化學(xué)教育論文5E學(xué)習(xí)環(huán)在有機(jī)化學(xué)實驗中的實踐

   　這篇化學(xué)教育論文發(fā)表了5E學(xué)習(xí)環(huán)在有機(jī)化學(xué)實驗中的實踐，本科學(xué)生應(yīng)該注重對大學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)才能提高就業(yè)率，所以培養(yǎng)學(xué)生觀察力、記憶力和想象力以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)有著重要意義，5E-有機(jī)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)環(huán)是怎樣在油價化學(xué)實驗中實踐的呢?

　　摘要:“5E-有機(jī)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)環(huán)”是一種以培養(yǎng)創(chuàng)新思維為目標(biāo)的探究性教學(xué)模式。采用目標(biāo)問題導(dǎo)向法，讓學(xué)生圍繞問題展開自主探究，在討論、質(zhì)疑和碰撞中進(jìn)行創(chuàng)新思維的深化和拓展，在教師的修正、評價中完成知識的自主構(gòu)建。該模式在有機(jī)化學(xué)實驗課中進(jìn)行了實施，采用創(chuàng)新能力測試強(qiáng)化了過程管理，使學(xué)生獲得了科學(xué)的研究方法、熟練的實驗操作技能和較強(qiáng)的分析問題、解決問題的能力，達(dá)到了有機(jī)化學(xué)實驗的課程改革目標(biāo)。

　　關(guān)鍵詞:化學(xué)教育論文,5E-有機(jī)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)環(huán),有機(jī)化學(xué)實驗,創(chuàng)新能力

　　面對日益嚴(yán)峻的大學(xué)生就業(yè)形勢，如何在本科教育階段培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識和能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力，成為目前高等院校教學(xué)改革的重要內(nèi)容。創(chuàng)新能力是在各種實踐活動中不斷提供具有經(jīng)濟(jì)價值、社會價值、生態(tài)價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力[1-3]。創(chuàng)新能力的核心就是質(zhì)疑和求異的創(chuàng)新思維。因此采取有效的教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維是教學(xué)改革的手段之一。“5E”學(xué)習(xí)環(huán)模式(The5ELearningCyclemodel)的一般程序是參與(Engage)-探究(Explore)-解釋(Explain)-精制(Elaborate)-評價(Evaluate)，是一種致力于引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效的教學(xué)模式和教學(xué)方法[2，4]。本文針對有機(jī)實驗教學(xué)特點，將“5E”學(xué)習(xí)環(huán)模式引入到有機(jī)實驗教學(xué)中，將創(chuàng)新思維的培養(yǎng)架構(gòu)于有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)模式設(shè)計之中，打破原有的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中的條塊分割模式，以實驗?zāi)康臑橐I(lǐng)，采用目標(biāo)問題導(dǎo)向法，通過合理建構(gòu)教學(xué)模塊，將相關(guān)知識、能力等組成一個有內(nèi)在聯(lián)系、邏輯層次分明的系統(tǒng)，建成適合學(xué)生思維發(fā)展，滿足觀察力、記憶力、想象力和思維力等創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)需求的主題課程，對于有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索具有明顯的意義。

　　1“5E-有機(jī)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)環(huán)”教學(xué)模塊的構(gòu)建

　　“5E”學(xué)習(xí)環(huán)模式體現(xiàn)著所有認(rèn)知過程的規(guī)律，因此過于精煉和概念化。筆者結(jié)合有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的特點及課堂教學(xué)的一些體會，進(jìn)行了如下細(xì)化和改進(jìn):(1)參與:圍繞實驗?zāi)康膭?chuàng)設(shè)一系列有聯(lián)系、有邏輯、有層次的問題情境，問題設(shè)計既要聯(lián)系生活實際，建立自主探索動機(jī)的最佳心理[4]，又要創(chuàng)設(shè)自主探究的情境，引導(dǎo)學(xué)生逐層深入地圍繞問題展開探究，分析實驗操作的可行性。以預(yù)習(xí)報告的形式提前下達(dá)給學(xué)生，分小組完成。(2)探究:在此環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生透過表象去深入挖掘事物的本質(zhì)和聯(lián)系。即在實驗探究過程中，從原料及產(chǎn)物的組成及理化性質(zhì)入手，遵循有機(jī)化合物的性質(zhì)決定實驗原理及方法的研究思路，搭建新舊知識的聯(lián)系，便于學(xué)生實現(xiàn)知識遷移，獲得解決問題的思路和途徑。(3)解釋:解釋就是要將探究獲得的感性的零散的知識進(jìn)行理論概括，抽象出條理清晰、切實可行的實驗原理及方法。教師可組織學(xué)生分小組進(jìn)行討論、闡述和比較，檢驗實驗方法是否正確，是否具有可行性，從而完成實驗方法的優(yōu)化。此過程中教師將對學(xué)生提出實驗方法進(jìn)行甄別和比較，指出其推理過程中的缺欠及實際操作中存在的問題，從而完成學(xué)生自我構(gòu)建理論的修正、檢驗和評價[5-6]。(4)精制。以教師為主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生擴(kuò)展自己的概念和知識結(jié)構(gòu)。教師將對實驗涉及的理論和方法進(jìn)行歸納總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所建構(gòu)的新知識，并適時引入學(xué)科研究前沿，探索新工藝、新方法。(5)評價。作為“5E-有機(jī)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)環(huán)”的最終環(huán)節(jié)，學(xué)生將通過收集數(shù)據(jù)和利用數(shù)據(jù)對科學(xué)現(xiàn)象做出解釋，依據(jù)實驗結(jié)果和對實驗原理及方法的理解程度和能力，對實驗產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率進(jìn)行討論，找出產(chǎn)品質(zhì)量差或產(chǎn)率低的原因，進(jìn)而進(jìn)入下一輪的探究、解釋和精制。通過學(xué)習(xí)環(huán)的反復(fù)訓(xùn)練，在碰撞、質(zhì)疑和爭論中錘煉學(xué)生的智慧[6]，最終完成學(xué)生的創(chuàng)新思維訓(xùn)練。

　　2“5E-有機(jī)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)環(huán)”在有機(jī)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

　　實驗題目:從茶葉中提取咖啡因。實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)從茶葉中提取咖啡因的基本原理和方法，了解咖啡因的一般性質(zhì);掌握用索氏提取器提取有機(jī)物的原理和方法;熟悉萃取、蒸餾、升華等基本操作。

　　3“5E-有機(jī)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)環(huán)”教學(xué)模式的實驗效果分析

　　(1)學(xué)生基本掌握了科學(xué)研究的方法。能夠根據(jù)實際問題進(jìn)行由表及里的逐層探究，思路較為清晰，推理符合邏輯，能夠進(jìn)行較為準(zhǔn)確的理論概括，能自覺實現(xiàn)知識遷移和運(yùn)用，解決問題方法多樣，可操作性強(qiáng)。(2)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力增強(qiáng)。為了考察學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，進(jìn)行了創(chuàng)新能力測試。測試包括三部分:一是預(yù)習(xí)報告，學(xué)生能夠圍繞下達(dá)的題目廣泛查閱資料，撰寫預(yù)習(xí)報告，進(jìn)行理論探究;二是課堂討論，能夠在教師的引導(dǎo)下，進(jìn)行實驗原理及方法的歸納總結(jié)，并大膽質(zhì)疑，依據(jù)有機(jī)化學(xué)理論提出不同于教材的實驗方法，在課堂討論和教師評價下加以改進(jìn)，制定出切實可行的實驗方案。三是實驗抽測，實驗抽測題目分為兩部分，一部分是有機(jī)化學(xué)基本操作，考察學(xué)生的實驗操作基本技能;另一部分是口試部分，涉及實驗原理、方法運(yùn)用及產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量分析。將此測試成績加入到課程成績中，學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實驗操作能力都明顯提升。(3)學(xué)生的分析和解決問題能力增強(qiáng)。學(xué)生可將課堂討論過并經(jīng)教師審定的實驗方案，在課余時間進(jìn)行實驗操作和驗證，在教師指導(dǎo)下加以補(bǔ)充和完善，完成實驗方法的優(yōu)化。在此過程中，極大地鍛煉了學(xué)生實驗操作能力、分析問題和解決問題的能力，也極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。

　　4結(jié)語

　　“5E-有機(jī)化學(xué)實驗學(xué)習(xí)環(huán)”是以問題為載體，讓學(xué)生圍繞問題展開自主探究，在討論、闡述和比較中進(jìn)行創(chuàng)新思維的深化和拓展，在教師的修正和評價中完成知識的自主構(gòu)建，通過創(chuàng)新能力測試強(qiáng)化了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程管理，從而獲得了科學(xué)的研究方法、熟練的實驗操作技能和較強(qiáng)的分析問題、解決問題的能力，達(dá)到了創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)。但創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程，不僅要考慮智力因素，還要加強(qiáng)非智力因素的培育，在有機(jī)實驗教學(xué)中要注意激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣，鼓勵學(xué)生不拘泥于教材，大膽質(zhì)疑，勇于表達(dá)自己的觀點，善于與教師和同學(xué)交流，在碰撞中拓寬創(chuàng)新思維的深度和廣度，在理性的思維下把想法轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實，大膽嘗試，不怕失敗。有了這樣的文化和氛圍，才會源源不斷地培養(yǎng)出適合社會需求和實現(xiàn)自我價值的創(chuàng)新人才。

　　作者：王勁草 單位：黑龍江科技大學(xué)環(huán)境與化工學(xué)院

　　推薦期刊：《教師教育論壇》是國家教育部主管的綜合學(xué)術(shù)性暨大學(xué)教學(xué)指導(dǎo)期刊，由華中師范大學(xué)主辦，國內(nèi)外公開發(fā)行。