化學實驗教學研究性學習應用

8/8化學實驗教學研究性學習應用從網絡環(huán)境下應用化學專業(yè)研究性學習的意義、原那么及模式三個方面進行探討研究,為培養(yǎng)應用型化學人才提供一種新的教學、學習模式。網絡環(huán)境；應用化學實驗；研究性學習網絡環(huán)境下研究性學習[1]與應用化學實驗結合恰好彌補了應用化學實驗培養(yǎng)過程中的一些缺乏[2]。21世紀是網絡信息時代,隨著電腦、智能和網絡的豐富,越來越多的教育者傾向于多媒體教學,越來越多的學生使用網絡資源,大大提高了視野和學習效率[3]。研究性學習是以培養(yǎng)學生的信息能力、思考能力、探究實踐能力、團隊合作能力等多方面的能力,旨在塑造新型科學創(chuàng)新型人才。目前研究性學習在中小學實施比擬多[4-5],在高等教育里研究及實施的都相對較少[6-7]。應用化學是在根底化學上開展出來的應用學科[8],主要以應用為主,介于根底化學和化學工程之間。其培養(yǎng)的人才一方面需要具有根底化學知識,另一方面需要以工程技術為很坐標橫向開展[9]。但目前應用化學實驗存在兩個主要問題：一、實驗室資源條件有限,實驗室很難到達企業(yè)或公司的實際設備條件,有些實驗只能在書上或教師的ppt中觀看到一些圖片。二、本科應用化學實驗教學過程中與企業(yè)聯系較少,不能讓學生真正走進企業(yè)實習或是見習,一般只能參觀。這樣就造成了學生的綜合實踐能力及獨立工作能力較低下的問題。高?；瘜W工作者已經越來越關注研究性學習,以提高學生的綜合素質。綜合網絡教學與研究性學習的優(yōu)勢,將兩者結合,相互補充,將其應用到應用化學的實驗教學中,能很好的解決應用化學實驗教學的瓶頸問題,為培養(yǎng)應用型化學人才,翻開了一個新的局面,提供了一個新的機遇,同時也是一個新的挑戰(zhàn)。1網絡環(huán)境下應用化學實驗研究性學習的意義1.1樹立正確的網絡信息觀隨著我國網絡的普及,及電腦、筆記本、智能等走遍了全國,越來越多的學生接觸到新科技,新信息。當然信息技術是新世紀應用型人才所必須掌握的一項根本技能,是學生學習生活必不可少的技能。但我國的中小學及大學生在使用這些智能設備時,很少將其用在學習上,大局部將其作為娛樂設備如：玩游戲、聊天、關注娛樂體壇信息、看新聞等。這就是在大量的網絡信息垃圾下,如何正確使用智能設備獲取我們所需要的信息與知識。在網絡環(huán)境下的應用化學研究性學習過程中,學生需要樹立正確的信息觀,在網絡信息的海洋中抵抗各種誘惑,排除各種垃圾,牢牢記住自己的目標,尋找自己需要的知識,用自己的科學觀、價值觀區(qū)分是非,正確認識和理解網絡文化,也為將來網絡環(huán)境下的長期研究性學習打好根基。1.2提高實驗動手應變能力應用化學作為以應用為主的理科專業(yè),主要目的是培養(yǎng)應用型人才,以用為主,而大局部的理論知識都是在實驗的根底上的,因此應用化學實驗在學生綜合素質的培養(yǎng)中起著重要的作用,必須提高學生的實驗動手能力。但一般情況下受到學校硬件條件下的限制,很多實驗都分組完成。分組實驗能很好培養(yǎng)學生的團隊協作能力,但另一方面也減少了很多學生的動手能力,還有一些學生幾乎不動手操作。同時還有一些危險性的實驗,由于其平安性問題,學校不會設置此類實驗,大大減少了學生面對危險實驗的處理能力。而網絡虛擬實驗那么能很好的解決這一問題,學生可以根據需要觀看化學實驗視頻,然后再虛擬仿真的化學實驗平臺上自己操作,加深實驗內涵的記憶和理解,進一步加強動手能力,提高應變能力。1.3培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度,發(fā)散思維應用化學培養(yǎng)的畢業(yè)生生主要面向的是公司和企業(yè),需要具備公司和企業(yè)所需要的必備的根本能力。在以后的工作中處處存在危機,處處存在問題,需要學生具有嚴謹的科學態(tài)度,將每個實驗操作及可能存在的問題都需要考慮到,將問題或者危險扼殺在搖籃中,且需要發(fā)散思維,有應對突發(fā)狀況的能力。學校的實驗中無法進行公司或企業(yè)中的大型實驗,網絡環(huán)境下的應用化學實驗利用仿真實驗平臺能很好的彌補這一缺陷,能讓學生在仿真實驗過程中認真觀察,思維擴散,發(fā)現規(guī)律,步步為營,從而到達鍛煉邏輯思維的開展和縝密科研態(tài)度的培養(yǎng)。1.4自主研究創(chuàng)新、團隊合作網絡環(huán)境下的研究性學習,與傳統(tǒng)的學習模式不同,在研究性學習過程中老師不在是主導,而是協助的作用。學生自主研究設計,提出問題,驗證問題,探討分析,利于創(chuàng)造性思維的形成。在團隊合作中,任務明確,有利于團隊協作。2網絡環(huán)境下應用化學實驗研究性學習的原那么2.1引導啟發(fā)在網絡環(huán)境下的研究性學習中,教師不在起主導作用,而是引導啟發(fā)的作用。在整個學習過程中教師需要以培養(yǎng)提高學生的綜合能力為主要目標,選擇設計適宜的問題或創(chuàng)設一定的教學問題,引導啟發(fā)學生在實驗過程中提高學生學習興趣,發(fā)散其思維,增強動手能力。引導學生制定學習目標,正確完成目標并在不斷的實驗過程中培養(yǎng)良好的習慣及解決實際問題的能力。2.2個性主體網絡環(huán)境下的研究性學習,學生要意識到其主體的定位,不再是跟著老師的思維走。而是在實驗內容的根底上,自己思考設計合理的研究方案,提出系列可能存在的問題。在老師和同學的幫助下,自行解決驗證實驗中存在的問題,最終完成實驗目標。在研究性學習中需注重每個學生的個性差異、認知能力、思維方式的特異性,網絡環(huán)境及實驗的設置應充分考慮到個性主體性原那么,同時教師與學生是平等的。2.3資源豐富、共享網絡環(huán)境下的應用化學研究性學習的實施,一個重要的客觀條件就是網絡資源的豐富和各種仿真化學實驗軟件的支持。目前國外有很多組織或者機構在進行虛擬實驗室的建設,如VSL(VisualSystemsLaboratory)虛擬系統(tǒng)實驗室、VRICHEL(VirtualRealityinChemicalEngineeringLaboratory)實驗室、虛擬工程/科學實驗系統(tǒng)等,而國內也有很多大學創(chuàng)立了自己的虛擬實驗,這些與化學實驗相關的軟件及虛擬實驗室的建設是網絡環(huán)境下應用化學研究性學習的物質根底,但并不是所有的學校都有比擬全面的軟件平臺。資源共享將是網絡環(huán)境下應用化學實驗研究性學習的一個開展趨勢,我們可以聯合國內各大高校實施聯網實驗、建立網絡高速公路或者實施網上實驗年等方式促進網絡資源的共享,一方面提供了根底,另一方面也擴展了學生的視野范圍,給學生一個更大更好的學習及展示平臺。2.4有效評價研究性學習是以學生為主體,教師為主導的一個主要模探索式,在整個過程中并不會因為教師功能的改變,而使得教學過程無法控制。研究性學習仍然是一個可以操控的學習模式,這就需要學生在探索過程中及時的交流、反應給老師,然后老師及時地給學生一定的評價與指導,就像風箏一樣,線永遠在老師的手里,學生既是主體風箏,自由學習。兩者之間存在著辯證統(tǒng)一的關系。3網絡環(huán)境下應用化學實驗研究性學習的模式網絡環(huán)境下用用化學實驗研究性學習與傳統(tǒng)的應用化學實驗模式不一樣,在學習過程中存在較多的不確定性,需要一個設定一個比擬合理的模式來作為網絡環(huán)境下研究性學習的支撐。在結合網絡、研究性學習及應用化學這三個因素的根底上,我們提出了如下列圖的學習模式。在此模式中主要分為；課題確定、情境創(chuàng)設、方案制定、實踐探究、總結評價反思和實驗拓展這六個局部,每局部都是在前一局部的根底上,但六大局部不可分割息息相關。3.1課題確定由于網絡環(huán)境下的研究性學習具有特定性,且現在各方面資源與條件并不是很豐富,不是所有應用化學培養(yǎng)方案中的實驗。課題確實定也是教學目標確實定,目的是提高學生的綜合素質及動手能力,所以應在多層次分析應用化學實驗內容的根底上,利用網絡資源結合建構主義研究性學習的特點,選擇適當的實驗課題。如可從：煤化工-甲醇的生產精餾實驗、環(huán)境監(jiān)測與分析-水體有機化合物的測定、精細化工-水溶性漆的制備與應用、食品分析-橘皮中果膠的提取與應用、應用電化學-材料外表電化學改性及其性能測試等課題。同時應考慮實驗的實驗客觀因素,以確保實驗的順利進行。3.2情境創(chuàng)設在以往的應用化學實驗中存在教學與現實別離的情況,一般的實驗內容主要包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟及問題,很少將實驗與實際的應用或生活相連接。在網絡環(huán)境下教師可以利用各種資源及軟件,將每一個實驗目的、原理甚至危險都真正融入實驗中,給學生創(chuàng)設真實的實驗情境,然后與我們的實驗相比照,比擬真實實驗與實驗室實驗的聯系與不同點。在情境創(chuàng)設的過程中,還需將如何利用網絡資源,通過哪些途徑可以查詢到我們所需要的信息等都融入其中。3.3方案制定在研究性學習過程中,學生的知識儲藏、動手能力及分析解決問題的能力不一致,可以將學生按一定的能力平均分組,然后學生自行分配任務。研究性學習是學生自主探索的過程,學生可以以自己的知識儲藏或查到的資料為根底,設定處實驗方案、實驗過程和預期的實驗結果。3.4實踐探究在前期的準備工作根底上,小組可以根據自己的設定的實驗方案進行實踐,再以實踐的結果來驗證實驗方案和實驗假設,然后根據實驗結果來修正實驗方案,最終完成實驗內容。在整個實驗過程中由于每個小組的實驗方案并不一致,所以每個小組需要及時、清楚的記錄每一個實驗操作,實驗過程及實驗結果。在實踐過程中教師應在旁及時輔助與必要的指導。3.5總結評價反思在研究性學習中在注重學生創(chuàng)新能力的同時也會出行不同的問題,需要及時的歸納總結,和小組交流,這樣可以促使研究性學習順利進行,還可在增強同學間、師生間的相互協作的關系。在學習結束后可以通過討論的方法對成果進行鑒定,網絡互評以便于學生進一步強化知識內容及實驗過程中的應變能力。還可以將成果共享。3.6實驗拓展拓展實驗能提高教學效果,在網絡環(huán)境應用化學實驗的研究性學習中,實驗拓展能在網絡、理論知識、實驗和實踐中起到一個橋梁的作用,進一步加強學生對知識的理解與運用。同時也可以提高學生的積極性。4總結網絡環(huán)境下應用化學實驗的研究型學習能提高應用化學專業(yè)學生的綜合素質和實驗動手應變能力,將是應用化學實驗學習的主要模式之一。但這種學習方式還需要學校、教師和學生積極配合。學校需要給予政策、經濟和人才上的支持；教師需要不斷的學習總結提升自己的能力；學生需要積極主動參與其中,改變以往接受式的學習模式,在討論中開拓思維、提升能力。目前這種學習模式在應用化學實驗中實施的比擬少,還需要進一步的探討和研究。[1]張新明,余繼飛．網絡環(huán)境下的研究性學習綜述[J]．中國電化教育,2019,194(3)：20-23．[3]牛亮峰,孫婷,李公春,等．網絡環(huán)境下有機化學實驗預習模式優(yōu)化的研究與實踐[J]．實驗室科學,2019,16(6)：155-157．[4]黃榮懷．網絡環(huán)境下研究性學習的根本策略[J]．教育科學研究,2019,3：19-23．[5]赤麗娟．網絡環(huán)境下高中研究性學習教學模式的研究[J]．陜西師范大學,2019．[6]牛淑杰．網絡環(huán)境下大學英語研究性學習模式探析[J]．遼寧醫(yī)學院學報：社會科學版,2019,8(1)：121-123．[7]齊欽．略論網絡環(huán)境下研究性學習與創(chuàng)造性思維培養(yǎng)