李步先 馬其坤 闞欣榮
[摘 要]高職院校是培養實踐型、綜合型人才的主要陣地,在化學教學實踐中培養學生的學科素養和實踐能力,教師要運用探究式教學模式,引領學生主動參與實踐,并從中獲取新的思路,掌握正確的學習方式,樹立起科學的觀念。本文分析了探究式教學模式在高職院?;瘜W教學中的作用,針對目前高職院?;瘜W教學的現狀,提出了探究式教學模式在高職院校化學中的優化運用策略,以拓寬思路、改進教學中存在的不足,為高職院校化學教學創新提供有益啟示。
[關鍵詞]探究式;教學;高職院校;化學
在高職院?;瘜W教學中,受限于落后的教學理念和教學方法,學生過度依賴理論知識的學習,對動手操作和實踐探究參與性不足。為了改進這一現狀,教師要在高職院校化學教學實踐中引進探究式教學模式,提高學生實踐的自覺性,促使學生參與實驗、提出問題、探究問題,實現深層次的學習,提升自身綜合素養。
一、探究式教學模式在高職院?;瘜W教學中的作用
(一)增強學生學習自覺性
在高職院校化學教學中,探究式教學模式以學生為主體,采取觀察、閱讀、交流和實踐等方式,強調學生在知識探究過程中的主動參與,以激發學生的學科興趣。因為探究式教學模式注重問題導向,鼓勵學生在實踐中發現問題、提出問題,激發了學生對化學學科的濃厚興趣,讓學生在主動參與的過程中,產生對化學知識的好奇心和求知欲望。在實際操作、觀察和實驗的過程中,學生能夠親身體驗化學現象,在問題解決過程中,學生逐漸形成對知識的理解,增強了自主學習的能力,融入探究式場景中與他人進行合作和交流,培養了團隊合作的精神和交流能力,有助于學生在團隊中發揮個人優勢,形成良好的學術氛圍。
(二)培養學生科學態度
探究式教學模式下,高職院?;瘜W教學提高了學生的科學素養,有效引導學生關注環境、社會問題,培養了學生的科學態度,因為探究式教學模式強調學生的主動參與和獨立思考。在化學實驗和理論學習中,學生要對問題進行深入探究,理解科學原理,掌握科學方法,該方式培養了學生的科學思維和實驗技能,提高了學生的科學素養。在探究過程中,學生關注社會生活中的化學問題,了解化學對環境、社會的影響,研究化學物質對水質的影響,或者探究如何處理化工廢棄物等,有助于提高學生對化學知識的應用能力,以培養學生關心社會、環境的意識,提高學生的批判性思維能力,該思維方式也能幫助學生理解和評價社會、環境問題。
二、高職院校化學教學中存在的問題
高職院校化學教學中,理論部分比重大,缺少與實際生活內容的銜接,用描述性的化學教學方式進行授課,難以激發學生學習化學知識的興趣,教師注重理論知識的傳授,導致學生容易陷入死記硬背的學習模式,學生接受知識而缺乏主動探究的機會,影響了對化學的深層次理解。部分教學內容難以與學生的實際生活和職業需求有效銜接,學生感到理論知識與實際應用脫節,降低了學生對化學知識實用性的認識,弱化了學生的學習興趣。教學過于依賴描述性方法,以文字和圖表為主,缺乏實際案例和實驗的引導,該方式難以激發學生的興趣,使得化學知識顯得抽象、枯燥,學生容易失去學習動力[1]。
三、探究式教學模式在高職院?;瘜W教學中的運用策略
(一)創設教學情境,開闊視野
在高職院校中,打造探究式的化學教學模式,教師可以利用多媒體技術,播放與化學教學內容相關的視頻,為學生創設具體、生動的教學情境。例如,借助關于化學實驗的操作過程、化學反應演示,或者與化學相關的社會、環境問題等視頻,引導學生直觀地了解化學知識,開闊學生的探究視野。
在教學情境的引導下,教師可以提出與視頻內容相關的問題,激發學生的求知欲,對視頻中化學原理的深入理解,或是化學在實際應用中的問題等,均可以作為切入點,協助學生理解和掌握化學知識,提高學生探究能力和解決問題的能力[2]。
(二)設置疑問,誘發思考
化學教學中運用探究式教學模式策略,教師應注重合理引入問題,誘發學生思考,以問題導入課堂,激發學生的好奇心,提高學習的積極性,設計課程內容時,應選擇引人疑惑、涉及實際應用的問題,確保問題能夠吸引學生的興趣,問題的選擇可以涉及工作、生活或實際案例,與學生的實際經驗相貼近。設計的問題需要具備啟發性,旨在引導學生深入思考,因此,可以設計開放性問題、引導性問題,或者利用問題背后隱藏的挑戰性內容,激發學生的好奇心,嘗試在探究中來找到答案。打破傳統的教學模式,選擇和生活實際相關的內容作為問題導出的著力點。例如,在講解《化學反應速率》一課時,教師可以提出以下問題:“為什么鐵生銹時顏色會變化?”“為什么有些化學反應可以進行得很快,而有些卻很慢?”引導學生思考化學反應的本質和影響因素。
在課堂上,教師要引導學生思考和討論問題,先請學生獨立思考問題,再進行小組討論或全班交流,討論過程中,教師需要關注學生的參與程度和思考深度,給予及時反饋和指導。例如,在討論上述問題時,教師可以引導學生思考鐵生銹過程中的化學反應和顏色變化的關系,以及化學反應速率的影響因素等。在課堂上解決問題并進行總結歸納,根據學生的討論情況和問題內容,給出問題的答案和解釋,激發學生思維,在學生交流討論的過程中引導、鼓勵學生提出更深層次問題,展開更深入的思考。值得一提的是,在問題導入的同時,教師可以引入實例或案例,借助實際例子來闡釋問題的背后含義,引導學生深入理解和思考。例如,利用相關行業的應用場景,或者是與化學知識密切相關的新聞、發現等,吸引學生積極投入到學習中[3]。
(三)設置探究性實驗,討論實驗結果
高職院校探究化學教學的創新策略,教師需要注重實驗環節的教學創新,以化工熱力學的課程知識為例,教師可以根據課程內容設計探究性實驗,以幫助學生更深入地理解熱力學原理,同時提高學生的實驗技能和探究能力。規劃小實驗,讓學生通過實驗驗證熱力學第一定律的正確性,在實驗中,讓學生使用能量轉換的原理,測量不同物質在不同溫度下的能量變化,并記錄能量的損失和轉換,對實驗數據進行分析和比較,驗證熱力學第一定律的正確性,并深入理解能量轉換和守恒的原理。設置實踐環節,讓學生探究熱力學第二定律的實質,在實驗中,學生可以使用制冷設備或熱機等裝置,觀察能量的傳遞和轉化過程,并記錄不同裝置的效率,發現、總結熱力學第二定律的規律,即能量的傳遞和轉化具有方向性,并深入理解這種方向性的實質和意義。
尤其要注重引導學生,讓學生探索化工生產中的實際問題,包括實際制冷系統的優化問題,比較不同制冷劑的性能,包括制冷效率、能耗和環保性等,比較實驗數據,提出優化方案,提高制冷系統的效率和性能。在實驗結束后,教師可以組織學生進行討論,分享實驗結果和觀察到的現象,由學生自由發表自己的觀點和看法,同時也可以提出自己的問題和疑惑,多方位理解實驗原理和方法,提高學生的語言表達能力和合作能力[4]。
(四)借助思維導圖,探究化學知識結構
借助思維導圖進行探究,掌握化學知識結構,思維導圖是作為圖形化的工具,在圖形和關鍵詞的組織中幫助學生理清知識框架,整合學科內容,促使學生深入思考。教師首先要選擇特定化學主題,確保主題內容涵蓋重要的知識點,又能夠激發學生的興趣。例如,選擇與實際應用相關的主題,以提高學生的學科認知,選擇好主題后,教師設計思維導圖的結構,確定主要的知識點和它們之間的關系,保持思維導圖的結構清晰,幫助學生理清知識脈絡,形成整體認識。引導學生構建思維導圖,確定具體的主題。例如,化學中的某一概念、反應機理或化學類別,設計簡潔但涵蓋重要知識點的框架,作為思維導圖的基礎結構。引導學生構建思維導圖之前,教師應簡要介紹所使用的思維導圖工具、基本操作方法,包括添加節點、連接節點、編輯文字等功能。介紹主題和框架后,教師提出啟發性的問題或者分享相關實例,激發學生思考,促使學生主動地參與思維導圖的構建過程。
逐步引導學生填充思維導圖中的知識點,提供基礎的概念、定義或公式,讓學生將其添加到相應節點中,每次引導一小部分,確保學生能夠集中注意力,深入思考每一個知識點的內涵。學生在填充節點的同時,教師要強調節點之間的關聯關系,連接線或箭頭,表示不同知識點之間的聯系,幫助學生理清知識結構,形成邏輯完整的思維導圖。基本的框架構建完成后,教師應鼓勵學生添加創意元素或者拓展性的知識,包括實際案例、生活中的應用、與其他學科的聯系等,使思維導圖更為豐富和全面。鼓勵學生分享自己的構建過程,深入理解知識,并從其他同學的思維中獲取新的啟示。該過程應強調關鍵的概念,幫助學生更加深入地理解知識點,形成對知識體系的整體把握。在構建思維導圖的同時,教師可以鼓勵他們主動添加拓展性的內容,比如,與其他學科的關聯、實際案例等,進行分享與討論,在學生之間的交流中,協助學生鞏固所學知識,發現不同學生對知識的理解角度,促進思維碰撞[5]。
(五)選擇直觀、精確的案例
采用案例教學,激發學生的學習興趣,提高學生的實踐能力和分析能力,教師可以選擇多樣化的案例進行合理運用。以工業實例為例,教師選擇與化學相關的工業實例,例如,化工生產中的反應過程、環保技術應用等,協助學生將理論知識與實際應用相結合。選取生活中常見的化學現象,如食品加工、藥品制備等,使學生能夠直觀地理解化學在日常生活中的重要性,引入與環境保護相關的案例,涉及減少污染、清潔能源等方面,培養學生的社會責任感。提出實際問題,讓學生通過案例分析和討論找到解決問題的化學原理和方法,將學生組成小組,共同研究案例并提出解決方案,培養團隊合作和協作精神。如果條件允許,可以進行實地考察,讓學生近距離感受實際應用場景,加深對案例的理解。先向學生介紹案例的背景,確保學生對案例有基本的了解,提出案例中的問題,引導學生思考問題的根本原因。引導學生將案例中的問題與所學的化學理論知識相聯系,分析可能的化學反應和機制,鼓勵學生提出解決問題的方案,并在小組內進行討論和完善。鼓勵學生以小組為單位向全班報告自己的分析和解決方案,讓學生勇敢地表達自己的觀點,在案例教學結束時對案例進行總結,強調重要的化學原理和解決問題的思路。以化工熱力學的課程知識為例,教師可以將真實的化工生產過程等素材運用到課堂,如石油裂解、合成氨等,也可以是化工熱力學領域的經典實驗,如蒸汽壓縮制冷循環、熱機效率等。通過探究案例,幫助學生可以深入地理解化工熱力學的知識,包括熱力學第一定律、熱力學第二定律,以及相平衡和化學平衡等基本原理,對化工生產過程中的實際問題和挑戰加強全方位了解,培養學生解決實際問題的能力和創新精神。
以蒸汽壓縮制冷循環為例,教師可以引導學生探究這個過程中能量的轉化和傳遞、制冷劑的選擇、循環效率等問題,讓學生自主思考,分析該案例,理解熱力學第二定律的實質,以及在實際制冷系統中的應用。在案例的探究中,了解如何優化制冷循環的效率和如何降低能耗等實際問題。除了真實的化工生產過程和經典實驗外,教師還可以引入具有啟發性和探究性的問題或任務,如讓學生設計一個新型的制冷系統、評估不同制冷劑的環保性和經濟性等,問題或任務等,可以幫助學生將所學知識應用到實踐中,培養學生的實踐分析能力,激活學生的創新精神。運用以上策略,探究式教學模式在高職院?;瘜W教學中可以幫助學生深入理解化學知識,提高學生的實驗技能和探究能力。同時,這種教學方式還可以培養學生的團隊合作精神和科學態度,提高最終的學習效果。此外,選擇直觀、精確的案例進行知識探究,可以培養學生的創新精神和實踐分析能力,為學生未來的職業生涯和科學研究奠定良好基礎[6]。
結束語
綜上所述,將探究式教學模式運用到高職院校的化學教學中,教師要激發學生學習的熱情,培養學生實踐操作的能力,對教學中存在的學生被動學習知識的問題加強改進。巧妙運用探究式教學模式的策略,實現教學模式創新,提高學生的學科素養和實踐能力。在教學實踐中,創設教學情境,設置合理的疑問,激發學生對化學知識的思考,了解化學的本質,利用思維導圖、案例分析等可行的策略,為培養更加適應社會需求的高水平人才,打下堅實基礎。
參考文獻
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[3]卿嫦,王海春.探究式教學方法下高職基礎化學實驗室管理改革[J].化工設計通訊,2020,46(8):145+147.
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[5]周芳芳.高職教育中物理化學課程的線上教學模式探究[J].科技風,2020(28):62-63.
[6]宋麗冰.OBE教育模式下高職化學教學策略探究[J].知識經濟,2020(10):137+139.
作者簡介:李步先(1990— ),女,漢族,河北邢臺人,唐山工業職業技術學院,講師,碩士。
研究方向:職業教育教學。
馬其坤(1983— ),女,漢族,河北霸州人,唐山工業職業技術學院,副教授,碩士。
研究方向:職業教育教學。
闞欣榮(1973— ),女,漢族,河北唐山人,唐山工業職業技術學院,教授,碩士。
研究方向:職業教育教學。