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        應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)式學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建

        2020-07-20 08:31:04陳亞舉
        山東化工 2020年12期
        關(guān)鍵詞:體驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)過程

        雷 琳,陳亞舉

        (1.廣東石油化工學(xué)院 分析測試中心,廣東 茂名 525000;2.廣東石油化工學(xué)院 化學(xué)學(xué)院,廣東 茂名 525000)

        應(yīng)用化學(xué)是一門理論與實(shí)踐并重的學(xué)科。隨著國內(nèi)就業(yè)形勢的發(fā)展,各行業(yè)除了關(guān)注大學(xué)畢業(yè)生的專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì),對創(chuàng)新和實(shí)踐能力的重視程度也日益凸顯。因此,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識、獨(dú)立思考以解決實(shí)際問題的能力成為當(dāng)前本科教育的重要研究內(nèi)容之一。對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)而言,綜合實(shí)驗(yàn)作為實(shí)踐教學(xué)課程,是實(shí)現(xiàn)綜合型人才培養(yǎng)的有效手段和重要途徑[1-2]。

        受傳統(tǒng)教學(xué)與學(xué)習(xí)模式的影響,教師對專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)定位,以及學(xué)生自身對實(shí)驗(yàn)預(yù)期的定位都不約而同地統(tǒng)一于“照本宣科,按部就班”的模式中,這直接導(dǎo)致了專業(yè)實(shí)驗(yàn)過以“走馬觀花”的形式進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)過程并未牽涉到學(xué)生完整的自身——身體、想法、感覺和行動。教師起主導(dǎo)作用并且教學(xué)方法和手段單一,而學(xué)生則處于被動和機(jī)械的學(xué)習(xí)狀態(tài)。長此以往,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和參與度下降,導(dǎo)致真實(shí)授課效果并不理想,這樣通過實(shí)驗(yàn)課程鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考、實(shí)踐和合作能力的目標(biāo)就難以實(shí)現(xiàn)[3-4]。因此,基于培養(yǎng)目標(biāo),通過合理設(shè)計(jì)和構(gòu)建創(chuàng)新的教學(xué)方式以變革學(xué)生的學(xué)習(xí)模式顯得十分有必要。

        1 體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論

        20世紀(jì)80年代,大衛(wèi)·庫伯(David Kolb)在總結(jié)和吸收約翰·杜威、庫爾特·勒溫和讓·皮亞杰等人合理思想的基礎(chǔ)上,提出了著名的“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)圈”[5]。該理論界定學(xué)習(xí)是基于體驗(yàn)的持續(xù)過程,包括具體經(jīng)驗(yàn)、觀察反思、抽象概念化和主動實(shí)踐四個(gè)階段(圖1)??偟膩碚f,具體體驗(yàn)是學(xué)習(xí)者參與體驗(yàn),獲得各種知識,產(chǎn)生相應(yīng)感悟。反思性觀察是指學(xué)習(xí)者回顧他們的經(jīng)歷,對體驗(yàn)進(jìn)行分析改造。抽象概念化是指學(xué)習(xí)者把感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識,建構(gòu)一種理論或模型。主動實(shí)踐則關(guān)注學(xué)習(xí)者將他們從經(jīng)驗(yàn)中獲得的理論用于新情境。教學(xué)過程中,教師既要扮演設(shè)計(jì)者的角色,又要扮演促進(jìn)者的角色。教師應(yīng)設(shè)計(jì)開放式、多元化的活動,并表現(xiàn)出高度創(chuàng)造性,這將鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新經(jīng)驗(yàn),而不是尋找“標(biāo)準(zhǔn)答案”。作為促進(jìn)者,教師應(yīng)對解決問題的方法持開放態(tài)度,鼓勵(lì)學(xué)生以不同角度和方式探討問題。

        圖1 體驗(yàn)式學(xué)習(xí)圈

        與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同,體驗(yàn)式學(xué)習(xí)把學(xué)習(xí)看作是對情感、知覺、符號和行為的整合,即知、情、意和行的統(tǒng)一[6]。通過將開放的學(xué)習(xí)活動納入課程教學(xué)實(shí)踐,給學(xué)生帶來創(chuàng)新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動,這有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)、增強(qiáng)學(xué)習(xí)自主性并提高學(xué)習(xí)效果。鑒于此,Kolb學(xué)習(xí)圈理論作為體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論的代表,被廣泛應(yīng)用于教育與培訓(xùn)過程中。Abdulwahed將選修拉夫堡大學(xué)實(shí)驗(yàn)室課程的學(xué)生分成實(shí)驗(yàn)組和控制組,對實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生采取Kolb學(xué)習(xí)圈理論指導(dǎo)下的教學(xué)模式,而對控制組的學(xué)生則采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生整體學(xué)習(xí)效果明顯優(yōu)于控制組[7]?,F(xiàn)有研究表明體驗(yàn)式學(xué)習(xí)模式有助于夯實(shí)理工科學(xué)生的理論知識,提高其問題解決能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和實(shí)踐能力等。

        目前,國內(nèi)學(xué)者對該領(lǐng)域的研究、尤其應(yīng)用相對較少。這與體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論自身特性有一定的關(guān)系,如設(shè)計(jì)并建立適合體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的環(huán)境并不容易。同時(shí),由于缺乏有效的現(xiàn)場學(xué)習(xí)指導(dǎo),實(shí)施成本高,或者現(xiàn)場環(huán)境不合適,其效果也大大降低。而實(shí)驗(yàn)類實(shí)踐課程具有環(huán)境較開放、內(nèi)容豐富、形式多樣、理論知識有層次和可操作性強(qiáng)等特點(diǎn),可作為體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論教學(xué)實(shí)踐的優(yōu)良載體。

        2 體驗(yàn)式學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建

        綜合實(shí)驗(yàn)是專門為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)大三年級開設(shè)的實(shí)踐課程,旨在提高學(xué)生運(yùn)用理論知識、進(jìn)行基本操作以及分析總結(jié)能力。本文以“應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”課堂教學(xué)設(shè)計(jì)為應(yīng)用案例,基于Kolb體驗(yàn)式學(xué)習(xí)圈理論,論述如何構(gòu)建體驗(yàn)式學(xué)習(xí)模式。同時(shí),貫徹“以學(xué)生為中心”的思想,改善學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。下面將從實(shí)驗(yàn)前期引導(dǎo)式教學(xué)方法對學(xué)生相關(guān)基礎(chǔ)知識強(qiáng)化出發(fā),介紹教學(xué)過程中Kolb學(xué)習(xí)圈的四個(gè)階段,即具體體驗(yàn)、反思觀察、抽象概念化和主動實(shí)踐。

        2.1 引導(dǎo)理論知識強(qiáng)化

        通過教師講解實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生回顧所涉及的理論知識,從而強(qiáng)化學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握。在講解實(shí)驗(yàn)原理與相關(guān)概念時(shí),可以通過問題引導(dǎo)式的模式,帶領(lǐng)學(xué)生回顧課堂理論知識。講解實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),帶領(lǐng)學(xué)生回顧每個(gè)裝置的作用與使用注意事項(xiàng)。同樣,在講解實(shí)驗(yàn)所涉原料時(shí),引導(dǎo)學(xué)生挖掘各組份在使用過程中的作用,進(jìn)而加深對實(shí)驗(yàn)原理的理解,并對后續(xù)實(shí)際操作時(shí)的實(shí)時(shí)調(diào)整起指導(dǎo)作用。最后,教師對實(shí)驗(yàn)操作過程中的注意事項(xiàng)、可能產(chǎn)生的后果進(jìn)行講解,使同學(xué)們可在相對開放的環(huán)境下安全進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。至此,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)理論知識的儲備工作與實(shí)驗(yàn)基本準(zhǔn)備即完成。

        2.2 具體體驗(yàn)

        學(xué)生們將在相對開放的環(huán)境中進(jìn)行具體體驗(yàn)。該教學(xué)過程設(shè)定目的是為了讓學(xué)生體驗(yàn)到團(tuán)隊(duì)合作概念與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的通用處理方式,即方法學(xué)概念。此過程即為“做中學(xué)”的過程,教師只是資源和架構(gòu)的提供者,學(xué)生作為主體主動、直接地參與到實(shí)驗(yàn)過程中,進(jìn)而獲取經(jīng)驗(yàn)。比如,可以將學(xué)生分為2人一小組、5小組為一大組以及3組單人成組。根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊,每個(gè)大組圍繞一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件作為變量,當(dāng)中的小組保持其他條件相同,對此變量進(jìn)行相應(yīng)梯度變化,在實(shí)驗(yàn)過程中允許與同學(xué)和老師進(jìn)行溝通和交流。單人組則完全按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中不允許與同學(xué)和老師進(jìn)行溝通和交流。結(jié)合教師設(shè)定的規(guī)則,學(xué)生從頭至尾將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完畢,這樣具體體驗(yàn)就完成了。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),每組都要簡要介紹自己對實(shí)驗(yàn)過程的總體感受。這一環(huán)節(jié)只作為“引子”,無需花費(fèi)太多時(shí)間。而對于學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展和分享他們的反思觀察和所獲經(jīng)歷的抽象概念。

        2.3 反思觀察和抽象概念化

        在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中,教師鼓勵(lì)學(xué)生和小組之間可按照設(shè)定規(guī)則進(jìn)行交流。交流過程中,提問者通過關(guān)聯(lián)自己的實(shí)驗(yàn)操作與結(jié)果,進(jìn)行了自我觀察反思。已經(jīng)碰到問題的同學(xué)不僅可以幫助后面的同學(xué)避免類似的問題,而且在提出自己的建議時(shí),會先回顧自己尋求解決問題、實(shí)施解決方案及產(chǎn)生結(jié)果這些過程,也進(jìn)行了自我反思觀察。同時(shí),教師可以直接詢問學(xué)生遇到的具體問題以及產(chǎn)生的相關(guān)感受來幫助學(xué)生進(jìn)行反思觀察。當(dāng)學(xué)生提出解決方案時(shí),教師可以問學(xué)生基于何種考慮或者原理提出的解決方案,是否可以判斷解決方案的有效性,以及方案實(shí)施后的感受。通過直接詢問學(xué)生這些具有啟發(fā)性的問題,可以激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步回顧他們在實(shí)驗(yàn)過程中的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),通過對比不能交流的單人小組遇到問題的感受,能夠使其直接感受到團(tuán)隊(duì)合作與有效溝通的力量。事實(shí)上,在解決問題的活動中,學(xué)生可能會產(chǎn)生孤獨(dú)感,也可能在不知道正確解決路徑的情況下陷入困境。在一定程度上,這種感覺和困境體現(xiàn)了他們對活動經(jīng)驗(yàn)的反思。此外,學(xué)生相互討論解決問題時(shí),會發(fā)生分歧,難以達(dá)成共識。一方面,這表明一些學(xué)生在解決方案上與他人存在一定的差異。另一方面,學(xué)生們在協(xié)商解決問題時(shí)也將獲得知識與經(jīng)驗(yàn)。盡管他們的嘗試可能會遇到許多障礙,但他們在處理問題方面的努力證明抽象概念化已經(jīng)發(fā)生。

        以上方式有利于幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識、鞏固和回顧他們自己經(jīng)歷,這些反思性觀察也構(gòu)成學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的一部分。為了鞏固和反思體驗(yàn),教師也應(yīng)該幫助學(xué)生從他們的體驗(yàn)中發(fā)展他們的抽象概念。如果沒有適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),學(xué)生不僅難以將反思觀察轉(zhuǎn)化為潛在學(xué)習(xí)機(jī)會,而且可能會將其轉(zhuǎn)化為對教師的負(fù)面情緒,這將會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)[8]。教師幫助學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展他們的抽象概念的方法之一則是總結(jié)匯報(bào),使學(xué)生將體驗(yàn)中得到的反思與知識聯(lián)系起來。在教學(xué)過程中,教師要求每一個(gè)大組在這個(gè)試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行問題總結(jié)、結(jié)果統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)分析、總結(jié)匯報(bào)。教師在匯報(bào)和討論過程中加以引導(dǎo),將實(shí)驗(yàn)前期知識儲備、單因素對比實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果及分析過程整合起來,就形成了化學(xué)實(shí)驗(yàn)中室溫方法學(xué)概念。同時(shí),通過單人小組的孤獨(dú)和無助感來引導(dǎo)他們理解合作的概念與重要性。結(jié)合多人小組在實(shí)踐中產(chǎn)生的分歧和達(dá)成共識的途徑,指出成功合作所需條件因素。如此一來,通過為學(xué)生提供相關(guān)和有意義的體驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法學(xué)的概念和合作在實(shí)踐中的重要性不再成為學(xué)生的抽象知識。同時(shí),通過構(gòu)建這樣的學(xué)習(xí)模式,學(xué)生們發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)準(zhǔn)備好消化和轉(zhuǎn)換他們在課堂上學(xué)到的知識,使之成為更有意義和相關(guān)的經(jīng)驗(yàn),并將其應(yīng)用于其他實(shí)驗(yàn)或課程中。

        2.4 主動實(shí)踐

        在鞏固了學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中所獲體驗(yàn)和所學(xué)知識之后,對這些體驗(yàn)和知識加以應(yīng)用是非常重要的。Kolb指出,任務(wù)或項(xiàng)目是實(shí)現(xiàn)主動實(shí)踐的一種可能和合適的方法[9]。此外,Hawk和Shah也提出了通過作業(yè)來激發(fā)學(xué)生從體驗(yàn)式學(xué)習(xí)中進(jìn)行主動實(shí)踐的策略之一[10]。針對專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課程,學(xué)生必須在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束一周后提交一篇個(gè)人實(shí)驗(yàn)報(bào)告和一篇下次實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告,要求學(xué)生展示他們分析和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程中所涵蓋的知識的能力。如此一來,所構(gòu)建的教學(xué)模式很大程度上能夠在學(xué)生之間形成了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法學(xué)的概念與團(tuán)結(jié)合作的經(jīng)驗(yàn),并幫助他們準(zhǔn)備個(gè)人實(shí)驗(yàn)報(bào)告和預(yù)習(xí)報(bào)告。報(bào)告提交后,課程教師基于一定的規(guī)則進(jìn)行評閱,進(jìn)而對教學(xué)效果進(jìn)一步驗(yàn)證。作為實(shí)驗(yàn)課程的教師,能夠觀察到學(xué)生對所構(gòu)建的教學(xué)模式的反應(yīng)。如果學(xué)生在隨后的實(shí)驗(yàn)課上,在教師提醒學(xué)生解決問題時(shí),一些學(xué)生就會通過不同的理解方式表現(xiàn)出積極的反應(yīng),如以書面形式記錄下來。這就表明提出的教學(xué)方法構(gòu)成了Kolb在學(xué)生中具體經(jīng)驗(yàn)、反思觀察、抽象概念化和積極實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)循環(huán)。

        3 結(jié)語

        構(gòu)建了一種基于Kolb體驗(yàn)式學(xué)習(xí)圈理論的教學(xué)模式,并應(yīng)用于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課堂中。這種學(xué)習(xí)模式可以幫助學(xué)生以更深刻的印象來回顧和鞏固所學(xué)的知識。同時(shí),有助于學(xué)生超越個(gè)人層面,將體驗(yàn)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為合作互惠的能力。更重要是的,可將教學(xué)活動從教室內(nèi)延伸到教室外,學(xué)生將課堂內(nèi)吸收的積極經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于其他活動中。因此,從“以學(xué)生為中心”角度出發(fā),教師在構(gòu)建教學(xué)活動時(shí),無論課堂內(nèi)外,都應(yīng)該充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動機(jī)和參與度。如此一來,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力、邏輯思維能力、實(shí)際動手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力將得到有效提升,為他們將來成為具有良好科學(xué)素養(yǎng)的綜合型人才奠定基礎(chǔ)。

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