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环境科学前沿问题精选(五篇)

发布时间:2024-01-09 11:09:03

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇环境科学前沿问题,期待它们能激发您的灵感。

环境科学前沿问题

篇1

关键词:分析化学前沿教学

中图分类号:G45文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)03(a)-0000-00

分析化学是我国普通高校化学教学的基础课程,具有十分重要的作用和意义。分析化学的全部内容就是吸取当代科学技术的最新成就(包括化学、物理、数学、电子学、计算机、生物学等学科),利用物质的一切可以利用的性质,建立表征测量的新方法和新技术,最大限度地在特定的时间与空间点或期间内获取物质的信息【1】。就化学学科体系而言,分析化学与相应的科学研究前沿具有更为明显的天然联系,而分析化学的教材体系并不是按照高度抽象的科学理论来划分的,而是按照技术类型加以分类的,其更新的速度滞后于分析化学学科的快速发展。因此,高校教师必须重视分析化学领域的最新发展,将其融合进自己的教学过程,开阔学生的思维和眼界,培养学生的兴趣和知识素养,使分析化学的教学不断与时俱进,推陈出新,始终保持旺盛的活力和吸引力,为高素质创新型人才的培养打下坚实的基础。本文分析了目前高校分析化学课程教学的现状,提出了在教学课堂中如何运用分析化学前沿的具体做法和措施。

1 分析化学教学的现状

1.1 学生的科研意识不够

由于多年的扩招,学生的基础知识素养有一定的下滑,同时,又由于社会环境的变化,尤其是工作压力的增大,使得学生的侧重点向现实工作倾斜。这些因素对学生的科研意识影响较大,也成为了目前高校教学中的普遍现象。比如,学生对化学实验普遍不太重视,只是为了得成绩而做实验,实验过程中不主动思考,严重限制了其实验操作技能能力和创新能力的培养;对于理论课的学习,大部分学生学习目的是考试能够过关就行,因此导致许多学生即使上了研究生对于很多基本化学知识还模糊不清,如果能够通过课堂教学中分析化学前沿的介绍使学生能够有兴趣去学,能够变“要我学”为“我要学”,将为今后科研能力的培养打下坚实的基础。

1.2 高校教学内容单一

目前高校分析化学教学的内容普遍单一,主要就是讲授教材。对于分析化学的前沿,新进展介绍不多。这一方面与教学思想陈旧有关,另一方面也与教师自身科研素养有关。

以上存在的问题,都与分析化学前沿在教学中的运用不够有关,如果充分发挥分析化学前沿在高校教学中的作用,那么,这些问题一定会有相应的改观。

2 分析化学前沿在化学教学中的具体实施

2.1 找准分析化学前沿与相应的教学内容的契合点。

分析化学前沿与实际教学具有密切的联系,同时也存在相当的距离。因此,找准分析化学前沿与相应的教学内容的契合点就成了关键。这些契合点主要就是教学中的重点、难点。如原子发射光谱讲述可重点介绍等离子原子发射,电分析化学可结合目前研究热点电化学传感器,化学修饰电极,微电极等进行讲述,光谱分析中融入毛细管色谱技术,超临界色谱技术等的应用,不仅能够开阔学生的视野,激发其学习兴趣,还能培养学生的科研意识。

2.2 积极采用新的教学方法。

针对教学要求和内容的变化,积极采用新的教学方法是实现分析化学前沿与高校化学教学融合的重要条件。目前已经出现了许多有关的新的教学方法。如立体化教学方法[2]。它是“利用网络技术构建的一种新型教学方法,在教学资源、教学形式、教学时空、学习环境、学习方式等方面具有与传统教学方法不同的体征。”立体化教学方法提倡多场合学习、充分利用网络等条件,扩展教学的时空,增加了教师教学和学生学习的空间和自主性,这样的教学模式为分析化学前沿的教学和学习提供了极为便利的条件。

2.3 采用回顾历史与展望未来导入教学

分析化学是一门不断发展的学科,每一具体内容都有一个发展过程,通过简单回顾历史和展望未来导入,可以引发学生的学习兴趣,使他们知道现在丰富多彩的分析方法是如何发展起来的,明白还有许多问题有待改进和解决。如色谱分析:从1903年俄国植物学家茨维特(Tswett)提出的分离植物色素讲起,给出流动相、固定相的空间图像1941年马丁(Martin)和辛格(Synge)发现液液色谱1952年詹姆斯(James)发现气相色谱20世纪60年代高效液相色谱法的发展[3]。使学生明白,今天丰富多彩的色谱分析方法原来是从一百多年前的叶绿素分离发展起来的,使他们看到分析方法将来发展的方向,展现了分析化学生动活泼的立体形象,也可引起学生对分析化学的浓厚兴趣。

2.4 充分利用多媒体等新教学手段

化学属于实验性学科,培养学生的动手能力是本学科的重点,多媒体教学可以把完整的实验过程在课堂上再现出来,尤其是课本上没有涉及到前沿学科相关内容,可以通过图片,动画模拟等手段让学生体会到该学科的重要性和趣味性。

2.5 适当增加现实问题的教学分量。

问题是提高教学效果的重要媒介,对于分析化学而言,现实问题具有显著的作用。俞汝勤院士主张:“把分析化学方面的教学由数据与信息的获取,上升到注重实际问题的解决这一新高度。”[4] 在分析化学教学过程中多穿插一些利用前沿分析科技解决实际问题的例子,比如在讲到各种分析方法时,可结合一些现实实例如食品安全问题三聚氰胺事件,瘦肉精事件向同学们传授分析化学在实际生活中的重要性,使其感受到分析化学前沿是分析化学解决现实问题的最新方法。

结语

通过各种手段将分析化学前沿融入到课堂教学中去,有助于开阔学生的视野,激发学生的创新意识和研究兴趣,加强学生的紧迫感和使命感,为培养学生勇于探索、勇于挑战、尊重科学、实事求是的精神,培养素质高能力强的综合型优秀人才打下坚实的基础。

参考文献

[1] 郭祥群.浅谈课程教学核心知识与知识网络建构-以分析化学为例[J].中国大学教学,2009(1):32-35.

[2] 陈宪明,李家贵,罗济文,等.分析化学立体化教学方法初探[J].广东化工,2010,2 (7):177-178.

篇2

关键词:科研成果;环境科学;教学;途径

1前言

环境问题近年来一直是全球热点问题,环境科学涵盖与环境问题相关的技术理论和方法指导,该门课程涉及内容广泛,具有较强的综合性,也一直受到环境相关专业的重视。但环境科学概论教学仍存在教学方法落后、内容更新不及时等问题,教学效果不佳,也无法全面地反映其科学内涵。为提高教学效果、紧跟学科发展步伐,可以在课程教学中引入研究前沿科技和热点,以科研促进教学,提高环境科学概论教学效果。

2环境科学概论教学现状

环境科学的高等教育虽然在上世纪70年代就已经开始,但在环境科学概论教学方面仍存在一些问题,影响了教学效果,没能发挥该学科应有的作用。

2.1教学内容落后

由于环境科学相关研究发展飞速,前沿热点实时变化,而教科书从修订、审批到最终通用,需要大量人力、物力和时间成本,因此教材很难紧跟科学前沿实时更新。一般来说,环境科学概论的教科书会用大多数篇幅介绍基础理论知识,极少涵盖近几年的科研成果和科研应用。教科书的局限性导致学生通过教材学习的只是理论知识和针对过去的环境问题的分析及技术方法,教学内容相对落后。

2.2教学形式单一

环境科学概论包含许多基础理论知識,且如上文所言,教科书的内容局限落后。在这种前提下,仍存在许多教师采取传统教学方式,以教师和教材为中心,单方面讲解理论知识,而不进行扩展和应用。学生面对枯燥无味的课堂,难以产生学习兴趣、激发创新思维,甚至会产生学生自学教科书的现象。在形式单一的课堂上学到的内容仅为纸上谈兵的理论,学生无法及时有效的了解其科研应用,也没有掌握该课程涉及的具体问题的解决方法。缺乏实践能力和创新能力锻炼的教学,也会影响毕业生质量。

3在教学中引入科技成果的途径

在社会经济和科学技术高速发展的新时代,环境科学问题也日渐增多,如雾霾、全球变暖、海洋污染、土壤污染、食品安全、工程三废排放等。但同时,不断涌现的环境问题也推动了环境科学的发展,大量科研人员投入到环境科学领域的研究中,研发新技术、新理论、新方法,为环境科学领域提供了丰富多彩的新案例。教科书存在难以及时更新的局限性,考虑到教科书的严谨性和受限制的信息量,也很难选择涵盖哪些案例和技术更为合适。因此,教师需要成为将科研成果应用于环境科学概论教学的主力。

3.1紧跟学科发展方向,关注科研动态

时刻关注前沿,了解学科发展情况和热点,是教师将科研成果引入教学之前需要做的准备。唯有多关注前沿动态,教师才可能选择合适的、前沿的学术成果补充进原有的知识体系,在激发学生学习兴趣和探究积极性的同时,还能够通过讲解并探讨案例,促进学生实践水平的发展。例如教科书中有关“伦敦烟雾”的叙述部分,教师可以补充中国治理雾霾的有效技术和措施,以及国内外对治理大气污染问题的新技术、新理论,同时还可以对几次重大大气污染事件进行对比讲解,让学生清楚大气污染问题的实质和严重性,也有助于他们了解国内外科学研究者解决这类问题时的思路。

3.2传统知识体系穿插前沿科研成果

传统知识体系所包含的理论知识仍然是学生需要深刻理解的主要内容,引入科研成果归根结底也还是为了让理论知识不止存在于纸面,而能成为学生日后解决相关问题时的有力工具。因此教师实际是在原来的教学计划中穿插介绍科研成果,丰富课堂教学形式,避免单一的“照本宣科”打消学生学习的主动性。对于传统知识体系中与最新研究进展有较大断层的内容,教师用科研前沿进行补充和完善,或进行对比讲解,让学生学习到更新后的更为实用的内容。教师讲解环境科学前沿领域的案例时,要注意引导学生进行分析和探究。通过剖析案例,培养学生分析问题、解决问题的能力。

4总结

篇3

关键词:高中物理教学;探究内容;挖掘

引言

探究内容的挖掘对于高中物理探究性教学具有重要意义。在挑选探究教学内容时主要从三个方面去考虑:首先是探究的内容是学生通过努力能够达到主动建构的;其次对探究的内容学生具有一定的基础知识,如相关的概念、规律等;最后也是最重要的,学生对探究的内容缺乏经验性的知识,经历探究能获得许多接受性学习无法获得的体验。当前的高中物理教学工作不可能脱离高考这根指挥棒,在挖掘探究教学内容时可以从新课教学和高考复习两方面来操作。当然,为了提高学生对学习物理知识的兴趣以及培养学生科学探究的能力,我们还可以从现实生活中的物理学问题、科学前沿中的物理学问题、与物理学有关的多学科综合性问题等方面挖掘探究内容。以下笔者结合自身教学体会,对此进行阐释。

一、新课教学的探究内容挖掘策略

为了便于教师目标明确、比较迅速地从现有教材中挖掘出方便开展探究教学的内容,根据对高中物理教学内容系统分析的结果,可以把高中物理课堂探究教学内容分为三类:新知识探究、新方法探究、产品设计与技术移植应用探究。探究教学的教学内容的挖掘就可以从这样分类和物理学史或教学仪器设备中得到启发。

根据知识的形成历史挖掘新知识教学的探究内容。新课教学中大多数是新知识的教学,这些对学生来说的新知识主要是一些物理概念、物理规律、物理模型。虽然教材上的结论简单明了,似乎一切都是那么顺理成章,让教师很难组织探究。但实际上,在物理学的发展过程中每一个成熟的概念、规律、模型都经历了一个曲折、漫长、复杂而完整的探究过程,科学家巧妙的探索、独特的思路、精巧的方法以及永不放弃的精神,都在轻描淡写中带过,得不到充分的反映,而这些正是引导学生进行科学探究的丰富的素材。在教学设计过程充分考查物理概念的形成过程、物理规律的得出过程和物理模型的建立过程,从历史中得到启示,挖掘其中适宜学生开掘探究的因素,根据学生的认知水平和探究能力,从探究的视角重新组织,就是很好的探究题材。

根据各种物理方法的内涵或完善过程来挖掘新方法教学的探究内容。物理学是一门带有方法论性质的科学,它在发展过程中形成了一整套的方法,如理想化的方法、类比的方法、分析与综合的方法、科学推理的方法以及研究复杂问题的等效方法、隔离方法、近似处理的方法。这些方法不仅在物理学的发展中起着重要的作用,而且有着广泛的普遍意义,是科学方法论的典范。这些方法是中学物理学习中的重要内容。每种方法都蕴含着丰富的信息:各种方法都有其适用范围和使用条件,都有各自的优越性和局限性,要掌握这些方法就必须深刻理解其中内涵。学习、理解物理方法的最好方法就是用探究的方式来学。在教学设计过程充分考查物理方法的形成过程,从历史中得到启示,根据各种方法的适用范围和局限性,从探究的视角创设情景,让学生在自己的实践过程中探究出这些方法。

二、现实生活中的物理学探究内容的挖掘

物理学是一门密切联系实际的科学,善于从现代日常生活和工农业生产中寻找探究内容,是学好物理的关键。因此在课堂教学中选择这些实际问题进行物理学习方面的探究,可激发学生学习的兴趣,培养学生的观察能力、发现问题能力和应用物理知识解决实际问题的能力。

[案例]:《关于能源与环境的调查研究》

问题提出:能源和环境问题是当今社会所关心的热点问题。本节课通过探究学习的方式让学生知道:大量使用常规能源面临着两个主要问题:一是常规能源枯竭;二是环境遭到极大的破坏,以及开发新能源的重要意义。

探究方法:首先向学生说明“能源和环境”的初步设想和方案,成立课题组。课题组对本节知识内容进行分析,根据课程的要求,将全体学生分成若干个课题小组,各课题小组明确自己的任务。各课题小组先通过相关书籍、网站、电视等收集资料,并进行实地调查,然后在小组范围内讨论并整理出本小组的研究成果。课题组将各组的成果进行归纳整理,并上交给老师。同学、老师合作做成课件(为方便展示)。

三、科学前沿中的物理学探究内容的挖掘

在物理教学中,选取一些与现代科学和技术发展的前沿问题相近的内容作为探究教学的内容,可解决中学物理课程内容的陈旧性问题,激发学生学习自然科学的兴趣,开拓学生的视野。如选择“阿尔法磁谱仪”的原理,暗物质和它在人类认识宇宙进程中的意义。通过对这一问题的探究,还能起到巩固所学物理知识的目的,从而强化学生“学以致用”的意识,并对学生树立远大的发展目标极为有利。再如通过对航天飞机的有关资料的查阅,可以探究飞船发射和返回的物理原理,进入轨道后的运动情况,宇航员的超重和失策重等问题。

四、与物理学有关的多学科综合性探究内容的挖掘

随着科学技术的迅猛发展,许多边缘学科、交叉学科的兴起,学科互相渗透、互相结合的整体化发展日益迅速。某一疑难科技问题的解决,不再仅仅依赖于某一学科,而是多学科的综合化。因此,培养学生的融合意识和知识整合能力成为中学教学的重要使命。而物理学是自然科学的基础学科,它与化学、生物学、数学等学科的联系相当密切。因此,为了培养学生的发散思维能力,在课题探究内容的选择方面,可涉及其他学科与物理学相联系的综合性问题。如选取“从电冰箱到臭氧层”为主题开展课题探究,它涉及电冰箱的工作原理,氟利昂的物理性质与化学成分,氟利昂中某些物质与臭氧的作用,臭氧层与人类的关系,人类应采取的对策,无氟冰箱的制冷机理等。这些都涉及物理学知识、化学知识以及环境保护科学知识。

总之,对于探究教学内容的选择应该明确,不是所有的内容都值得去探究;也不是所有的内容学生都能探究。加上探究教学费时的特点,因此对探究教学的内容必须精挑细选,才能达到探究教学的目的。

参考文献

1. 徐学福,探究教学研究[M],广西:广西师范大学出版社,2005

篇4

关键词:大学化学;科研前沿;教学;应用

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)35-0175-02

大学化学是各高等院校化学、生物学、材料科学、地球科学、环境、医学、药学等相关专业的一门基础必修课,其包含无机化学及物理化学等方面的内容,较抽象,且理论性强。大学化学课的教学对象是刚刚步入大学的新生,此时他们还停留于高中那种“灌输式”的学习模式,对化学的认识仅仅局限于抽象概念、化学方程式和相关计算的生硬记忆,而对化学在生产和生活中的作用往往认识不足,这就迫切地需要他们向大学的学习模式转变,由被动吸收性的学习转变为主动创造性的学习。

在教学过程中,如果仅按照教材或讲稿的内容采用照本宣科式的教学方式,使用传统的一讲到底、与科研前沿知识完全脱节的教学方法,就是一种落后呆板的教学方式。在课堂上,只是教师的讲解,却没有学生的参与,这种“灌输式”的教学方式只会导致学生对那些抽象的理论课内容失去学习的兴趣和动力,从而抑制学生的主观能动性[1]。因此,教师要在教学内容上下功夫,提高课程的生动性和趣味性,进行创新性的改进,引入科研前沿的知识去充实原有的课本知识。这样,学生可以了解一些前沿领域的最新发展动态,同时也能很好地掌握所学的基础知识和理论[2]。在大学化学教学中,适当引入学科前沿知识,调动学生的学习积极性,这样能够大大提高教学质量,改善教学效果。针对这些情况,本文结合大学化学教学实践在课程的教学内容和教学方式方面进行了有益的尝试和探索。

一、合理安排教学内容

应上好绪论课。作为大学化学课的第一次课,如果能取得好的教学效果,对后续教学工作的顺利开展以及学生能学好这门课程至关重要。绪论的内容应该让学生有耳目一新的感觉,满足他们的好奇心以及期盼心理。一般而言,学生关心的是大学化学与专业之间的关系及学好大学化学对将来的发展有怎么样的作用。因此,绪论课要解答学生的疑问,突出大学化学这门基础课的重要性。现代科技飞速发展,许多新材料随之而生,而新材料的应用又促进了科技的进步[3]。大学化学这门课程有着极为丰富、热门的科学前沿知识,如超导材料、记忆合金、不碎玻璃、纳米材料、不锈钢、导电塑料、石墨烯等,这些科学前沿知识能够极大地激发学生的学习兴趣。在绪论课中讲述一些新材料的意外发现,乃至研制成功,再到实际应用,这样一些有趣的内容,往往会引起师生的共鸣,达到期望的教学效果。实践表明,适当讲解关于科研前沿的内容,有助于培养学生学学化学的兴趣。

化学学科的内涵极为丰富,学科交叉和融合是现代各科学发展的一大特点。在新形势下,当前教学改革的发展趋势要求人才须按照社会发展的需求来培养。因此,在大学化学的教学过程中,应当结合学生的专业方向来选取适当的科学前沿内容。此外,科学前沿的新成果不断涌现,课程的教学内容也必将随之不断调整。基础理论教学是大学化学课程教学的必不可少的关键环节。许多基础理论,由于不能及时与实践相结合,学生在学习过程中很难体会其含义,达不到学以致用的效果。例如,讲解热力学第三定律“在绝对零度,任何完美晶体的熵为零”时,学生只能从文字上得到“绝对零度不可达到”这个结论。实际上,学生对“是否存在降低温度的极限”这一问题非常感兴趣。此时,若给学生引入最新的研究报道:2014年10月22日,意大利国家核物理研究院下属的格兰萨索粒子物理国家实验室宣布,他们将一立方体铜块冷却到6毫开(零下273.144摄氏度),这一温度几乎接近“绝对零度”(零下273.15摄氏度)。实践表明,这个最新报道的引入不仅可以激发学生的学习兴趣,还能让学生了解虽然绝对零度在实际生活中似乎无法达到,但科学家还是不遗余力地尝试着接近绝对零度。通过科学家对绝度零度的不断追求,让学生认识到科学永无止境,激励他们学习科学工作者那种锲而不舍的精神。

做到教学内容的合理安排,这就要求教师在充分理解教材的前提下,准确地把握相应的知识体系与所设的培养目标。另外,为了能够将相关科学前沿知识充分应用到大学化学的教学中,教师应深入学习该学科的新知识,追踪该学科的相关科技研究最新发展趋势和动态,精心选取相关科学前沿知识来充实课堂教学内容,让学生可以学以致用。例如,在讲解原子结构相关章节时,可以讲解碳的不同形态的材料,如金刚石、石墨、富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。

本文以石墨烯以及单层石墨烯的诞生历程为例来讲解。单层石墨烯是由英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈・杰姆和克斯特亚・诺沃肖洛夫于2004年发现的。他们制备单层石墨烯的方法非常简单,先从石墨中剥离出比较厚的石墨片,之后将这个比较厚的石墨片的两面都粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把较厚的石墨片一分为二。不断地重复这样的操作,得到的石墨片也越来越薄,最后,他们可以得到仅由一层碳原子构成的薄片,这是单层石墨烯的诞生历程。

从此以后,石墨烯的制备方法层出不穷,经过近几年的发展,科学家发现,离单层石墨烯的工业化生产越来越近。安德烈・杰姆和克斯特亚・诺沃肖洛夫因其在单层石墨烯的特别贡献获得2010年诺贝尔物理学奖。此外,引入石墨烯的最新研究进展:石墨烯微片规模化生产技术已经成熟,其下游运用研发成果层出不穷。

石墨烯未来五年在光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域将呈现爆发式的增长。这不但会让学生很轻松地完成本课教学内容的学习目标,掌握抽象理论中原子结构化学键与物质形态的关系,又能了解当前无机化学的前沿领域,大大增加学生对抽象结构化学的学习兴趣。

二、注重理论结合实践

在教学内容上,要注重理论与实践相结合,鼓励学生探索创新。在固体结构章节,学生对晶体中原子的周期排列、晶胞在三维方向的重复堆积,以及晶体的结构特征等知识点很难理解,认识和想象力跟不上教师的讲解。此时,可以将学生带出课堂,到实验室中让他们通过亲身体验去认识晶体结构。在实验室,学生可以接触大型的科研仪器――X射线单晶体衍射仪。X射线单晶体衍射仪的分析对象是一粒独立的晶体,就像我们所看到的一粒盐或一粒砂糖。单晶中,原子或原子团呈周期性排列,如果将X射线(如Cu的Kα辐射)照射到单晶上,就会发生衍射,接着对所得衍射线的数据分析可以解析出晶体中各个原子的排列情况,解析出晶体的结构。晶体的结构可通过测试的方法来确定,这对物质性能的解释、学科的发展以及新产品的生产和研发等,具有很大的作用。例如,2014年,中科院院士、著名结构生物学家、清华大学施一公教授研究小组首次在世界上揭示人源γ分泌酶复合物的精细三维结构,发现人源γ分泌酶复合物与阿尔茨海默症(俗称老年痴呆症)的发病直接相关,这为理解γ分泌酶复合物的工作机制以及老年痴呆症的发病机理提供重要依据。这一例子的讲解,可以极大地加深学生对晶体结构的认识,激发对晶体结构学习的兴趣。

三、利用多样的教学方式

教学方式是达成教学目标的重要环节。由于教学内容的侧重点不同,需要采取灵活的教学方式。基础理论知识具有明显的理论特点,课堂教学以讲授为主,在多媒体课件及相关视频的辅助下生动地呈现教学内容,可以有效地提高课程教学的效率。在大学化学课的教学过程中,特别是在引入相关科学前沿知识来讲解时,充分利用多媒体来教学,将一些科技现象和流程通过动画形象逼真地演示出来,更能为学生提供眼、耳等感官刺激,使他们的思维变得更加活跃,对于相关的知识点也就更容易理解和接受。此外,启发学生思考,使他们主动学习。教师在课堂上要经常提出一些问题,引导学生进行讨论,之后根据情况对某些问题的解答进行补充和扩展。教师还应注重鼓励学生积极参加各类大学生创新活动或专业科技竞赛,还可以让参与教师的科研活动,通过这些活动激励学生积极主动学习,提高他们的动手能力和创新能力。

四、结束语

在大学化学的教学过程中,适当地引入相关的一些科研前沿知识,既能让学生在学会课本知识的基础上了解一些科学前沿的相关研究进展,还能激发学生的求知欲,由被动接受式学习变成主动求知型学习,提高学习兴趣,真正体会到学习的乐趣。教师结合科研前沿知识,在教学内容和教学方式方面进行改革,可以提高教学质量,达到更好的教学效果,这更符合培养创新人才理念的要求。

参考文献:

[1]李燕.浅谈如何激发学生学习有机化学的兴趣[J].中国冶金教育,2014,(3):1-2.

篇5

1.“课外读”在教材中的分布

新教材必修模块中“课外读”包含六个栏目,分别是“科学家访谈”、“科学前沿”、“科学家的故事”、“科学?技术?社会”、“与生物学有关的职业”、“科学史话”。其中“科学家访谈”分布在新教材三个必修模块的开篇部分,科学前沿”等其余五个栏目,分布在部分章节末尾,具体分布见表1:

2.“课外读”的特点

2.1“课外读”的结构特点

新教材三个必修模块都以“科学家访谈”为序,这是对传统旧课程绪论或前沿的突破,对整本教材的内容具有引导作用。[1]“兴趣是最好的老师”,在引入新知时,充分调动学生内在的学习动力,激起学生的求知欲望和学习兴趣,是教学成功的关键。教育心理学认为:“学习是一个能动的过程,要使学习有成效,学生必须成为教学过程的参与者。”[2]“科学家访谈”把学生的注意力引向即将学习的内容,让学生参与知识发生的教学活动,将科学家的探究经历、思维火花及探索求实的精神等以对话形式展现在课本的开始,激励学生求实创新、勇于探索,同时也展现了科学家对中学生寄予的殷切希望,在思想上对学生具有启迪作用。

部分章或节的末尾,添加“科学前沿”、“科学家的故事”、“科学?技术?社会”、“与生物学有关的职业”、“科学史话”栏目,是对学生思维水平的提升。这些科学发展前沿和最新科研成果等有助于使学生的学习从基础理论知识层次上升到价值思考层次,对生物学产生更浓厚的兴趣。“科学前沿”栏目,渗透了生物科学前沿知识,弥补了基础教学的缺陷,使科学前沿和高中生物学教学接轨,使教育名副其实的面向现代化;“科学?技术?社会”栏目,注重与实际生活的联系,培养学生主动参与、乐于探究、勤于动手的能力;“科学史话”栏目,在传授生物学知识的同时,对知识的产生历史进行考察,让学生理清生物学知识的来龙去脉,有利于学生理解生物学知识的丰富内涵和深刻本质,并认识生物学知识的动态性和相对性;布鲁纳曾经指出:“教一门学科,不是建立一个小型图书馆,而是要学生独立思考,积极参与到获得知识的过程中去。”“科学家的故事”栏目,通过实例,培养学生获取知识的能力,而不仅仅是获取知识。

2.2 贯彻了STS教育理念

STS是英文科学(science),技术(techno logy),社会(society)三个单词的缩写,STS 教育突出的是科学、技术、社会之间的关系,即教育、教学内容的出发点。STS教育要求学生能够将学到的科学技术应用到日常生活中,发现问题、分析问题、解决问题,增强社会责任心……“科学?技术?社会”栏目,主要向学生介绍生物学知识在生产生活上的应用。例如在“酶为生活添姿彩”中提到洗衣粉中添加酶可以提高洗涤效果,强调了科学技术与实际生活的联系,使学生可以学以致用,使学生认同当代生物学知识及其相应技术与人类生活关系密切,贯彻了生物课程―“注重与现实生活的联系”这一理念。

2.3 关注学生的发展

与旧教材相比,新教材新增了“与生物学相关的职业”一栏,每一种职业都包括职业描述、就业单位、主要任务、学历要求、需具备的素质和职业乐趣六部分,且每一种职业都附有相关的图片。为学生提供生物学相关的职业,有助于体现生物学在日常生活、社会活动、经济活动中的作用,激发学生学习生物学的兴趣。生物产业是一个新型产业,具有很强的吸引力,前景美好,教材所列的职业指向中高层面,有助于激发学生的学习意识,看得远才能走的远,因为有对未来的憧憬,学生学习就有了目标目标。另外,该栏目拓展了学生的视野,学生对所学习知识的应用前景有所了解,为以后的继续深造打下了基础。

3.启示与建议

3.1启示

新教材在知识结构方面十分注重知识的层次关系,注重学生是学习的主体。“课外读”栏目的设置重视在特定的教学情境中主体之间的交互作用,通过内隐的思维活动、精神活动以及外显的操作活动,使学生在获取知识的同时,交流思想、沟通情感和分享意义。它注重学生个体知识的建立、个体新经验的形成和个性化的成长,有利于学生在知识和能力、经验和体验、情感态度和价值观等方面的不断丰富、完善和成熟[3]。从而使新课程倡导的自主、合作、探究的学习方式落到实处,使学生真正的成为学习的主体。

3.2建议

3.2.1运用“课外读”,培养学生生物科学素养

生物科学素养是指公民参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度价值观[4]。“科学史话”、“科学前沿”等栏目,力图使学生在掌握知识的过程中了解生物学发展的历程与生物学前沿技术等,彰显了课程教学的思想交流、情感熏陶、价值引导功能。教师应合理的利用“课外读”,培养学生的情感态度价值观,让学生在阅读中学习,通过科学家的故事,身临其境,体验科学探索之路的艰辛;“科学?技术?社会”栏目,如“评价激素类药物的利于弊”,“艾滋病―威胁人类的免疫缺陷病”等,可以让学生通过查阅资料及讨论交流的方式学习,通过讨论交流,学生易于达成共鸣,碰撞出思维的火花,形成正确的价值观及唯物主义辩证观。而“酶为生活添姿彩”等内容可以通过进行“迷你小实验”的方式,让学生参与其中,自己设计并动手实验,这样学生的基础理论知识得到巩固,动手能力得到培养,并激发培养学生的探究能力。

3.2.2运用“课外读”帮助学生建构知识

教师应发挥其主导作用,帮助学生完成知识的建构。学生的学习既有感性知识,也有理性知识。在教学过程中,教师能否很好的驾驭知识,合理的运用不同形式的知识,采用不同的方式进行教学显得至关重要。新教材必修模块以“科学家访谈”为序,如必修一《分子与细胞》模块,以“探索生物大分子的奥秘―与邹承鲁院士的一席谈”为序,学生读完后能够对分子与细胞部分内容有了感性认识,教师应发挥其“先行组织者”的作用,通过适时恰当的讲解与引导,使学生获得理性知识,并学会用宏观的视角看待微观世界,那么学习“分子与细胞”模块知识就相对容易。我国传统教育心理学将知识学习的过程分为理解、巩固和运用三个阶段。[5]学生在学习了教材主体部分的知识后,对知识的掌握还处于理论层面,如何将这些理论层面的知识加以巩固、内化和提升,这就需要借助于“科学前沿”、“科学?技术?社会”等栏目的学习。通过教师的引导及学生的参与,就完成了对知识的建构。