运用科学写作策略变革大学化学实验教学模式

摘 要科学写作策略应用于大学化学实验教学中,能够满足学生多样化的学习需求,促进学生主动学习,培养学生批判性思维能力和创新能力.本文探研了科学写作策略的类别及其在大学化学实验教学中的应用.

关 键 词科学写作大学化学实验教学策略概念图综合性实验

近年来,大学化学课程改革面临着一个重要的挑战,即大学开设的化学实验课程需要满足学生因学习能力差异和学习兴趣差异而造成的多样化的学习需求.尤其是在学生刚开始学习化学实验时,这个挑战更加明显.为满足学生多样化的学习需求,为学生的发展提供切入点,促进学生主动学习,化学教师通常采用各种教学策略和方法,其中包括科学写作.知识创造者们一直都认为“写作过程就是思维的过程”；在写作中能够较好地形成新的观点,并将观点在纸上或是在电脑上清晰地显示出来.因而,将科学写作融入到大学化学实验中,能够引发学生思考,促使学生树立自己的观点,有利于化学教师提高化学实验教学效果.

1.科学写作策略分类

1.1启发式科学写作

Keys与Hand等人发展了启发式科学写作用以帮助学生撰写实验报告.有感于学生的科学实验经常流于食谱式的按表操作,而未能掌握实验背后的主要概念,Keys与Hand等人依据知识建构理论与认知改变的科学写作模式,设计了一套启发式的科学写作策略,引导学生通过小组讨论和写作,完成启动先前认知经验,观察收集资料,讨论,交流,反思等步骤,从而实现对科学概念的建构.

1.2问题引导式科学写作

Reardon依据多年的科学写作教学经验,整理出十多个提示问题,以帮助学生撰写更清楚、有条理的科学文章,例如：什么让你感到惊讶?你最好奇的是什么?你的疑问从何而来?什么样的问题是好问题?你如何确定你的解释是最好的解释?有没有更好的解释?如果卡住了写不下去时你怎么办?哪些证据你觉得最有说服力?

1.3多元读写素养教学策略

澳洲学者LenUnsworth发展出的多元读写素养教学策略,应用于科学写作教学中,共分成3个步骤：依循示范的练习,指导式的练习,独立练习.教师首先说明科学文章的结构与用辞语法,并且提供不同示范,协助学生规划写作的步骤,接下来学生开始进行写作,教师同时持续提醒科学写作的社会功能性,学生完成初稿之后进行修改,最后学生发表他们的作品.

1.4科学笔记薄

Campbell和Fulton发展出“科学笔记簿”的科学写作教学策略.学生的科学笔记簿里除了有笔记、记录、条列、图示、观察和表格等,很重要的一项内容是要求学生在实验完成之后,要像科学家在科学会议中发表论文一样,把他们撰写的实验结果,在班级或学校举办的“科学会议”中发表.通过这个真实的发表体验,他们不仅练习了口头表达自己的想法,也学习了必要的科学写作技巧.

1.5概念图

Novak和Gomwin首先对概念图的定义和评分标准作出了明确界定,之后概念图广泛应用于教学与评价领域.概念图作为教学工具应用于教学中,可呈现教材内容的组织与结构,协助学生建构清晰的学习内容；作为复习课程的工具,可呈现概念以及概念间的关系；作为科学写作策略运用于教学中,可建构网络化的知识结构,帮助学生提升学习效率.

2.将科学写作应用于大学化学实验教学的意义

2.1科学写作改变了传统的大学化学实验教学模式,能够激发学生的学习兴趣

传统大学化学实验教学流程单一,学生往往拘泥于对课本内容的复述,缺少反思的空间,久而久之产生依赖心理.学生对实验现象的描述,实验结果讨论,停留于观察阶段,未能做到通过化学实验学习、理解化学概念和原理.将科学写作融入实验教学中,能够改变传统单一的学习方式,通过写作、讨论、交流使学生意识到化学实验的真正意义和价值,从而激发学习兴趣.

2.2科学写作过程中学生尝试以自身的方式来思考问题,有利于学生建构新知

学生科学写作的过程是对先前所学的知识进行重组,用自己的语言建构新知的过程.写作的过程也是强迫自己思考问题,用自己的语言解释问题的过程,这种思考问题的方式,有利于学生理解新概念和原理,从而将新知识纳入到已有知识体系中.

2.3科学写作过程能促进学生对获得的经验进行反思,有利于学生科学推理能力的发展

科学写作的过程是不断反思先前想法和经验,经历迷思、设法理解、发展知识的过程,因而在写作期间学习者能建构更丰富的解释.科学写作强调的是科学知识之间的联系,证据的表述,结论的解释,对学生科学推理能力的发展具有重要的作用.

3.科学写作策略在化学实验教学中的应用

目前大学化学实验类型,一般分为3种：基础实验、综合性实验、探究性实验.研究表明,将启发式科学写作、科学笔记薄、多元读写素养教学策略分别应用于3种类型的实验教学中,能够满足学生的学习需求,提高学生思维能力、表达能力、探究能力.

3.1启发式科学写作在验证性实验中的应用

启发式科学写作能帮助学生从实验和写作中建构理解.与传统实验报告不同,启发式科学写作贯穿于实验活动的始终,实验前需要向学生说明写作的目的,实验后需要学生阐明学习的化学知识,而不只是回顾实验而已.启发式科学写作强调科学合作的本质,鼓励学生进行观察、推论及寻找证据间的联系,从而发展学生批判性思维能力.以学生“氧化还原反应实验”科学写作报告为例,具体格式见表1.

3.2科学笔记薄在综合性实验中的应用

综合性实验不仅要求学生提高实验技能,还要求学生能够综合应用化学知识,学会使用多种化学研究方法,培养学生分析问题、解决问题的能力.将科学笔记薄应用于综合性实验教学中,不仅能反映学生的实验过程,还能为学生创造交流实验结果的机会,通过交流讨论使学生深入理解化学概念和原理,此外写作、发言等活动环节还能提高学生的语言组织能力与表达能力.以“配合物键合异构体的红外光谱测定”为例,见下页表2.

3.3多元读写素养教学策略在探究性实验中的应用

大学化学探究性实验是教师根据自己的研究方向,选取相关课题组织学生开展探究.实验探究的过程可以培养学生的探究能力和创新能力；对探究结果进行梳理,撰写论文的过程,有利于学生理顺研究的思路,寻求证据,解释证据,从而发展学生的推理能力和语言表达能力.多元读写素养教学策略应用于探究性实验教学中,能够有效地帮助学生熟悉科学论文的格式,掌握论文的撰写方法,从而提高探究性实验教学的效率.以学生探究“Ag+荧光探针的设计合成及性质研究”实验为例,具体内容如下：

（1）教师提供几篇科学文章,讲解文章的结构.教师提供密切相关文献并指导学生阅读,如阅读：（a）J.Kang,Mi.Choi,J.Y.Kwon,E.Y.Lee,J.Yoon,J.Org,Chem,2002,67（12）：4384-4386；（b）S.Iyoshi,M.Taki,Y.Yamamoto,In,Chem,2008,47（10）：3946-3948.教师分析上述文章内容包括：研究领域的科学价值,本研究的意义,具体研究内容,研究结论,支持材料,文献等,使学生初步了解科学论文的格式、内容、语言表达方式.

（2）指导学生完成写作规划.教师要求学生结合自己实验结果,重新查阅文献,预先评价自己研究内容及研究结果的意义,根据论文书写格式撰写论文.学生先采用由大到小的原则组织前言结构和内容,即从该领域研究价值最终过渡到自己研究的具体问题,引出研究内容；按照实验仪器与试剂、实验步骤、结果及讨论顺序组织具体研究内容.

（3）学生开始进行写作,并发表他们的论文.学生根据写作规划,整理查阅的文献资料,针对自己的研究结果,撰写论文,教师修改学生论文,并将其论文投到相应期刊上发表.