1启发式科学写作引入实验教学的意义
(1)传统大学化学实验教学流程单一,学生往往拘泥于课本内容,缺少思考的空间。导致学生产生依赖心理,对实验现象的描述和实验结果讨论仅仅停留在观察阶段,不能通过化学实验的学习,系统理解化学相关概念和原理。将启发式科学写作应用到实验教学,能够从根本上解决学习方式单一等问题,通过学生彼此之间的交流与讨论,使学生增加化学的学习兴趣。(2)启发式科学写作主要强调两个方面,一是整个实验的设计和教学过程强调启发性,二是写作过程中重视学生的思考和主动性,教会学生用自己的语言去描述、理解和重温先前知识,这种思考问题的方式,有利于学生理解新概念和原理,从而将新知识纳入到已有知识体系中。(3)启发式科学写作看重的是科学知识之间的联系、证据的表述以及现象的解释,对学生培养科学推理能力至关重要。科学写作的过程是不断反思先前想法和经验、设法理解、发展知识的过程,因而在写作期间学习者能建构更丰富的解释。
2启发式科学写作在化学实验教学中的应用
目前大学化学实验主要有基础性实验、综合性实验和设计性实验三种类型,下边以基础实验和综合性实验为例,讲解启发性科学写作在以上不同类型化学实验中的应用。(1)启发性科学写作在基础性实验中的应用。与传统实验报告不同,启发式科学写作贯穿于实验活动的始终,它能够帮助学生从实验和写作中实现理解,实验开始前需要给学生讲解实验的目的,即为什么要做此实验,和理论教学中的哪个知识点相关。实验后则要求学生回顾相应的化学知识以及实验过程,并且鼓励学生进行多方位的观察,从而发现实验证据和结论之间的关系。下边以学生酸碱滴定反应实验为例,其报告结构如表1所示。表1基础性化学实验启发式科学写作报告框架提出问题:做实验之前我提出的问题有哪些?酸碱滴定终点怎么确定?试验精度怎么控制?实验设计:怎么做才能解决这些问题?查指示剂的表色范围,选定指示剂;选作平行样,降低试验误差。实验观察:通过实验我观察到什么?甲基橙在碱性溶液中显红色,终点时显橙色。得出结论:可以用甲基橙做指示剂,由已知浓度的盐酸测定未知浓度的氢氧化钠。提供依据:HCL+NaOH=NaCL+H2O甲基橙的变色范围。实验讨论:我的结论和其他同学有何异同?反思:通过该实验,我们前面学习的理论知识有没有改变?如果有改变,则深刻地理解了中和反应的本质,明白了指示剂的选择方法和应用。(2)科学写作在综合性实验中的应用。综合性实验与基础性实验不同,强调综合运用所学过的知识,来设计实验,解释所看到的实验现象,要求学生有较好的实验技能,掌握使用多种化学研究方法,主要用来培养学生分析问题、解决问题的能力。将科学写作应用于综合性实验教学中,不仅能反映学生的实验过程,还能为学生创造交流实验结果的机会,通过交流讨论使学生深入理解化学概念和原理,此外写作、发言等活动环节还能提高学生的语言组织能力与表达能力,下面以三草酸合铁(Ⅲ)酸钾配合物的制备为例,讲解具体的应用方法,如表2所示。(3)科学写作在设计性实验中的应用。大学化学设计性实验是最具创造性的一类实验,是教师根据自己的研究兴趣和方向,以及课题的需要,组织学生设计实验,开展科学探究,并对结果进行分析和梳理,然后撰写实验报告。此类实验非常有利于学生创新能力的培养,因为在整个实验过程中,学生的主动性要求高,需要他们在老师的指导下提出自己的思路,寻求实验证据并进行解释,这对学生推理能力和语言表达能力的提升意义重大,非常值得推广。
3结语
本文尝试将科学写作引入到化学实验教学中,根据化学实验的不同类型进行了实验报告框架设计,具有很好的示范作用。后续将会将本文设计的模式和框架应用到具体实验教学中,根据效果反馈进行修改或者再设计。
作者:赵彤莹 单位:武汉科技大学化学工程与技术学院