大学生对化学课程的认知构建与教改

摘 要：基于建构主义理论,通过问卷调查法了解大学生对分析化学课程的认知情况,了解他们对分析化学课程的教学方法、教学内容等方面改革的切实需求,最后针对他们的需求,提出教改建议.

关 键 词：大学生分析化学课程认知教改

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1673-9795（2013）05（b）-0114-02

建构主义是一种重要的学习哲学,它的观点包括认知的建构主义、社会的建构主义和激进建构主义,这些观点的共同点是：强调科学知识只是对现实的一种更可能正确的解释,但不是绝对正确的最终答案,它在被个体接受之前,对个体来说是毫无权威可言的.学生的学习不仅是对新知识的理解,而且是对新知识的分析、检验和批判.因此,学习不是知识由教师向学生的传递,而是个体建构自己的知识的过程,这意味着学习并不是简单的信息的积累,它同时包含由新、旧经验的冲突而引发的观念转变和结构重组；学习过程并不是简单的信息输入、存储和提取,而是新旧经验之间的双向的相互作用过程.因此,教师不是简单的知识的呈现者,他应该重视学生以往在日常生活和学习中已经形成的丰富经验,小到身边的衣食住行,大到宇宙、星体的运行,从自然现象到社会生活,并把学生现有的知识经验作为新知识的生长点,引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验.

根据建构主义的观点,要对一门课程进行教学改革,必须先了解学生对该门课程的认知及其对教学内容与方法的建构,才能有针对性地提出教学改革方案,达到提高教学质量、培养综合创新型人才的目的.分析化学课程包括分析化学理论与分析化学实验两部分,是高等院校农业科学和生命科学各专业的一门基础课,它对于培养学生的实践能力、分析和解决问题的能力,以及养成严谨的科学态度和提高创新能力等具有非常重要的作用.传统分析化学教学方法以教师为中心、以传授书本知识为主,而现代教学方法则主张以教师为主导、学生为主体.在新课程改革中,“从学生已有生活经验出发”已成为化学新课程的共同理念,这是对原有的课程与教学的突破和超越.然而,教学实践中,教学内容却远离学生的实际生活,给学生的学习设置了太多的障碍,使学生对学习化学望而生畏,对生活中的化学现象产生陌生感、距离感和恐惧感,长此以往,学生将失去实践的意识和能力.因此,教师必须首先通过调查,了解学生在自己已有的学科背景、生活经验中积累的经验的基础上,对分析化学课程重要性、内容、教学方法等方面的认知与建构现状,才能找准教学改革的起点,切实提高教学质量.为此,本研究以西北农林科技大学为调查地点,以讲授分析化学课程的不同专业大一和大二年级学生为调查对象,做了相应的调查研究,并提出了针对性的教改方案.

1研究方法与样本分布情况

在西北农林科技大学,采用整群抽样法,抽取样本,采用问卷调查法发放问卷,回收问卷,并对问卷进行筛选、整理、编码和录入,最后采用统计描述法进行统计分析.其中单项选择题采用分布、集中离散趋势等统计分析法加以分析；对多项选择题,采用多重二分法,统计量为应答次数和应答百分比,应答次数表示某个选项一共被选了多少次,应答百分比则表示某个选项被选的次数占所有选项被选择的总次数的百分比.

于2012年共发放问卷350份,回收有效问卷320份,有效回收率为91.4%.320份有效问卷中,学院分配分别为资环学院1.3%、理学院0.4%、动医学院6.6%、园艺学院15.9%、葡萄酒学院11.9%、食品学院14.7%、创新学院11.3%、生命学院11.3%、动科学院9.4%、林学院9.4%、植保学院7.8%.专业分配为：水土保持1.3%、资源环境与城乡规划管理0.3%、应用化学0.6%、动物医学6.3%、园艺15.9%、葡萄与葡萄酒工程11.9%、食品质量与安全7.8%、食品科学与工程6.9%、生工基地1.9%、生技基地9.4%、生物技术8.1%、生物工程3.1%、草业科学2.5%、动物科学0.6%、水产养殖学6.3%、林产化工8.4%、林学0.9%、制药工程7.8%.年级分布为大一93.4%、大二6.6%.农村43.8%、城镇与县城29.1%、一般城市18.8%、省会或直辖市8.4%.被访者年龄介于9-23之间,其中18～21岁者居多,人数都超过10%,正态P-P图检验结果表明,年龄均值为19.59岁,标准差为1.21岁,年龄服从正态分布.

2结果与讨论

2.1大学生对分析化学课程的整体性认知与建构

大学生认为分析化学课程中最最重要的环节是化学分析23.4%、仪器分析11.6%以及化学分析与仪器分析65.0%,可见,超过六成的学生认为化学分析与仪器分析同样重要.被访者最感兴趣的内容是化学分析35.0%、仪器分析42.2%和化学分析与仪器分析22.8%.这体现了分析化学课程在化学分析和仪器分析两大知识板块的异质性较高,他们分别对学生产生一定的吸引力,但是同时对这两个板块感兴趣的人很少.认为教学方法最需要创新的是化学分析37.2%、仪器分析36.9%以及化学分析与仪器分析25.9%,认为教学内容最需要创新的内容是化学分析37.8%、仪器分析31.6%和化学分析与仪器分析30.6%.

大学生认为分析化学课程教学内容“完全不适合未来发展、小部分适合未来发展、半数适合未来发展、大多数适合未来发展”和“完全适合未来发展”的分别占1.6%、23.8%、28.8%、44.7%和1.3%.说明六成以上学生认为目前分析化学课程的教学内容符合未来发展,但是仍有20%以上的学生认为需要对教学课程内容加以修改以符合未来发展.分别有21.9%、27.2%和50.9%的被访回答“不需要、无所谓”和“需要”重新组织理论课的教学内容.可见,现有教学内容亟待改进和调整.

对于分析化学课程现有安排的合理性的评价,采用五个指标进行评价,这五个指标均采用5分制,学生对这五个指标的评价对的评价,均采用5分制,被访学生评价平均分（标准差）分别为：“分析化学课程新颖度”3.20（1.00）、“实验数量充足度”3.98（0.98）、“实验顺序合理度”3.55（0.97）以及“训练操作目的的实现度”3.81（1.00）、“实验与理论的契合度”3.85（0.92）.说明学生对分析化学课程新颖度的评价不高,教学内容、教材编排需要更加灵活.2.2大学生对分析化学实验课程的认知与建构

对实验课内容的评价,分为两个指标,均采用5分制,第一,操作性强弱,取值1～5的含义分别为非常不强、不强、一般、强、非常强；第二,实用性强弱,取值1～5的含义分别为非常不实用、不实用、一般、实用、非常实用.分析化学实验包括返滴定法测定NH4HCO3的含氮量、EDTA的配制、标定及自来水硬度的测定、酸碱溶液的配制、酸标准溶液的配制、标定及混合碱的测定、胶体、电解质溶液及配位化合物的性质、K2Cr2O7标准溶液的配制及FeSO4片含Fe量的测定、氧化还原和电化学及化学反应速率和化学平衡、乙酸电离常数和电离度的测定及镁摩尔质量的测定、KMnO4标准溶液的标定及H2O2含量的测定、碱标准溶液的配制、标定及食用白醋酸度的测定、分光光度法测Fe、分光光度法测P等12个,被访大学生对各实验操作性强弱评分的平均值（标准差）分别为：3.43（0.82）、3.62（1.01）、3.43（0.88）、3.50（1.02）、3.30（0.89）、3.57（0.92）、3.39（0.94）、3.33（0.97）、3.55（0.87）、3.41（0.97）、3.32（0.92）和3.23（0.92）；被访大学生对各实验实用性强弱评分的平均值（标准差）分别为：2.55（0.94）、2.42（1.00）、2.59（1.03）、2.50（0.10）、2.71（0.87）、2.56（0.92）、2.64（0.90）、2.81（1.01）、2.63（0.86）、2.50（1.03）、2.73（0.95）和2.84（1.00）.大学生对实验操作性强度的评分都较高,大于3.3分,而对实验实用性强度的打分则比较第,均低于2.9分.可见,大学分析化学的实验编排,在保障操作性的基础上,尚需增加实用性.

大学生认为目前分析化学实验课程存在的最大的问题是（总应答次数640）：生搬硬套19.7%、缺乏主动思考14.7%、实验问题认识不深14.1%、只重视实验结果13.1%、敷衍了事12.5%、操作不规范不熟练10.8%、课时太短4.1%、教师讲解过于详细3.9%、重要性认识不足2.8%、教材内容枯燥2.5%、实验设备不足1.9%.大学生认为实验课最需要的能力包括（总应答次数1160）：独立分析解决问题能力20.7%、实验操作能力17.5%、综合创造能力15.1%、数据处理能力11.0%、思维能力10.9%、仪器设备应用能力9.6%、研究能力8.5%和观察能力6.6%.

因此,在实验教学过程方面,25.0%的被访倾向于“先讲后做”,而75.0%的被访则倾向于“讲做结合”.说明实验教学还是以边讲边做的方式比较理想.因为有学生反映,先讲后做,容易忘记某些实验操作细节.在实验课教师指导方式方面,选择“每班一个老师”和“每班两个老师”的分别占38.4%和15.6%,还有45.9%的人选择“每个实验内容一个老师”.这些教学方式的教学效果需要在实际教学中进一步进行比较研究.当然,也要考虑到是师资资源分配等方面的条件.

2.3大学生对分析化学理论课程的认知与构建

对理论课内容的评价,分为三个指标,均采用5分制,第一,内容繁琐或不足,取值1～5的含义分别为非常不足,不足,合适,繁琐,非常繁琐；第二,内容重要性,取值1～5的含义分别为非常不重要,不重要,一般,重要,非常重要；第三,内容实用性,取值1～5的含义分别为非常不实用,不实用,一般,实用,非常实用.分析化学课程理论课的章节包括：溶液和胶体、化学反应方向与能量、化学反应速率与化学平衡、物质结构基础、分析化学概论、酸碱溶液与酸碱滴定、沉淀溶解平衡与沉淀滴定、配位化合物与配位滴定、氧化还原与氧化还原滴定、电位分析法与电位滴定、吸光分析基础等11章,学生对各章内容繁琐或不足程度评分的均值（标准差）分别为3.08（0.76）、3.08（0.95）、3.08（0.91）、3.13（1.13）、3.09（1.10）、3.12（0.88）、3.14（0.90）、3.15（0.93）、3.09（0.95）、3.04（0.95）和2.96（0.98）；对各章内容重要性评分的均值（标准差）分别为3.34（0.79）、3.50（0.91）、3.72（0.93）、3.45（1.06）、3.34（1.11）、3.79（0.95）、3.64（0.97）、3.61（0.92）、3.77（1.01）、3.49（1.00）和3.29（0.98）；对各章内容实用性评分的均值（标准差）分别为3.39（0.89）、3.30（1.02）、3.55（1.10）、3.28（1.25）、3.30（1.24）、3.76（1.04）、3.69（1.04）、3.52（1.01）、3.69（1.06）、3.41（1.13）和3.19（1.02）.大学生对理论课内容的评价呈中等偏上水平,对各章内容三个指标的评分均为超过4分,理论课内容需大力改进.大学生认为分析化学理论课需要改进的方面（总应答次数为945）分别为：实际课题及技术22.0%、教材把握学术前沿21.0%、新技术新仪器介绍20.3%、教材重点突出有趣16.9%、计算机软件学习11.0%、实验顺序编排8.8%.

3结论与教改建议

通过调查发现,大学生对大学分析化学课程重要性的认知度较高,也具有较高的学习兴趣,六成以上学生认为目前分析化学课程的教学内容符合未来发展.但是对目前分析化学课程的内容、教学具体环节上,大学生有自己的建构：大学分析化学的实验编排,在保障操作性的基础上,尚需增加实用性.理论课需要在课程内容上增加实际课题及技术、学术前沿、新技术新仪器介绍,在编排上增加趣味性.实验课的编排,应该在保障操作性的基础上增加实验的实用性,同时,在实验教学方式设计上,以边讲边做的方式进行实验课教学,强调学生在实验课上的主动思考,在注重实验结果的基础上更注重实验过程的设计,如果条件许可,实验课多增加几个教师.通过大学生对分析化学实验课的认知和建构,构成了大学分析化学课程教学改革的方向,以此出发,必将会提高大学分析化学课程的效果,培养综合创新型分析化学人才.