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摘要:長期教學發現,應用型高校女生的化學實驗能力相對薄弱。針對這一現象,對應用型高校女生的化學實驗態度、實驗報告撰寫、實驗興趣、實驗操作能力、實驗創新意識和探究能力等方面進行了調查研究,闡明了影響女生化學實驗學習的誘因,結合女生的心理特點和化學實驗學習存在的問題,為高校女生化學實驗能力的提升提出了教學策略。
關鍵詞:化學實驗學習;調查分析;存在問題;教學策略
合肥學院從創辦之初就具有改革的基因,特別是2009年以來,深入推進教育教學改革,改革成效明顯,“突破學科定勢打造模塊化課程重構能力導向的應用型人才培養體系”項目獲得2014年高等教育國家級教學成果一等獎。實踐實驗教學改革也在同步推進,提出許多創新舉措,如,在實驗教學內容方面,開設綜合性、應用性和設計性實驗,積極探索工程性、研究性和個性化實驗,注重培養學生解決生產中實際問題的能力和復雜工程問題的能力[1,2]?;瘜W實驗作為培養應用型人才的重要抓手,對應用型人才培養具有獨特的作用[3]。長期以來,從我?;瘜W實驗課程教學情況來看,女生的實驗能力明顯弱于男生,鑒于此,我們對女生的化學實驗學習現狀進行了調查,并對調查出的問題提出了化學實驗教學策略。
1調查對象與方法
1.1調查對象
我們對合肥學院、亳州學院、皖西學院、蚌埠學院、池州學院、宿州學院、淮南師范學院、黃山學院、銅陵學院這9所地方應用型本科高校開設化學實驗課的女生進行了問卷調查。這些院校分布在我省的不同地區,具有一定的代表性,能夠反映出我省應用型本科高校女生化學實驗學習的現狀。
1.2調查形式與內容
調查形式主要以問卷調查為主,并結合個別電話訪談和部分座談。調查內容包括:實驗重要性、實驗態度、實驗報告撰寫、實驗興趣、實驗操作能力、實驗創新意識和探究能力。1.3調查概況此次調查,共發放問卷400份,回收有效問卷380份,有效回收率為95%。問卷采用社會科學統計包SPSS22.0軟件進行統計分析。
2調查結果統計與分析
影響女生化學實驗學習的因素很多,本文從影響女生化學實驗學習的有利因素和不利因素兩個維度進行調查,針對調查結果分析如下:
2.1影響女生化學實驗學習的有利因素
2.1.1對化學實驗重要性認知充分
通過調查發現,絕大多數女生能夠認識到化學實驗的不可替代性,能夠認識到化學實驗是化學教學的重要組成部分,能夠認識到化學實驗對應用型人才培養的重要價值,只有8%的同學認為化學實驗可有可無,無關緊要。
2.1.2良好實驗態度已經養成
調查統計發現,大多數同學都能夠按照授課教師的要求,在做實驗之前,查閱有關資料、盡量熟悉實驗內容、實驗目的、實驗原理和實驗注意事項,認真撰寫實驗預習報告,做到心中有數。只有5%的同學做實驗之前不做任何準備,認為開設實驗課對就業、考研、考公務員幫助不大,實驗觀察、記錄、操作也不認真。
2.1.3能夠獨立撰寫實驗報告
實驗報告內容一般分為五個部分,即實驗目的、實驗原理、原始記錄、數據處理和結果分析、思考題和實驗總結。實驗報告的撰寫能夠反映出女生細膩、善于表達、善于學習和利用資源的心理特征,由表1不難看出,大多數女生能夠認真完成實驗報告。
2.2影響女生化學實驗學習的不利因素
2.2.1實驗興趣尚待激活
有將近一半的女生表示很害怕或不想上化學實驗課,有些女生盡管認為化學實驗很重要,但卻行動遲緩。不同年級學生的實驗興趣有較大差異,與高年級學生相比,低年級學生的實驗興趣水平明顯較高。即使有部分女生表示喜歡化學實驗課,這種興趣和喜歡也是淺層次的,隨意性比較大,往往容易消退。
2.2.2實驗操作能力亟需提升
實驗操作能力偏低是大多數女生實驗能力提升的瓶頸。只有不斷的嘗試,不斷的動手實踐,不斷的質疑和冒險,才能真正的提升實驗技能。由于女生天生膽小,做事謹慎小心,畏懼錯誤,做實驗時較易產生緊張情緒。久而久之,這種慣性思維被固化下來,實驗操作的能力逐漸減弱,最終造成不良習慣。
2.2.3實驗創新意識和探究能力缺乏
實驗能力的高低是衡量大學化學專業學生綜合素養的重要標志之一[4]。調查發現,大多數女生對教材依懶性較強,習慣于“照方抓藥”,過于迷信課本,學習方式單一且機械化,往往只為被動的完成既定的實驗任務,對于實驗過程中出現的反?,F象和問題,缺乏懷疑和探究的意愿。大多數女生已經完全習慣于填鴨式的實驗教學,對驗證性實驗情有獨鐘,不愿進行實驗的優化與探究,只有極少數女生對于探究性實驗進行過深入的思考并自主設計過探究性實驗。
3化學實驗教學策略
綜上所述,不難看出,女生實驗興趣、實驗操作能力、實驗創新意識和探究能力都亟待強化。為此,我們結合女生心理特征和化學實驗教學的特點,提出如下化學實驗教學策略。
3.1以觀察和體驗為抓手,激活實驗興趣
興趣是活動成功的誘因?;瘜W實驗興趣是指個人在化學實驗中所產生的傾向性、選擇性的情緒情感體驗?;瘜W實驗興趣分為直接和間接兩種。直接興趣是指對化學實驗過程本身感興趣,維持時間比較短暫;間接實驗興趣是指對化學實驗的結果感興趣,維持的時間比較持久。因此,在化學實驗教學中,要不斷通過激活和強化,使化學實驗興趣逐漸由直接向間接轉化,并固化下來。由于化學實驗本身具有諸如直觀、奇妙、鮮活、生動、新穎等特點,故將培養女生的化學實驗興趣分為觀察和體驗兩個階段。由觀察帶來視角沖擊。心理學表明,女生的形象思維一般強于男生,容易被美輪美奐的情境所吸引,從而產生認知內驅力。教師應抓住女生熱愛美好事物的心理特點,嘗試用感性的語言來描述實驗現象,引導女生產生心理共鳴,在美好的實驗氛圍中,不斷強化興趣水平。如,在乙炔的演示實驗中,點燃乙炔時,加水后火焰格外明亮,可以這樣來描述,“瞧,明亮的火焰像奧運會的火炬在熊熊燃燒”。此外,老師可以安排學生將奇特的實驗現象進行拍照,然后集中展覽評比,不斷強化對實驗的認知。由體驗感受實驗之妙。教師可以和學生進行角色互換,在每次實驗課開始之時,隨機安排3~4位同學進行演示實驗,并進行現場錄像,這種角色互換的方式勢必給學生帶來一定的壓力,可以促使學生進行認真的準備,無形中提升了學生的實驗能力。安排學生操作之前,教師要進行示范和引導,做到動作快捷流暢、一氣呵成,在潛移默化中給女生施加影響。在操作的過程中,出現失敗是正常的,教師要仔細觀察,對于實驗失敗的女生,教師要及時正面引導,適時進行激勵,消除不良情緒,反復強化,最終對實驗產生由懼怕到愛好的轉變。
3.2多措并舉,夯實實驗基本操作
掌握基本操作是化學實驗的應有之意,更是創新和探究能力的基石。由于高考指揮棒的影響,導致很多學生進入大學之前,實驗基本操作能力不足。因此,要提升女生的實驗操作能力,需要不斷夯實基礎。針對女生的心理特點,教師要打消女生的顧慮和畏難情緒,激活女生的實驗動機,指導女生實驗操作時,要根據不同女生的化學實驗知識儲備狀況,進行分類指導,因材施教,確保每位女生的實驗操作能力都能得到有效提升。強化實驗認知是基礎。實驗認知是指學生獲得實驗知識或者應用實驗知識的過程,或指實驗信息加工處理的過程。包括對化學實驗操作技能的認知和儀器設備的認知。這就要求教師在講解實驗的時候要厘清思路,讓學生做到入腦入心,幫助學生將實驗知識結構化、系統化。往往有些女生比較愛面子,即使沒有聽懂,一般也不會向老師追問,造成知識的前攝抑制和倒攝抑制,很難構筑完整的實驗知識體系。教師可以在本次實驗時,布置下次實驗的預習。利用女生實驗預習比較認真的有利條件,引發認知沖突,并在預習報告中設置“預習疑問”,促使其在動手實驗之前消除疑問。熟練掌握實驗操作是關鍵?;瘜W實驗操作技能是指順利完成實驗所具備的能力,需要腦和手的協調配合。在化學實驗教學過程中[5],教師要根據不同女生的操作情況分類施教[5]。對于操作能力比較弱的女生,教師要格外關注,親自指導,實驗基本操作要在教師的關注下完成,若發現不規范之處,耐心指導,態度要和藹,避免傷害女生的自尊心。對于實驗技能較強的女生,教師可以適時指導,給這些女生留下足夠的空間,讓她們動手去嘗試,使她們在順利操作中體驗成功的快樂,激活女生的實驗內驅力。
3.3革新實驗內容,創造實驗探究的機會
調查發現,大多數高校化學實驗課的實驗類型都比較單一,驗證性實驗偏多,綜合性、設計性、探究性實驗較少,甚至沒有。教學內容偏舊且難度不高,學生做實驗時難以激發求知欲、難以優化思維品質,實驗效果大打折扣。因此,對現有的實驗課程內容進行優化升級就顯得勢在必行。在化學實驗課程中,可設置“基礎性-綜合性-探究性”遞進式的化學實驗課程體系??梢栽鲈O一定數量的探究性實驗,如,探究的內容可以是:實驗條件、實驗裝置的探究,實驗步驟、實驗產物的探究,實驗異?,F象、失敗原因的探究,實驗綠色化、趣味性的探究,生活化實驗、現代化實驗的探究,教學講演實驗的探究,等等[6]。也可創造條件,增設一些與專業有關的認知實踐,目的是使學生將習得的知識在實踐中得到升華。針對女生的興趣點開展一些實踐性較強的實驗活動。比如,利用電感耦合等離子體質譜儀檢測校園湖水重金屬是否超標;用掃描電鏡和能譜儀檢測購買的皮衣是否是真皮制作;用原子吸收光譜儀檢測市場上化妝品是否含有汞元素等。這些實驗可以放手讓女生去探究,從查閱資料、樣品的準備和預處理、標液的配置、實驗儀器的操作、實驗參數的選擇、實驗結果的分析處理等均由她們獨立完成。所有工作完成后,組織專題匯報,使研究成果與大家分享,真正體驗到成功的甘甜和愉悅,充分認識到化學實驗的重要價值。
4結語
化學實驗教學在培養應用型人才的創新精神和創新能力方面具有特殊的培養功能和學科優勢,應用型高校應該重視實驗教學的改革,特別要針對女生化學實驗能力明顯弱于男生的現狀,結合女生的心理特征和化學實驗的特點,改進并完善教學策略,注重因材施教,逐步提升女生的化學實驗能力。
參考文獻:
[1]蔡敬民.深化應用型人才培養模式改革的路徑選擇[J].應用型高等教育研究,2016,1(1):6-7.
[2]蔡敬民,許徐.開放合作創新發展———探索中國特色應用型大學建設之路[J].應用型高等教育研究,2017,2(1):1-3.
[3]苗深花.高師“化學實驗教學研究”課程教學現狀的調查分析與改革措施[J].課程.教材.教法,2006,26(10):82-83.
[4]呂琳,徐丹悅,吳星.大學生化學實驗學習障礙的調查報告[J].化學教育,2010(5):54-56.
[5]蔡亞萍.中學化學實驗設計與教學論[M].杭州:浙江教育出版社,2005.
[6]熊言林,江家發,閆蒙鋼,等.高師“化學教學論實驗”課程改革的嘗試[J].化學教育,2006,27(1):42-43.
作者:徐澤忠 韓成良 李少波 熊言林 單位:合肥學院分析測試中心 合肥學院化學與材料工程系 安徽師范大學化學教育研究所