CDIO理念下的食品化学实验课程设计实践论文

时间:2025-01-01 03:52:05 作者:小娟 综合材料 收藏本文 下载本文

【导语】“小娟”通过精心收集,向本站投稿了5篇CDIO理念下的食品化学实验课程设计实践论文,今天小编就给大家整理后的CDIO理念下的食品化学实验课程设计实践论文,希望对大家的工作和学习有所帮助,欢迎阅读!

篇1:CDIO理念下的食品化学实验课程设计实践论文

摘要:食品化学实验是食品科学与工程和食品质量与安全两专业的一门专业基础课和主干课程,如何提高学生的学习热情、动手能力和创新能力一直是实验教学面对的最大挑战。本文结合CDIO的教学理念和培养模式,提出以“系统型、创新性、能力型、自主型”的应用型人才培养目标,并以“学生为主、实践相结合”的组织方式进行食品化学实验教学模式改革和探索,从而达到在教学过程中培养学生自主学习能力、创新实践能力、团队协作精神、交流能力以及精细思维的教学效果。

关键词:食品化学实验;教学模式;CDIO理论;创新能力

CDIO是构思(conceive)、设计(design)和实现(implement)、运作(operate)的英文简写,由美国麻省理工学院、瑞典林克平大学、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学院等4所工程大学共同发起,23所来自全球各区域的大学参与,合作开发的一个国际工程教育合作项目,建立的一个新型的工程教育模式[1]。该模式主要以培养高水平应用工程师为目标,以先进科技为基础,将教育教学过程融入到产品、系统生命周期的实际情境之中,强调实践在工程教育中的重要性[2]。由于我国的传统教育偏重于课本理论知识的教育,百分之九十以上学生很少有机会参与系统的有团队协作的工程项目或者其他创新训练项目,为此培养出来的学生在解决实际问题的能力方面往往表现欠佳。如何把以往的“知识储备型学生”转化培养为“创新实干型学生”,进而能够培育出具备一定相关专业知识技能,同时有比较好综合创新能力的应用型毕业生,使他们具备较强的创新能力、团队协作精神和精密思维的能力,这也是当前理工类高校亟待解决的教育改进问题,然而CDIO教育模式正是解决该问题可行的重要探索途径[3,4]。食品化学是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门科学,即从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成(七大类营养素、风味物质、食品添加剂、酶、色素等)、分子结构、物理化学性质、营养性和安全性质以及它们在生产、加工、储藏和运输过程中的变化及其对食品安全性和品质的影响,属于应用化学其中的一个分支[5]。食品化学实验是基于食品化学理论知识的实际应用体现和验证,是培养学生牢记理论知识和提高动手能力的良好平台。3月,教育部明确指出改革方向,以应用技术型为办学定位,全国普通本科高等院校中,有600多所(约占1/2)被要求根据实际情况逐步向应用技术型大学转变。我校《韶关学院章程》文件中指出,将建设特色鲜明、优势突出的高水平应用型大学。要求应用技术型人才的培养过程中要特别注重解决实际问题的能力的培养。因此实验课程更应在此时体现其不可或缺的作用。作为食品化学实验任课教师或者教研团队更应该严格要求自己,努力提高食品化学实验教学模式,使其适应应用技术型人才的培养需求,培养出具有创新精神和实践能力的应用型高级人才。本文提出基于CDIO理念的《食品化学实验》课程教学改革。主要从构思、设计、实施、运行四个方面系统地、积极的进行改革与探索,旨在提高我校食品化学实验教学质量。

1教学理念改革

当前我国高等教育的`教师普遍存在授课模式单一、授课内容偏向理论知识、缺乏与学生互动等教学问题,传统教育模式过多表现出教师的主体性,然而学生的实践操作能力和团队协作能力都很难有机会得到提高[6]。CDIO教学模式对教师的教学能力和综合能力有了新的要求,教师要做学习的引导者、课程的设计者和综合的评估者,不再只是知识的讲解者、传播者和考核者[7]。从学生角度出发,我们更应该坚持“以学生为本”的教育理念,为学生自主发展创造条件和空间。课堂不能只是教师的课堂,应该把课堂还给学生,让学生有从分的时间学习、思考、提问,真正体现出学生的课堂主体地位。因此,首先对实验教学理念进行改革探索,要求教师先按照CDIO理念努力提升自身的综合能力,并按要求在实际的教学过程中根据这一理念进行教学实践。学生需要充分展现出CDIO教学的主体地位,广学多识、多思考、多实践,达到师生的融洽互动。从而将一味向学生灌输食品化学实验固定操作,改为引导学生培养良好的自主学习能力、实践创新能力以及团队协作精神等。

2实验教学模式改革

CDIO理念下的实践教学,应更加强调学生的构思-设计-实现-运作的整个系统运作能力。因此教学团队在实践教学理念上更加强调学生在“做中学”,并且构建了不同层次的实践教学平台,让学生在实践中学习,培养创新意识和应用能力。2.1C实验项目构思实验项目构思是一个很重要的阶段,如何在理论知识和生活实践中帮助引导学生发现问题,确立合适的项目是基于CDIO的创新实验平台顺利实施的关键[8]。实验项目构思的好坏取决于学生理论知识的接受、教师的引导和学生的社会实践三个方面。为适应应用型人才培养和CDIO理念的需要,食品化学实验项目改革尤为重要,在实验条件满足和教学大纲范围内的基础上,完善实验项目,在教师和学生的共同参与下适当调整个别实验项目,或是改进实验方法,教师引导,学生根据上课所学和实习所见自主选择。充分考虑与食品工业生产实际相联系,以解决实际生产问题来构思。例如:学生通过理论知识了解到果胶是一种天然高分子化合物,具有良好的胶凝化和乳化稳定作用,广泛应用于各类食品中,食用安全。然而学生们在实习过程中遇到不少果胶应用的例子,比如果冻的生产、糕点硬化的需要以及果酱等的制作。但是果胶生产的工厂确实比较少了解,因此对果胶产生了很大的兴趣。经资料查找和整理,发现不同果皮中果胶含量差别较大、果皮颜色也不一,最终选择了“天然果胶的提取制备”实验。另外,学生在上课过程中了解到,食用油除了可以食用外,还可以用来制作肥皂,但是又不是所有油脂都适用于肥皂的生产,因此对肥皂的制作格外关注,最终选择“油脂水解、皂化实验(肥皂的制作)”实验。2.2D实验方案设计实验项目设计是实验实践的精髓,实验效果、实验技术、经济与否、保护环境以及社会需要均应该在设计过程中得到反映和体现。在实验项目构思好后,学生可以在原实验讲义和教师的引导下对实验方案进行设计。首先学生需要清楚实验目的、熟悉样品的物理化学性质,明确解决实验的关键方法,明确设计思路,包括资料查找、整理→方案的初步设计→团队讨论→教师指导→方案优化等过程。这些工作需要实验团队在教师的指导下合作完成。为了保证实验的实施,实验室设备种类、台套数和场地的大小需要准确告知学生,教师需进行全面指导。要求尽量做到方法简单、方便快捷、节约环保,实验效果最好。例如:“天然果胶的提取制备”实验中,为了使果胶的产量提高,首先把果皮切粒加热钝化果胶酶活性,准确调整溶液pH值。为了产品更纯净、减少提取步骤,将柚子先进行去皮处理,同时还可以为后续的脱色、脱脂省去大量时间,提高效率。“油脂水解、皂化实验(肥皂的制作)”实验中,为了得到更好的肥皂,需要根据不同油脂的硬度和皂化值进行计算得出最佳配比。同时确定最佳皂化温度可以在提高效率的前提下,得到的肥皂既细腻,去污能力又强。2.3I实验实施过程在顺利完成实验项目构思和实验方案设计阶段后,充分利用实验设备和实验室其他条件进行实验操作实施,主要包括学生预习情况抽查、设备熟练程度、关键操作步骤的探索与实施、实验条件优化,达到实验目的。实验实施过程是一个综合考核团队对前面设计阶段的熟悉和检验是否可行的过程,是考验团队协作能力的过程。同时,也是提高学生系统开发制作能力的阶段。首先,为了进一步巩固和拓展团队对实验方案设计的熟悉程度,在实验实施阶段通过知识问答的形式鼓励每个团队查找资料,进一步系统的熟悉实验重点知识。例如:实验一“豆粕中蛋白的提取分离”中,提出“蛋白质提取方法有哪些,并简述各自原理及其优缺点?并写出一种与讲义不同的工艺流程,及其所需试剂与设备的种类与用量?”,要求每个团队(4人1小组为1团队)根据集体所了解或者所查找到的资料进行解答。每个团队积极参与,给出了不少不错的答案。另外,在实验项目实施的同时,要求每个团队自己例举实验试剂和仪器清单,根据清单每个团队自己完成实验准备,大多数团队能够很好的完成,只有部分团队会有少量仪器设备未能及时配备,影响了实验的实施,这个过程是为了让每个团队养成独立完成实验的能力,培养学生的整体意识和创新意识。由于实验中不少实验细节是由学生团队自己提出的,所以他们的兴趣明显提高,实验中的设备也有提前主动去了解,因此实验实施比较顺利,也比较节约时间。很好的激发学生们的学习积极性。2.4O实验结果展示相对于实验来说,项目运行主要是实验结果的展示,主要包括实验报告的书写和实验成果的展示。普通的实验结束后,会要求学生简单完成实验报告,但是本次实验结束后不仅要完成实验报告各部分内容,还需要要求学生实验成果拍照打印出来共展示。同时,将实验过程中的材料也一并上交,包括问题解答、实验设计清单等。本学期实验完成后,通过笔试来完成最后的考核。通过多方面的综合考虑来评价学生的实验效果。

3改革成效与讨论

实践证明,基于CDIO理念下是食品化学实验教学改革取得了良好的教学效果。学生调查表明,有超过95%的学生反映,在新的实验教学模式下,他们自主学习食品化学实验相关知识的能力大幅提升,自学能力和实验综合设计能力也得到极大的提高,同时以团队模式的合作学习,使得同学们更加注重个人能力、团队精神和精细思维的培养。CDIO四个教学阶段的系统改革,使得学生清晰感受到独立完成整个实验过程的重要性,每个阶段都是完成实验过程的有机组合、缺一不可,可以很好的培养学生的自主创新能力。同时,在实验改革过程中也遇到一些问题,需要以后进一步改进。例如,实验构思阶段,这是一个集思广益的阶段,同时跟大家的所见所闻息息相关,因此要完全做到既满足社会先进生产的需要,又能极大地激发学生的兴趣难度较大,只能不停的改革跟进,做到与时俱进。再者,实验设计阶段,不少好的实验设计因得不到的实验设备的配置而不得止步,这些有待学校进一步完善。4结束语经过近一年的食品化学实验的探索与实践,取得了良好效果。基于CDIO的实验教学的改革与实践不但明显的促进了实验教学质量,还激发了学生对食品实验课程的浓厚兴趣。同时,培养了学生的整体意识,提高了学生的自主学习能力和团队协作能力,多角度的培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。全面促进了学生实验设计和实验操作的能力,为配合高素质应用型人才打下坚实基础。因此,该实验教学改革值得进一步的探索和推广。

参考文献

[1]王亚良,张烨,陈勇,等.基于CDIO的实验项目开发与实践[J].实验技术与管理,2010(2):119-121.

[2]邵秀芝.基于CDIO理念的《食品化学》课程学习评价多样化的研究[J].教育教学论坛,2013(2):71-72.

[3]赵跃民.实验室是大学的核心竞争力[J].实验室研究与探索,2005,24(2):1-4.

[4]陈耀溪,鲍鸿.新人才培养战略下的实验室建设与管理研究[J].实验室科学,2008(1):128-130.

[5]阚建全.食品化学[M].北京:中国农业大学出版社,2008:2.

[6]曹淼孙,梁志星.基于CDIO理念的工程专业教师角色转型[J].高等工程教育研究,2012(1):88-91.

[7]王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式[J].理工高教研究,2009,28(4):116-119.

[8]陈友媛,郭秀军.全方位构建实验教学与实验室管理体系[J].实验室研究与探索,2010,29(12):163-166.

篇2:基于OBE理念下的城乡规划专业课程设计实践教学探索的论文

摘要:OBE 模式是一种基于成果为导向的教育模式,以职业目标培养为需求导向,这一教育模式的理念适应新型人才培养的要求,有利于提高人才培养的质量。笔者在教学过程中尝试将实际项目同课程设计题目结合,学生作为乙方以公司实际工作的操作模式进行课程设计,让学生在分析城市发展现况的基础上,运用建筑设计的方法,提高城区的活力和竞争力,实现城市中心区应有的作用,解决我国城市更新发展面临的重大问题;学生在进行课程设计的同时,有效的提升社会实践能力,进而契合OBE理念下的教学模式,为以后参加工作打下坚实的理论和实践基础。

篇3:基于OBE理念下的城乡规划专业课程设计实践教学探索的论文

1前言

高等教育在现阶段变化显著,一方面随着社会经济和科学技术的快速发展,我国的产业结构和经济增长发生深刻变化,国家产业结构的调整需要大量高素质、多类型的人才[1]。另一方面,当前高等教育已经从精英阶段步入大众化教育阶段,高等教育大众化不仅满足我国社会经济发展的需要,而且满足人民群众接受高等教育的需要,它的深层涵义更在于高等教育类型结构的调整,培养应用型人才成为现阶段高等教育面临的新任务、新挑战[2-3]。OBE教育模式的精髓,并以企业创新模式为需求导向,强调的是对职业或岗位所需能力的确定、学习、掌握和运用[4],真正与企业的目标、实践、评价方式相接轨,这样才有可能实现提高理工科毕业生实践能力的目标。以成果导向为目标,以实际项目为依托,以培养学生的实际工作能力为目的,选取学生所熟悉的城市环境作为城市修建性详细规划的课程设计实训作业,选取的课程设计地块位于南阳老城核心地段,,城市公共空间已满足不了现代生活的物质和精神需要,此次设计本着适应现代新型生活方式的原则,同时融合南阳市老城区的历史文化,以一种创新与传统结合的理念打造南阳特色的文化街区,以公司实际工作的操作模式进行课程设计,为老城居民提供更好的休闲、购物、娱乐于一体的公共活动空间更新改造设计。

2 课程实训方案设计

以产出为导向的课程体系改革迫在眉睫,理论与实践相结合,尤其实践,是提高培养教学质量的必由之路。对于城乡规划专业学生进行课程设计题目设定时,同用人单位以及目前的城市主导设计方向进行了充分溝通,选取了以老城更新改造为目标的实际项目作为此次课程设计的选题,尤其注重项目的实际操作过程、项目难度以及对传统文化的保留和控制度,本次课程设计的主旨以让学生在接触实际项目的.同时,激发创造性,以公司实际设计者的角度考虑城市公共空间的合理设计,实践中提升专业能力,为以后参加工作打下坚实的理论和实践基础。

课程设计基地位于南阳市商业老城区广场南街区,处于市区中心,有着交通便利、商业气息浓厚等天然优势;但是公共设施匮乏,建筑密度较高,交通混乱,绿化不足,整体环境差等严重阻碍了该区域的发展;学生在分析现状的基础上进行旧城更新设计,从城市的角度定位公共空间的设计,既要做到循序渐进,也要有长远的计划,做到新与旧相结合而不突兀,符合现代公共空间需要又不失传统文化的公共空间。

3 课程设计目标与设计成果

3.1设计目标

旧城更新设计要以人为本,结合当地居民的需要,为基地片区提供新的具有标志性导向性的配套服务公建,建筑形象基本符合周边建筑面貌,提取具有南阳地方性的传统要素与基地传统进行对话,既符合现代需要又不失对传统的保留。

3.2 设计成果——南阳老城区商业中心城市公共空间更新改造方案

3.2.1总平面设计:整个基地包括保留建筑、改造建筑和新建建筑三大区域,从北往南尺度逐步向传统肌理过渡,达到逐步更新的要求;基地由一座天桥深入内部,将整个基地串联起来,使基地摆脱原来相互隔绝的状态而变得活跃,桥上桥下是公共活动空间,使人们有多层次多角度不同感受的体验空间。

3.2.2平面布局及功能分区:作为城市公共空间,其形式和功能都具有多样性和复杂性,所以对于梳理其平面布局以及功能分区,做到相互之间既有联系有不相互冲突显得尤为重要。

建筑包含文化交流、创业孵化、教育培新、社区图书馆、艺术家工坊等功能,创业孵化器、图书馆、培训大楼和艺术家工坊被一座天桥串联,人流可从天桥到达各栋建筑,天桥上面还有一些可滑动的自由组合的红色盒子,里面公共设施服务于整个基地,还有绿植跟休息座椅相结合,使人们更好的在此休息停留,承载多重行为元素,同时也为基地注入更多的人流更多的活力。

3.2.3规划交通组织设计:道路交通组织设计是城市公共空间规划的重要内容,基地打破原有的到处封闭状态,对外开放,来自各个方向的人流都可方便到达内部。

3.2.4建筑交通组织设计:天桥有无障碍电梯可直通上下,各个单体建筑都设有无障碍坡道,卫生间设有残疾人卫生间。充分体现了以人为本的设计理念。

3.2.5建筑风格创意:鉴于广场南街区方案是以城市配套服务性公建为主,以老城区旧城更新为基础,努力做到传统与现代结合,整体风格不为哗众取宠博人眼球,而是结合当地保留建筑,在传统建筑中提取元素,形式功能相统一,做到整体协调,简约大气,使用舒适,外观中庸而不失美感,打造成为片区具有文化艺术气息的建筑群体。

3.3方案反思

通过实际项目的锻炼,学生在方案过程中能更好的从城市角度出发,以一个乙方的角度去考虑设计项目,对基地进行全面的分析,从方案立意到场地分析再到方案确定,可以激发学生对当下我国城市更新问题作出思考,也能够更好的了解实际项目的设计需求,更好的同企业接收人才的目标相接近。

4.结语

基于OBE 教育模式下的创新型人才培养理念打破了传统的教育理念,对学生能力的培养提升到了一个更高的层次,在教育的过程中,学生比较系统地掌握了专业理论知识和专业技能,增强自身专业能力的同时,又培养了自身处理问题和解决问题的能力,并在很大程度上对学生的职业素质进行了提升,保证了实践教学的质量,真正培养出适应社会和市场需求的人才[1]。将 OBE 教育理念与专业实践课程设计结合是一种新型的人才培养模式,在教学实践过程中对具体的做法和措施逐步摸索并不断地改进与完善,从而形成一个比较系统、完善的人才培养新模式。

参考文献:

[1]凤权.OBE教育模式下应用型人才培养的研究[J].安徽工程大学学报,2016 , 31 (3) :81-85

[2]熊婧.应用型人才及其培养研究[D],南昌:江西财经大学,2010.

[3]李建民.关于应用型人才培养有关问题的思考[J].高等教育研究:成都 , 2015 (3) :54-56

[4]顾月琴.德国双元制和北美CBE职教模式的比较研究[J].黑龙江高教研究,2015(11):65.

[5]姚静王佩.基于OBE 教学理念的项目驱动式专业课程教学设计——以《液压与气压传动》为例[J].教学研究,2017,(03) 40:87-89.

基金项目:南阳理工学院本科专业实践教学改革专项研究项目(基于OBE理念的城乡规划设计核心课程实践教学改革研究,立项编号NIT2016SJJG-03)

篇4:新课程标准下化学实验教学的一些实践论文

新课程标准下化学实验教学的一些实践论文

摘要:新的课程标准将”通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学生方式的转变,培养学生的创新精神和实验能力”作为本次教改目标和基本理念。

关键词:新课程;教育方法;实践

我国著名化学家戴安邦很早也指出”只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下,进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展。”下面就是我从事高一化学(必修l和必修2)教学两年以来,在实验教学方面所做的一些尝试:

一、重视”科学探究”的教学,培养学生的科学的方法

本次课程改革的突破口之一就是”科学探究”,因为它能激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能的过程成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。

首先,努力创造条件让每一个学生都有机会参与实验。每节课我都请学生上台在我的指导下来做,这次是甲同学,下一次是乙同学,这样一年下来,全班几乎所有同学都有机会上台表演;另外将一些现象观察不明显的演示实验该成边讲边实验,而一些学生实验在条件允许的条件下,也尽可能地将分组实验改成单人实验,这些做法,我一直坚持了下来,受到了学生的普遍欢迎。高二分班时很多同学选报了化学,问他们为什么,大多数的回答是:我们喜化学,我们有信心。

其次,努力让学生去体验科学探究的科学方法。科学探究并不是简单的让学生照课本或者老师的要求、步骤去完成实验,而是有一定规律和科学过程的,一般来说基本的过程具有站个要素:(l)提出问题:(2)进行猜想和假设:(3)制订计划、设计实验:(4)观察与实验,获取事实与证据:(5)与评价:(6)表达与交流。比如我在设计初三化学《质量守恒定律》教学流程时,教学开始让活宝考虑蜡烛燃烧前后,各物质的质量总和会不会发生改变?学生在组内讨论时得出假设:①增大:②减少:⑨不变:再引导学生设计实验论证。学习小组的同学经过看课本、查资料、讨论问题后确定实验方案,然后开始实验,教师在旁边提醒、点拨、指导,回答学生的每一个问题。实验结束学生汇报交流自己的实验事实、证据和结论,然后教师点评、分析得出结论并分组让学生做实验验证:a镁条燃烧前后质量的测定。b白磷燃烧。c氢氧化钠溶液和硫酸铜反应——深刻理解质量守恒定律。

二、采取多种手段,培育学生学习化学的兴趣

激发和维持学生学习的兴趣,是保障教学高效进行的一个重要手段,是教学过程中不可缺少的一个重要环节。它不仅要求我们老师认真搞好课堂的教学,使课堂教学丰富多彩,吸引学生,还要求我们老师要有高度的责任心和牺牲精神,课堂45分钟的时间是有限的,不可能满足一部分学生的要求,那些对化学特别感兴趣,在化学方面有超越常人之处的学生,我们积极开拓课堂45分钟之外的空间、时间,比如我们在每周利用两个下午的第三节和每周六上午的时间,采取多种形式和方法,最大程度地为有兴趣的学生创造条件,开展不同的活动。

(一)开放实验室。课堂教学部分学生可能看不清楚,或者是想亲自动手做一遍的加深影响和理解,我们就开放实验室给他们做:有时学生分组实验由于时间不够,无法按时完成,我们同样开放实验室:有时学生的一些小实验后小设想受到家庭条件的`限制,我们也向他们开放实验室等等,总之,这项措施的落实,培养了许多化学爱好者。

(二)组织化学课外活动小组。把化学爱好者组织起来,在老师的指导下,让他们走向社会,了解化学与社会、生活、生产的密切关系。当他们看到当地众多企业从事的生产离不开化学知识的时候,学习的动机就自然而生,有动机势必产生学习的动力。我们曾就当地一电镀企业所排放的污水对环境的影响为课题,带领小组成员首先采取水样,然后到多嚣中仔细测量了水样的酸碱度、所含的离子种类,再让他们上网查阅有关资料和向生物老师请教这样的污水对环境的影响,最后在老师的指导下写成一篇小论文,在参加区环保征文中获得一等奖。

三、改变实验考核形式,保障实验教学的效果

虽然近年来一再强调重视并加强实验教学改革,但从考核与评价的标准与方法上仍反映出偏重理论课、轻视实验课的倾向。在这种情况下,学生不得不将大部分精力与时间用于理论课学习。上实验时,只求机械地模仿教师的操作过程完成实验,很少考虑实验原理、实验中出现的各种问题、实验结果的处理等。传统的实验考核一般都是选择几个已做过的实验,采取抽签的办法来分配学生重复过去的操作,学生的才能也无法展示和发展。为此,我们采取以下方法:首先将实验考核分为理论和操作两部分进行地,一学期举行一次。理论考核涉及安全知识、事故处理方法、仪器药品使用方法、实验操作规范、实验数据结果分析等等方方面面,这样可弥补一次操作考核带来的不全面:动手操作部分还是采取抽签分组的形式,但是考核内容不再是仅限于教材,比如我们就曾在高一下学期以废旧电池为原料获以碳棒、硫酸锌晶体秘氢气、二氧化锰、氨气的综合实验,这个实验不仅全面考察了学生的H:NH3气体制备,又考查了溶解、过滤、结晶的基本操作,同时又帮助学生建立了废物利用的概念,大大增强了趣味性和实用性。

在新的课程标准下,实验教学得到了很大的发展空间,抓住了这个锲机,就有利于巩固实验教学在化学教学中的主导地位,有利于改变学生的学习方式。

篇5:新课程理念下高中化学探究教学的实践与研究论文

新课程理念下高中化学探究教学的实践与研究论文

哈佛大学流行一句名言:“教育的真正目的就是让人不断提出问题和思索问题。”即在学习中思索、研究;在思索、研究中学习。高中化学课程标准将科学探究摆上重要的地位。高中化学探究教学通常表现为实验探究与问题探究两种基本模式,它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本环节,实施高中化学探究教学的核心在于建立假设与实验验证。

一、高中化学探究教学的理论基础

认识的过程一般都遵循着“实践-认识-再实践-再认识……”的总规律,但科学探究作为一种特殊性的认识,其认识过程模式一般为:

科学认识论强调,真正的学习已不仅仅是指知识本身,而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程;学生所认识的知识,虽然相对于人类而言是已知的,但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识,也必须按照认识的一般过程来进行探索。

二、高中化学探究教学的基本模式

探究教学的教学模式多种多样,但是实质和特征都基本相同,只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。

(一)实验探究模式

“实验探究模式”是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,根据自己设计方案,通过实验探索进行积极主动的分析和思考,去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为:

其主要步骤包含:①在教师指导下进行有针对性的实验,并对结果进行分析;②提出问题或问题的关键所在,从而明确问题;③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设;④搜集资料或收集必要的材料设计实验,验证假设;⑤作出判断,形成结论,并进行合理的评价并与他人交流。

案例1:褪色原因的探究

实验情景:在NaOH溶液加几滴酚酞溶液,溶液变红,再加几滴新制氯水,变无色。

提出问题:为什么试管中的酚酞最终变为无色?

提出假设:①NaOH与氯水中HCl、HCIO发生中和反应,使C(OH-)减小,酚酞褪色。

②氯水中HCIO氧化酚酞使其结构破坏而褪色。

实验探究:①在含酚酞的NaOH溶液申,滴入HCl溶液至溶液褪色,返滴NaOH溶液,又呈红色。

②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不变红色。

交流评价:学生在讨论、交流基础上获得共识。

得出结论:新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色,是由于HCIO的氧化漂白作用。

(二)问题探究模式

“问题探究模式”是指以学生为主体,以学生主动探索问题的实践活动为策略,使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心,其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为:

其主要步骤包含:①教师设计适当的问题情景,使学生发生认知冲突;②运用猜想与假设,与认知结构中的前概念建立联系;③在对各种假设整理归纳的基础上,鼓励学生设计出合理的探究方案;④通过实验探究或逻辑推理,验证假设,寻求认知冲突的解决;⑤引导学生以科学概念代替错误概念,达到认知重组。

案例2:苯的结构的探究

提出问题:苯分子具有怎样的结构?

讨论交流:学生讨论交流,对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。

形成假设:假设一:若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能

的结构)

假设二:若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)

设计方案:①能否使溴水褪色?

②能否使酸性高锰钾溶液褪色?

实验验证:通过实验这些结构又一一被推翻了。

史实情景:介绍化学史实。

讨论交流:学生讨论并预测结论。

结论阶段:确切地表示苯分子的结构。

三、高中化学探究教学的基本程序

1.创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说,有着至关重要的引导作用。以问题为中心,围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学,也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。

2.活动探究、探索问题。明确问题之后,教师要组织学生围绕问题进行活动探究,该过程是整个探究教学的关键环节,它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素,各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。

3.评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环,一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价,可以采用书面测试、活动表现评价等方式。

四、高中化学探究教学中的两个关键:假设与验证

探究教学的过程一般包括“提出问题-查询资料-建立假设-实验验证-形成结论-评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科,其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。

(一)建立假设

“假设”是指学生根据已有的学习经验,对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论,它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的.假设不要做太多的评价,但是要引导他们对种种假设进行整理归纳,教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发,为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设,现以归纳法为例予以说明。

案例3:盐类水解的探究

实验情景:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。

明确问题:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?

分析讨论:醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸,所以溶液显碱性。

归纳假设:某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质,则溶液显弱碱性;某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质,则溶液显弱酸性。

实验验证:通过实验验证假说的正确性,明确适用范围并形成理论体系。

交流运用:应用于解决实际问题。

(二)实验验证

任何假设与猜想都必须通过实验进行验证,在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤,对学生而言这一步难度较大,教师不仅要给予学生知识上的铺垫,还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后,首先要讨论其安全性;可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨,激活学生思路的中断点,引导学生克服思维定势,寻找解决问题的方法。在点拨学生时,不宜多讲更不能代劳,只要把关键的问题点到即可。

案例4:苯酚与钠的实验探究

设计方案1:直接加热苯酚,使其熔化,然后再加入钠进行反应。

学生评价:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加热时颜色会发生变化,而影响实验效果。

设计方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入钠进行反应。

学生评价:苯酚和乙醇都与钠反应都产生气体,气泡不能证明是苯酚与钠反应。

教师评价:关键要选择一个合适的溶剂,既能溶解苯酚,又不与钠反应。让学生

合作讨论,交流,经过实验比较。

得出结论:苯比乙醇合适。

著名的教育学家弟斯多惠曾说:“教学的艺术不在传授本领,而在于激励、呼唤。”在高中化学探究教学过程中,教师的职责不在于传授给学生多少化学知识,教师要回归一个激励思考的引导者、交换意见的参与者、组织活动的协调者的角色。

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