。因此,緒論課要解答學生的疑問,突出大學化學這門基礎課的重要性。現代科技飛速發展,許多新材料隨之而生,而新材料的應用又促進了科技的進步[3]。大學化學這門課程有著極為豐富、熱門的科學前沿知識,如超導材料、記憶合金、不碎玻璃、納米材料、不銹鋼、導電塑料、石墨烯等,這些科學前沿知識能夠極大地激發學生的學習興趣。在緒論課中講述一些新材料的意外發現,乃至研制成功,再到實際應用,這樣一些有趣的內容,往往會引起師生的共鳴,達到期望的教學效果。實踐表明,適當講解關于科研前沿的內容,有助于培養學生學學化學的興趣。
化學學科的內涵極為豐富,學科交叉和融合是現代各科學發展的一大特點。在新形勢下,當前教學改革的發展趨勢要求人才須按照社會發展的需求來培養。因此,在大學化學的教學過程中,應當結合學生的專業方向來選取適當的科學前沿內容。此外,科學前沿的新成果不斷涌現,課程的教學內容也必將隨之不斷調整。基礎理論教學是大學化學課程教學的必不可少的關鍵環節。許多基礎理論,由于不能及時與實踐相結合,學生在學習過程中很難體會其含義,達不到學以致用的效果。例如,講解熱力學第三定律“在絕對零度,任何完美晶體的熵為零”時,學生只能從文字上得到“絕對零度不可達到”這個結論。實際上,學生對“是否存在降低溫度的極限”這一問題非常感興趣。此時,若給學生引入最新的研究報道:2014年10月22日,意大利國家核物理研究院下屬的格蘭薩索粒子物理國家實驗室宣布,他們將一立方體銅塊冷卻到6毫開(零下273.144攝氏度),這一溫度幾乎接近“絕對零度”(零下273.15攝氏度)。實踐表明,這個最新報道的引入不僅可以激發學生的學習興趣,還能讓學生了解雖然絕對零度在實際生活中似乎無法達到,但科學家還是不遺余力地嘗試著接近絕對零度。通過科學家對絕度零度的不斷追求,讓學生認識到科學永無止境,激勵他們學習科學工作者那種鍥而不舍的精神。
做到教學內容的合理安排,這就要求教師在充分理解教材的前提下,準確地把握相應的知識體系與所設的培養目標。另外,為了能夠將相關科學前沿知識充分應用到大學化學的教學中,教師應深入學習該學科的新知識,追蹤該學科的相關科技研究最新發展趨勢和動態,精心選取相關科學前沿知識來充實課堂教學內容,讓學生可以學以致用。例如,在講解原子結構相關章節時,可以講解碳的不同形態的材料,如金剛石、石墨、富勒烯、碳納米管、石墨烯等。
本文以石墨烯以及單層石墨烯的誕生歷程為例來講解。單層石墨烯是由英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈?杰姆和克斯特亞?諾沃肖洛夫于2004年發現的。他們制備單層石墨烯的方法非常簡單,先從石墨中剝離出比較厚的石墨片,之后將這個比較厚的石墨片的兩面都粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把較厚的石墨片一分為二。不斷地重復這樣的操作,得到的石墨片也越來越薄,最后,他們可以得到僅由一層碳原子構成的薄片,這是單層石墨烯的誕生歷程。
從此以后,石墨烯的制備方法層出不窮,經過近幾年的發展,科學家發現,離單層石墨烯的工業化生產越來越近。安德烈?杰姆和克斯特亞?諾沃肖洛夫因其在單層石墨烯的特別貢獻獲得2010年諾貝爾物理學獎。此外,引入石墨烯的最新研究進展:石墨烯微片規模化生產技術已經成熟,其下游運用研發成果層出不窮。
石墨烯未來五年在光電顯示、半導體、觸摸屏、電子器件、儲能電池、顯示器、傳感器、半導體、航天、軍工、復合材料、生物醫藥等領域將呈現爆發式的增長。這不但會讓學生很輕松地完成本課教學內容的學習目標,掌握抽象理論中原子結構化學鍵與物質形態的關系,又能了解當前無機化學的前沿領域,大大增加學生對抽象結構化學的學習興趣。
二、注重理論結合實踐
在教學內容上,要注重理論與實踐相結合,鼓勵學生探索創新。在固體結構章節,學生對晶體中原子的周期排列、晶胞在三維方向的重復堆積,以及晶體的結構特征等知識點很難理解,認識和想象力跟不上教師的講解。此時,可以將學生帶出課堂,到實驗室中讓他們通過親身體驗去認識晶體結構。在實驗室,學生可以接觸大型的科研儀器――X射線單晶體衍射儀。X射線單晶體衍射儀的分析對象是一粒獨立的晶體,就像我們所看到的一粒鹽或一粒砂糖。單晶中,原子或原子團呈周期性排列,如果將X射線(如Cu的Kα輻射)照射到單晶上,就會發生衍射,接著對所得衍射線的數據分析可以解析出晶體中各個原子的排列情況,解析出晶體的結構。晶體的結構可通過測試的方法來確定,這對物質性能的解釋、學科的發展以及新產品的生產和研發等,具有很大的作用。例如,2014年,中科院院士、著名結構生物學家、清華大學施一公教授研究小組首次在世界上揭示人源γ分泌酶復合物的精細三維結構,發現人源γ分泌酶復合物與阿爾茨海默癥(俗稱老年癡呆癥)的發病直接相關,這為理解γ分泌酶復合物的工作機制以及老年癡呆癥的發病機理提供重要依據。這一例子的講解,可以極大地加深學生對晶體結構的認識,激發對晶體結構學習的興趣。
三、利用多樣的教學方式
教學方式是達成教學目標的重要環節。由于教學內容的側重點不同,需要采取靈活的教學方式。基礎理論知識具有明顯的理論特點,課堂教學以講授為主,在多媒體課件及相關視頻的輔助下生動地呈現教學內容,可以有效地提高課程教學的效率。在大學化學課的教學過程中,特別是在引入相關科學前沿知識來講解時,充分利用多媒體來教學,將一些科技現象和流程通過動畫形象逼真地演示出來,更能為學生提供眼、耳等感官刺激,使他們的思維變得更加活躍,對于相關的知識點也就更容易理解和接受。此外,啟發學生思考,使他們主動學習。教師在課堂上要經常提出一些問題,引導學生進行討論,之后根據情況對某些問題的解答進行補充和擴展。教師還應注重鼓勵學生積極參加各類大學生創新活動或專業科技競賽,還可以讓參與教師的科研活動,通過這些活動激勵學生積極主動學習,提高他們的動手能力和創新能力。
四、結束語
在大學化學的教學過程中,適當地引入相關的一些科研前沿知識,既能讓學生在學會課本知識的基礎上了解一些科學前沿的相關研究進展,還能激發學生的求知欲,由被動接受式學習變成主動求知型學習,提高學習興趣,真正體會到學習的樂趣。教師結合科研前沿知識,在教學內容和教學方式方面進行改革,可以提高教學質量,達到更好的教學效果,這更符合培養創新人才理念的要求。
參考文獻:
[1]李燕.淺談如何激發學生學習有機化學的興趣[J].中國冶金教育,2014,(3):1-2.
1.“課外讀”在教材中的分布
新教材必修模塊中“課外讀”包含六個欄目,分別是“科學家訪談”、“科學前沿”、“科學家的故事”、“科學?技術?社會”、“與生物學有關的職業”、“科學史話”。其中“科學家訪談”分布在新教材三個必修模塊的開篇部分,科學前沿”等其余五個欄目,分布在部分章節末尾,具體分布見表1:
2.“課外讀”的特點
2.1“課外讀”的結構特點
新教材三個必修模塊都以“科學家訪談”為序,這是對傳統舊課程緒論或前沿的突破,對整本教材的內容具有引導作用。[1]“興趣是最好的老師”,在引入新知時,充分調動學生內在的學習動力,激起學生的求知欲望和學習興趣,是教學成功的關鍵。教育心理學認為:“學習是一個能動的過程,要使學習有成效,學生必須成為教學過程的參與者。”[2]“科學家訪談”把學生的注意力引向即將學習的內容,讓學生參與知識發生的教學活動,將科學家的探究經歷、思維火花及探索求實的精神等以對話形式展現在課本的開始,激勵學生求實創新、勇于探索,同時也展現了科學家對中學生寄予的殷切希望,在思想上對學生具有啟迪作用。
部分章或節的末尾,添加“科學前沿”、“科學家的故事”、“科學?技術?社會”、“與生物學有關的職業”、“科學史話”欄目,是對學生思維水平的提升。這些科學發展前沿和最新科研成果等有助于使學生的學習從基礎理論知識層次上升到價值思考層次,對生物學產生更濃厚的興趣。“科學前沿”欄目,滲透了生物科學前沿知識,彌補了基礎教學的缺陷,使科學前沿和高中生物學教學接軌,使教育名副其實的面向現代化;“科學?技術?社會”欄目,注重與實際生活的聯系,培養學生主動參與、樂于探究、勤于動手的能力;“科學史話”欄目,在傳授生物學知識的同時,對知識的產生歷史進行考察,讓學生理清生物學知識的來龍去脈,有利于學生理解生物學知識的豐富內涵和深刻本質,并認識生物學知識的動態性和相對性;布魯納曾經指出:“教一門學科,不是建立一個小型圖書館,而是要學生獨立思考,積極參與到獲得知識的過程中去。”“科學家的故事”欄目,通過實例,培養學生獲取知識的能力,而不僅僅是獲取知識。
2.2 貫徹了STS教育理念
STS是英文科學(science),技術(techno logy),社會(society)三個單詞的縮寫,STS 教育突出的是科學、技術、社會之間的關系,即教育、教學內容的出發點。STS教育要求學生能夠將學到的科學技術應用到日常生活中,發現問題、分析問題、解決問題,增強社會責任心……“科學?技術?社會”欄目,主要向學生介紹生物學知識在生產生活上的應用。例如在“酶為生活添姿彩”中提到洗衣粉中添加酶可以提高洗滌效果,強調了科學技術與實際生活的聯系,使學生可以學以致用,使學生認同當代生物學知識及其相應技術與人類生活關系密切,貫徹了生物課程―“注重與現實生活的聯系”這一理念。
2.3 關注學生的發展
與舊教材相比,新教材新增了“與生物學相關的職業”一欄,每一種職業都包括職業描述、就業單位、主要任務、學歷要求、需具備的素質和職業樂趣六部分,且每一種職業都附有相關的圖片。為學生提供生物學相關的職業,有助于體現生物學在日常生活、社會活動、經濟活動中的作用,激發學生學習生物學的興趣。生物產業是一個新型產業,具有很強的吸引力,前景美好,教材所列的職業指向中高層面,有助于激發學生的學習意識,看得遠才能走的遠,因為有對未來的憧憬,學生學習就有了目標目標。另外,該欄目拓展了學生的視野,學生對所學習知識的應用前景有所了解,為以后的繼續深造打下了基礎。
3.啟示與建議
3.1啟示
新教材在知識結構方面十分注重知識的層次關系,注重學生是學習的主體。“課外讀”欄目的設置重視在特定的教學情境中主體之間的交互作用,通過內隱的思維活動、精神活動以及外顯的操作活動,使學生在獲取知識的同時,交流思想、溝通情感和分享意義。它注重學生個體知識的建立、個體新經驗的形成和個性化的成長,有利于學生在知識和能力、經驗和體驗、情感態度和價值觀等方面的不斷豐富、完善和成熟[3]。從而使新課程倡導的自主、合作、探究的學習方式落到實處,使學生真正的成為學習的主體。
3.2建議
3.2.1運用“課外讀”,培養學生生物科學素養
生物科學素養是指公民參加社會活動、經濟活動、生產實踐和個人決策的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度價值觀[4]。“科學史話”、“科學前沿”等欄目,力圖使學生在掌握知識的過程中了解生物學發展的歷程與生物學前沿技術等,彰顯了課程教學的思想交流、情感熏陶、價值引導功能。教師應合理的利用“課外讀”,培養學生的情感態度價值觀,讓學生在閱讀中學習,通過科學家的故事,身臨其境,體驗科學探索之路的艱辛;“科學?技術?社會”欄目,如“評價激素類藥物的利于弊”,“艾滋病―威脅人類的免疫缺陷病”等,可以讓學生通過查閱資料及討論交流的方式學習,通過討論交流,學生易于達成共鳴,碰撞出思維的火花,形成正確的價值觀及唯物主義辯證觀。而“酶為生活添姿彩”等內容可以通過進行“迷你小實驗”的方式,讓學生參與其中,自己設計并動手實驗,這樣學生的基礎理論知識得到鞏固,動手能力得到培養,并激發培養學生的探究能力。
3.2.2運用“課外讀”幫助學生建構知識
教師應發揮其主導作用,幫助學生完成知識的建構。學生的學習既有感性知識,也有理性知識。在教學過程中,教師能否很好的駕馭知識,合理的運用不同形式的知識,采用不同的方式進行教學顯得至關重要。新教材必修模塊以“科學家訪談”為序,如必修一《分子與細胞》模塊,以“探索生物大分子的奧秘―與鄒承魯院士的一席談”為序,學生讀完后能夠對分子與細胞部分內容有了感性認識,教師應發揮其“先行組織者”的作用,通過適時恰當的講解與引導,使學生獲得理性知識,并學會用宏觀的視角看待微觀世界,那么學習“分子與細胞”模塊知識就相對容易。我國傳統教育心理學將知識學習的過程分為理解、鞏固和運用三個階段。[5]學生在學習了教材主體部分的知識后,對知識的掌握還處于理論層面,如何將這些理論層面的知識加以鞏固、內化和提升,這就需要借助于“科學前沿”、“科學?技術?社會”等欄目的學習。通過教師的引導及學生的參與,就完成了對知識的建構。