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军队院校利用大学化学实验提高学员科学素养的思考

2021-07-12郑舒月

中国教育技术装备 2021年24期
关键词:军队院校科学素养实验

摘  要 近些年,关于如何提高学生科学素养的研究层出不穷,但专门针对军队院校大学化学实验的研究却很少。化学是一门以实验为基础而逐渐发展起来的核心学科,实验与理论同等重要。结合教学经验,研究如何利用大学化学实验提高学员的科学素养。

关键词 大学化学实验;科学素养;军队院校;实验

中图分类号:G642   文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2021)24-0102-03

Reflections on How to Improve Students’ Scientific Literacy by Using University Chemical Experiments in Military Academies//ZHENG Shuyue

Abstract In recent years, researches on how to improve students’ scientific literacy have emerged one after another, but there are few

researches on chemical experiments in military academies. Chemis-

try is a core discipline gradually developed on the basis of experi-ment. Experiment and theory are equally important. The author of this paper takes the previous teaching experience as an example to study how to improve students’ scientific literacy by using college chemistry experiment.

Key words university chemistry experiment; scientific literacy; mili-

tary academies; experiment

1  研究背景

实现强国兴军的目标,关键在能打胜仗的高素质、专业型的军事人才的培养,而高素质、专业型军事人才的培养还要依托于军队院校的高等教育。大学化学是军队院校高等教育学员在校期间学习的一门自然科学的文化课程,是一门必修课程。大学化学这门课程旨在通过学习,使学员获得化学基础知识和化学实验基本技能,了解军事应用中的化学原理,初步掌握运用化学知识、方法来解析与解决实际问题的能力,培养辩证思维和科学素养,最终的落脚点是在提高学员的科学素养。

科学素养的内涵很丰富,主要包括科学知识、科学方法、科学精神等,其核心是科学精神,是一个人探求科学真理的品质,而科学精神只能在科学实践中才能逐渐形成。由于化学是一门以实验为基础而逐渐发展起来的核心学科,实验与理论同等重要。大学化学实验课作为一门实践课程,对于军队院校的重要性也就不言而喻。利用好大学化学实验教学与理论教学的关系,更有利于学员对于化学知识的学习,既有助于学员对于理论课中相关科学知识的理解,又有助于学员感受化学的科学方法,更有助于实验中培养学员的科学精神[1]。

2  问题的提出

近些年,關于如何提高学生科学素养的研究层出不穷,但是针对军队院校大学化学的研究却很少,针对军队院校大学化学实验的就更少了。因此,笔者认为以以往实验课经验为例,研究如何利用大学化学实验提高学员的科学素养,就很有现实意义[2]。根据以往的教学经验,军队院校学员在实验课上表现出一定的优势。大部分学员在实验初期对于化学实验充满兴趣,特别是从未接触过化学实验的学员,在心里还停留在从影视剧中看到的“爆炸”“制药”等一些具有感官刺激的实验的印象;大部分学员实际动手的意愿和能力还是比较强的;学员的课堂秩序一般较好,能够遵循实验室要求,安全性较好。但与此同时也发现部分学员在化学实验课上还是存在一些问题。

一是部分学员没有理解实验的实际意义。开设的实验基本都是与化学反应规律相关的实验,理论性相对较高,实验内容和实验操作有些枯燥,不少学员不明白实验在实际工作或者生活中的意义是什么,与想象差距较大,逐渐失去最初的实验兴趣。

二是部分学员存在应付的心理。由于实验课时很少,且实验没有最终考核,只占理论课中形成性考核成绩的一小部分,部分学员态度不端正,不够重视,在整个实验过程中存在应付了事的心理。

三是学员基本实验操作技能参差不齐。由于学员组成不同,有些青年学员之前就接触过化学实验,实验基础相对较好;有些士兵学员从未接触过实验操作,实验基础相对较差,尽管很想规范操作,但往往实验操作较生硬,不能做到胆大心细地进行实验操作。

四是大部分学员对整个实验流程缺乏思考。有的学员仅停留在机械操作上,看一步实验流程做一步,并未真正理解整个实验的原理和流程。有的学员过分依赖实验指导书,依赖教员,而缺乏独立思考以及探究能力,缺乏科学的批判精神。

3  问题的探讨

本文结合以往教学经验以及出现的问题,介绍如何在实验前、实验中、实验后等不同阶段采取不同措施,以达到军队院校利用大学化学实验提高学员科学素养的目的。

3.1  挖掘实验涉及军事及生活等相关应用的元素,在实验前提高学员对化学实验的兴趣

在实验准备阶段,除了储备相关实验理论知识,准备实验相关的仪器和药品,教员要注意引导学员了解实验的实际应用,特别是在军事当中的运用,激发学员的学习兴趣,更有利于理论知识的理解和学习。

3.1.1  增加军事应用案例分析,增强实验目的性  比如在“化学反应热效应的测定”“化学反应速率常数的测定及其影响因素”两个实验中,可在实验准备时增加前言,简要介绍化学热力学与化学动力学在飞机、导弹等武器装备设计中的重要作用,使学员明确实验研究的军事意义,加强所学理论知识与军事的联系,激发学习的动力。

3.1.2  引入工作、生活元素,增强实验趣味性  如在“水质监测与污水处理”实验中,可在实验前让学员联系野外生存实际,自己取样以待进行检测。再比如在“金属的电化学腐蚀处理技术”实验中,联系金属特别是武器装备腐蚀的危害,以及现代各国对金属如何进行金属防腐蚀操作,使学员明确实验在实际生活与工作中的意义,提高解决实际问题的思维能力,增强学习兴趣。

3.2  根据实验涉及的各种要求,在实验过程中培养学员的科学精神

化学实验有其专业特点,在实验过程中有很多具体的要求,要充分挖掘这些要求背后蕴藏的科学态度、科学作风、科学意识等,潜移默化地培养学员的科学精神。

3.2.1  尊重事实,培养学员实事求是的科学态度  尊重实验结果,尊重实验事实,是所有科学实验最基本的要求,即便得到的实验结果不理想,也不可以随意修改实验数据,甚至是出现数据抄袭或者数据造假等情况。在实验过程中,教员要传输“过程大于结果”的观念,要让学员从大学实验中切实树立起实事求是的科学态度。

3.2.2  令行禁止,培养学员严谨认真的科学作风  大学化学实验中涉及很多电子仪器以及玻璃仪器,出于好奇心,总有学员想直接上手操作,只想快速结束实验,有的操作不得当,得不到想要的结果甚至要重新实验。教员要在实验过程中强调实验仪器的正确操作方法,不断纠正仪器的操作手法,强化学员实验操作直接影响实验结果的意识,明确令行禁止除了在工作中,在实验中依然很重要,培养学员严谨认真的科学作风。

3.2.3  胆大心细,培养学员安全第一的科学意识  所有的化学实验都有一定的危险性,但是在实验过程中严格按照规定操作,正确处理“三废”,能够保证整个实验过程中都是安全的。教员要引导学员正确看待实验中的危险因素,正确对待实验,要做到胆大心细,培养学员的安全意识[3]。

3.3  增加探究与讨论环节,在实验后培养学员的创新精神

在大学化学实验中除了完成课程规定的实验内容,最重要的是要学员学会自主研究问题,学会用实验的手段解决问题。

3.3.1  分析实验结果,通过科学探究了解化学家工作的基本方法  在实验结束后,通过查阅文献等方式,了解本实验的发展过程及存在的其他不同操作,理解实验原理的本质,了解化学家实验的基本方法和原则,等等。

3.3.2  讨论与修改实验方案,培养学员的创新与团队精神  实验结束后,让学员根据实验数据分析误差因素等,分组讨论是否有其他更简洁的操作、更优的实验方案,大胆对所做实验提出质疑与批判,培养创新与团队精神。

4  解决问题的建议

当然,要想利用好大学化学实验资源,有效提高军队学员的科学素养,除了在理论上进行探讨,更需要学校、教员与学员三方在实际操作中共同努力。

4.1  学校

一方面,学校要提高对化学实验的重视,加大对实验室建设的资金和人员投入,完善实验设备和实验仪器,增加实际应用性强,特别是与军事前沿联系紧密的仪器;增加专业实验人员,主要负责实验教学及实验研究,减轻理论教师授课压力,做到相互帮助又分工明确。另一方面,学校要在一定程度上开放实验室,给学员自主探究提供场地及实验条件,鼓励学员用实验解决实战中可能遇到的问题。但在这个过程中要加强实验室管理,确保实验可操作性和安全性。

4.2  教员

教員除了有扎实的化学理论基础以及实验技能,还需要在教学模式、教学内容以及教学理念上做一系列工作。

首先,在教学模式层面,要突破以教员为中心的传统教学模式。实验教学有其独有的特征,可以充分利用学员的自主性,建立以学员为中心、以问题为牵引的教学模式,通过探究、讨论、反思等环节,加强学员质疑能力和创新思维的培养。

其次,在教学内容层面,要结合理论学习内容调整实验内容,尽量选择与军事装备结合紧密的实验项目,强化课程军事化的思想。同时,注重向学员传授实验对于实际工作和生活的指导意义,激发学员的学习兴趣。

最后,在教学理念层面,教员除了要牢记实验与实战应用相结合的理念,还可以联系时事,结合课程思政思想,强化绿色化学理念,充分挖掘化学实验的育人元素。在课前,教员要了解学员的实验基础情况,采取小班授课,尽量让基础水平相当的学员一个班,根据不同的实验技能基础不断调整授课内容。另外,教员在评价学员实验成绩时不能只看实验报告中的实验结果,而要综合分析学员在整个实验过程中的表现,细化实验预习、课堂操作、数据记录、反思、探究等每一部分的比例,鼓励学员大胆实验,尊重实验事实[4]。

4.3  学员

首先要摆正心态,破除急功近利,只为完成实验任务而实验的思想,意识到大学化学实验对于大学化学学习的支撑作用,对于基础教育的促进作用,甚至对于以后工作、生活的深远影响。其次要注意习惯养成,抓住每次实验的机会,准确进行实验操作,提高实验基本技能。最后要通过实验研究过程提高分析解决问题的能力,做到课前认真预习,了解实验的实际意义;课后认真分析总结,不断从模仿到独立完成实验探究。

当然,根据不同学校以及学员的特点,实验内容的选择、实验方法的选取等都不相同。要根据实际需求,最大化发挥大学化学实验的育人功能,提高学员的科学素养,为未来战争输送高素质、专业型的军事人才,真正达到为战育人的目的。■

参考文献

[1]王帅,张云佳,乔建仙.关于军队院校开展化学实验教学的研究与思考[J].军事物流,2014(1):125-126.

[2]郑舒月.大学化学教学中使用化学史案例对提高军校学员科学素养的作用[J].中国教育技术装备,2020(16):99-102.

[3]李荫,梁承红,金靓婕.军校化学实验在学员综合素质培养中的作用[J].高校讲坛,2012(7):376.

[4]李荫,孙晓伟,殷昊.军校化学实验“向部队靠拢,向实战聚焦”教学改革的思考[J].科技视野,2014(22):133.

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