王彬彬，畢淑云，劉春悅，田 利，陸 娟

(1. 長(zhǎng)春師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032；2. 四川師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，四川成都 610068)

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)改革

王彬彬1，畢淑云1，劉春悅2，田 利1，陸 娟1

(1. 長(zhǎng)春師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032；2. 四川師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，四川成都 610068)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高?；瘜W(xué)教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，是培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的必經(jīng)之路。時(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在發(fā)展，高校大學(xué)生應(yīng)具備適應(yīng)和改造社會(huì)的能力。因此，改革高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)是一個(gè)重要的課題。本文以改革化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最終目的作為指引，探討如何培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣，養(yǎng)成良好的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度，建構(gòu)思維邏輯，并最終培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)改革；科學(xué)素養(yǎng)；探究式學(xué)習(xí)

科學(xué)素養(yǎng)(Scientific Literacy)，不同時(shí)期、不同國(guó)家甚至不同的地區(qū)對(duì)其有不同的理解。目前關(guān)于科學(xué)素的養(yǎng)定義，較普遍的是指系統(tǒng)地、完整地接受科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，包括自然科學(xué)知識(shí)，人文社科知識(shí)等，同時(shí)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)人的綜合能力(認(rèn)識(shí)世界、認(rèn)識(shí)社會(huì)、認(rèn)識(shí)自然、認(rèn)識(shí)自我以及處理和駕馭各種事物關(guān)系的能力)和獲得更多的社會(huì)教養(yǎng)和文化教養(yǎng)[1]。它的主要內(nèi)容包括：科學(xué)知識(shí)；技能；科學(xué)方法和思維方法；解決社會(huì)及日常問(wèn)題的決策；創(chuàng)新精神；科學(xué)精神；科學(xué)態(tài)度；科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)；科學(xué)倫理和情感；人生觀、價(jià)值觀等[2]。

在科技迅猛發(fā)展的21世紀(jì)，為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，對(duì)高校學(xué)生來(lái)說(shuō)，提高自身的全方面素質(zhì)是一個(gè)必須認(rèn)真思慮的問(wèn)題。當(dāng)大學(xué)生離開高校步入社會(huì)的大門時(shí)，不僅僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，各種技能也顯得尤為重要。而對(duì)于畢業(yè)后繼續(xù)從事科研的學(xué)生來(lái)說(shuō)，科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究精神以及科學(xué)態(tài)度等將更加突顯出它們的重要性。那么，對(duì)于高校來(lái)說(shuō)，就必須要把培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為首要任務(wù)。

1 傳統(tǒng)的高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)存在的弊端

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中重要的組成部分，其主要目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)鞏固和理解所學(xué)的化學(xué)理論課上的知識(shí)，同時(shí)，通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，掌握正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法和基本技能技巧，培養(yǎng)學(xué)生思考、分析和解決處理問(wèn)題的能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)思維習(xí)慣，為后續(xù)課程理論知識(shí)學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)[3]。高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目的或者說(shuō)期望目的往往是好的，也就是說(shuō)設(shè)想是好的，是有價(jià)值的，但是傳統(tǒng)的高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)出發(fā)點(diǎn)仍然處于一個(gè)沒有創(chuàng)新的平臺(tái)，仍舊停留在針對(duì)理論學(xué)習(xí)的視角上，而沒有把眼光放在更高的視野去培養(yǎng)他們科學(xué)探究的精神，即科學(xué)素養(yǎng)問(wèn)題。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)課程之后所反饋的結(jié)果也并不是我們預(yù)想的那樣，在傳統(tǒng)的高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師處于中心的地位，而教師本身可能是一個(gè)不積極的授課者，為了完成學(xué)校交給的教學(xué)任務(wù)而單純地完成教學(xué)任務(wù)。同時(shí)，學(xué)生處于一個(gè)被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)中，是一個(gè)懶惰的學(xué)習(xí)者，態(tài)度是不積極的。大多時(shí)候?qū)嶒?yàn)課上是認(rèn)真聽老師話，按部就班地做實(shí)驗(yàn)，往往不會(huì)去思考為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象、導(dǎo)致這樣現(xiàn)象的原因是什么、為什么不選擇其他的試劑藥品、等一系列問(wèn)題。而到了要操作考試的時(shí)候，可能也是處于一個(gè)應(yīng)付考試的狀態(tài)。因此，導(dǎo)致高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟怀晒Φ脑蚴嵌喾矫娴?。下面作一?jiǎn)單介紹。傳統(tǒng)的高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是實(shí)驗(yàn)教科書上的，其中大多數(shù)為“經(jīng)典”的實(shí)驗(yàn)，數(shù)年不變，與當(dāng)今化學(xué)學(xué)科中最新的研究成果相關(guān)的系列實(shí)驗(yàn)少之又少。同時(shí)，許多高校由于發(fā)展的需要，儀器在不斷地更新，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課本中所講述的實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器并不匹配，有的實(shí)驗(yàn)儀器已經(jīng)被淘汰，但是使用的課本并沒有更新；有時(shí)實(shí)驗(yàn)室的儀器也體現(xiàn)不足，實(shí)驗(yàn)中需要的儀器實(shí)驗(yàn)室中并沒有。傳統(tǒng)的高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式也是古板的，多為教師演示，然后學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，人數(shù)較多，表現(xiàn)為有些學(xué)生會(huì)按照教師的要求進(jìn)行試驗(yàn)，而有一些學(xué)生無(wú)所事事，不主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)。針對(duì)整個(gè)高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的管理也是欠缺的，主要表現(xiàn)為沒有專門的實(shí)驗(yàn)管理人員或不足，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施、儀器藥品等擺放位置不當(dāng)?shù)鹊?。這一系列問(wèn)題都沒有為完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩龊贸浞值臏?zhǔn)備，這就是需要實(shí)驗(yàn)教師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)管理人員以及學(xué)校共同努力。因此，有必要為高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)注入適量新鮮的血液，為完成高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)做準(zhǔn)備。

2 高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)改革的必要性

當(dāng)前新一輪的教育改革將理科課程改革的核心目標(biāo)定為“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”，大力倡導(dǎo)“科學(xué)學(xué)習(xí)要以科學(xué)探究為核心”的嶄新理念。科學(xué)探究作為一種新的學(xué)習(xí)理念，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、提高學(xué)生的綜合能力具有無(wú)可替代的作用。因此，如何培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的科學(xué)探究精神成為一個(gè)值得深思熟慮的話題。

借鑒當(dāng)代科學(xué)的研究成果，反思教育中的科學(xué)探究是必要過(guò)程?？枴げㄆ諣?Karl.Popper，1902-1994年)提出了“任何科學(xué)理論都是試探性的，暫時(shí)的，猜測(cè)的”科學(xué)知識(shí)觀[4]。在此基礎(chǔ)上，他不把科學(xué)看作知識(shí)的靜態(tài)積累，而是把科學(xué)看作是知識(shí)增長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，提出了著名的科學(xué)知識(shí)增長(zhǎng)論：

P1→ TT→EE→P2……

其中，“P1”代表發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題?？茖W(xué)始于問(wèn)題，那么為了解決這個(gè)問(wèn)題，就需要提出試探性的理論“TT”。既然是試探性的理論，就是一種猜想的過(guò)程，它可能清晰地向我們展示事物的緣由，指引我們解決問(wèn)題；但它也可能把我們引向錯(cuò)誤的方向。因此，就需要去排除錯(cuò)誤“EE”，對(duì)猜想的試探性理論進(jìn)行檢驗(yàn)、修改甚至放棄。當(dāng)然此過(guò)程要求檢驗(yàn)者本人處于一個(gè)客觀的態(tài)度，避免個(gè)人主觀和教條主義。舊的問(wèn)題解決了，就會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題“P2”。實(shí)際上，真正的科學(xué)知識(shí)就是這樣一個(gè)動(dòng)態(tài)循環(huán)發(fā)展、解決問(wèn)題的過(guò)程。因此，高校學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)要依據(jù)這個(gè)猜想、探究的過(guò)程去理解理論知識(shí)，同時(shí)在探究學(xué)習(xí)的過(guò)程中建構(gòu)自己的學(xué)習(xí)模式，培養(yǎng)個(gè)人的科學(xué)素養(yǎng)。

高校是培養(yǎng)高質(zhì)量人才的地方，高校畢業(yè)生要能夠適應(yīng)時(shí)代的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展，因此培養(yǎng)高校學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)刻不容緩。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，心中要始終銘記“科學(xué)是不怕失敗的”，以此來(lái)激勵(lì)自己在實(shí)驗(yàn)中遇到困難挫折應(yīng)該勇敢地面對(duì)。因?yàn)榭茖W(xué)實(shí)際上是一個(gè)試錯(cuò)的過(guò)程。當(dāng)你失敗的時(shí)候，要靜下心來(lái)去找問(wèn)題、找原因，然后以問(wèn)題的理解為中心繼續(xù)進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，在此過(guò)程中提升自己的科學(xué)探究精神。最終，把已學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力。

如2012屆研究生考試中，我院有一名學(xué)生順利通過(guò)了浙江大學(xué)的初試，這無(wú)疑使我們老師也為之高興，可是在參加復(fù)試過(guò)程中，不幸沒通過(guò)。得知這個(gè)結(jié)果，所有人都為之惋惜，可是原因到底是什么呢？這成了同學(xué)與老師最關(guān)心的問(wèn)題。原因就是這名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)計(jì)上出了問(wèn)題。這樣的結(jié)果讓我們反思，一個(gè)理論課成績(jī)很優(yōu)異的學(xué)生，居然實(shí)驗(yàn)沒有通過(guò)，結(jié)果是他個(gè)人的遺憾，也是學(xué)院及教師的遺憾。分析原因應(yīng)該有很多，其中有學(xué)院和老師的原因，但更多的應(yīng)該是他個(gè)人在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的不足，他是否認(rèn)真地做每次實(shí)驗(yàn)？是否有對(duì)實(shí)驗(yàn)不懂的地方進(jìn)行探究學(xué)習(xí)和向老師詢問(wèn)？是否認(rèn)真的完成每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告？值得反思。本校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般分為無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)等，另外還開設(shè)了綜合實(shí)驗(yàn)，其目的就是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，包括親自動(dòng)手實(shí)踐能力、團(tuán)結(jié)合作能力、探究精神等。綜合實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)，為以后繼續(xù)科研的同學(xué)帶來(lái)了很大幫助，但同時(shí)也存在一些不足。另外，為更好地給喜愛科研的學(xué)生一個(gè)展示自我的平臺(tái)，現(xiàn)已將實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放，對(duì)學(xué)生的興趣激發(fā)、探索精神的培養(yǎng)起到了一定的作用。學(xué)院對(duì)一些實(shí)驗(yàn)室實(shí)施開放，并在學(xué)生中設(shè)置科研部去管理實(shí)驗(yàn)室，鍛煉學(xué)生的組織管理能力，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科研，并能夠主動(dòng)地去對(duì)不解的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索、研究，培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)。

高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是否是科學(xué)教學(xué)的根本屬性：看其是否以培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的人為宗旨；是否以培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的社會(huì)價(jià)值為目標(biāo)；是否以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)。我國(guó)的教育方針：“教育必須為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)，培養(yǎng)社會(huì)主義事業(yè)的建設(shè)者和接班人”。教育方針道出了我國(guó)教育工作的總方向和總的培養(yǎng)目標(biāo)。因此高校學(xué)生提高素質(zhì)才能肩負(fù)起建設(shè)祖國(guó)，做一個(gè)優(yōu)秀的社會(huì)主義事業(yè)接班人。

3 高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)改革措施

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，本身也是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科?？茖W(xué)探究式化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)高校學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)容的新思路?？茖W(xué)探究式學(xué)習(xí)指教師在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基本概念和原理時(shí)，只提出一些事例和問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)閱讀、觀察、思考、討論、實(shí)驗(yàn)等途徑進(jìn)行探究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論[5]。下面就本研究指出的現(xiàn)象和問(wèn)題，提出高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革措施及建議：

首先，學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)有必要調(diào)整實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置。第一，實(shí)驗(yàn)課程的安排。高校課程并非很多，可以適當(dāng)?shù)卦黾踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課。將學(xué)生分為不同的小組，不同的小組可在不同的時(shí)間進(jìn)行不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中掌握理論知識(shí)。第二，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的開放。以往的高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在沒有課程的時(shí)候大多是緊閉的，學(xué)生沒有機(jī)會(huì)自己探究問(wèn)題。因此，有必要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合理安排之后對(duì)學(xué)生開放。可以設(shè)置學(xué)生科研部，使其落到實(shí)處，并在規(guī)定的時(shí)間安排教師值班。這樣，既激發(fā)了學(xué)生解決問(wèn)題的意志，又培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究精神。第三，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、儀器的更替、增加問(wèn)題等。時(shí)代在不斷進(jìn)步，社會(huì)在迅猛發(fā)展，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和儀器已經(jīng)跟不上科技發(fā)展的腳步。若想為21世紀(jì)的發(fā)展培養(yǎng)有用之才，有必要讓高校學(xué)生體驗(yàn)科技發(fā)展的結(jié)果。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有必要增加大型實(shí)驗(yàn)儀器，開闊學(xué)生視野，激發(fā)他們科研的熱情、奮斗的激情。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室陳舊破損的儀器、藥品需要更換，以免在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中造成安全事故。高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室全方面改進(jìn)，可為高校學(xué)生提供一個(gè)可操作性強(qiáng)的平臺(tái)，全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為社會(huì)培養(yǎng)科研人才做準(zhǔn)備。

其次，實(shí)驗(yàn)教師的重要性。實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)教師具有對(duì)培養(yǎng)高校學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)必不可少的重要性。實(shí)驗(yàn)教師的職責(zé)不光是傳遞一個(gè)實(shí)驗(yàn)，傳遞的更是實(shí)驗(yàn)方法、思維和探究精神。實(shí)驗(yàn)授課過(guò)程中，他們需要引導(dǎo)學(xué)生勇于提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、推理判斷、得出結(jié)論，并反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程等探究活動(dòng)。既達(dá)到了讓學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用知識(shí)的目的，又獲取新知識(shí)，提升了分析解決問(wèn)題的能力，特別是培養(yǎng)了學(xué)生思考問(wèn)題的思維方式和動(dòng)手實(shí)踐的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

不同的時(shí)代對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡挠^念想法不同。21世紀(jì)，科學(xué)素養(yǎng)成為一個(gè)熱門話題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)成為高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)及目標(biāo)。高校學(xué)生不僅要有扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，也要有全方面的素質(zhì)能力，知識(shí)和能力相輔相成，同等重要。本文試著對(duì)高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡母母镞M(jìn)行探討，將科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要方法，以培養(yǎng)高校學(xué)生的綜合能力。以科學(xué)研究過(guò)程為范式的探究學(xué)習(xí)模式延續(xù)至今，成為認(rèn)知學(xué)習(xí)的一個(gè)主要方法途徑，應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，說(shuō)明探究式學(xué)習(xí)是一個(gè)獲得、理解知識(shí)的有效途徑。知識(shí)得以理解，便會(huì)更好地應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題當(dāng)中?，F(xiàn)在的高校探究學(xué)習(xí)仍然做得不好，處于一個(gè)比較模糊的狀態(tài)，但是，我們要將這個(gè)有效的學(xué)習(xí)方式延續(xù)下去，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，以探究式的方式解決問(wèn)題。針對(duì)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，勢(shì)必要重視科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

[1]李永威.關(guān)于科普、科學(xué)和科學(xué)素養(yǎng)[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào):哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版,2004,19(1):88-93.

[2]梁英豪.科學(xué)素養(yǎng)初探[J].課程教材教法,2001(12):59-63.

[3]張紅梅,王彥卿,周秋華.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的研究[J].廣東化工,2010,37(2):174,182.

[4]劉瑞,鄭長(zhǎng)龍.展現(xiàn)科學(xué)探究個(gè)人的一面——波普爾科學(xué)知識(shí)增長(zhǎng)論的一面[J].化學(xué)教育,2008(5):9-11,19.

[5]彭署晉.探究教學(xué)論析[J].化學(xué)教育,2002(4):4-10,16.

2015-01-19

吉林省高等教育教學(xué)改革立項(xiàng)課題(吉教高字[2012] 45號(hào))。

王彬彬(1981- )，男，吉林雙遼人，長(zhǎng)春師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院講師，從事卟啉功能材料研究。

畢淑云(1970- )，女，吉林延吉人，教授，從事光譜分析化學(xué)研究。

G642

A

2095-7602(2015)04-0125-03