通過教學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)高校學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

張莉 姜楠 夏孟婧 張志勇

摘要：高校是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的重要場所。高校實(shí)驗(yàn)課的作用不僅是完成實(shí)驗(yàn)課程、提高實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力，而且著眼于科學(xué)實(shí)驗(yàn)精神、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的建立和養(yǎng)成，以充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生的獨(dú)立性和創(chuàng)造性。文章主要從加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理、注重教師的指導(dǎo)、增強(qiáng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性等三個(gè)方面來淺談如何培養(yǎng)高校大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理；教師的指導(dǎo)；學(xué)生主觀能動(dòng)性；科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）30-0275-03

素養(yǎng)即平時(shí)的修養(yǎng)，是個(gè)人修養(yǎng)所達(dá)到的程度及表現(xiàn)，是一個(gè)人思想、文化、道德及技能等諸方面實(shí)際水平的綜合體現(xiàn)，其重點(diǎn)在于科學(xué)精神、觀察和思維的科學(xué)性以及批判精神，表現(xiàn)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)探究精神和創(chuàng)造性[1，2]?？茖W(xué)素養(yǎng)是指社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中個(gè)人修養(yǎng)所達(dá)到的專業(yè)程度及其表現(xiàn)，也是學(xué)生個(gè)體在工作生活中的思想、態(tài)度、精神、知識(shí)、技能、方法、能力、品格習(xí)慣和作風(fēng)等諸方面專業(yè)實(shí)際水平的綜合體現(xiàn)[2，3]。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)是高校重要的教育教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)不僅僅在于對(duì)高校學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)知識(shí)的傳輸和技能訓(xùn)練，更重要的是對(duì)學(xué)生科學(xué)思想、態(tài)度、精神的塑造。由于教學(xué)體系設(shè)計(jì)不合理等多方面的原因，我國基礎(chǔ)教育的實(shí)驗(yàn)課建設(shè)和學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)存在嚴(yán)重不足。本文針對(duì)目前學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中的問題進(jìn)行分析并提出相關(guān)對(duì)策建議。

一、目前高校大學(xué)生實(shí)驗(yàn)課常見問題

1.對(duì)實(shí)驗(yàn)課存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)，不重視實(shí)驗(yàn)課。從中學(xué)到大學(xué)，長期過分注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)而忽視實(shí)踐，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識(shí)停留在觀摩別人示范的習(xí)慣意識(shí)和僅僅觀察結(jié)果不習(xí)慣深入分析的淺層次。

在實(shí)驗(yàn)課上，本是實(shí)驗(yàn)課主體的學(xué)生，反而處于一種“被動(dòng)”做實(shí)驗(yàn)的狀態(tài)，按部就班地做實(shí)驗(yàn)，往往不會(huì)去思考為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象、出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是什么、是否可以選擇其他的試劑藥品等一系列問題。而到了要操作考試的時(shí)候，可能也是處于一個(gè)應(yīng)付考試的狀態(tài)[3]。

由于學(xué)生對(duì)做實(shí)驗(yàn)的要求比較低，僅僅滿足于完成實(shí)驗(yàn)步驟，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而不是利用做實(shí)驗(yàn)的好機(jī)會(huì)，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，注意發(fā)現(xiàn)及探究解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的新問題，使實(shí)驗(yàn)課的效果大打折扣，遠(yuǎn)未能達(dá)到預(yù)期的目的和效果。

2.實(shí)驗(yàn)態(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)習(xí)慣有待改進(jìn)。良好的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)習(xí)慣不僅決定著實(shí)驗(yàn)的成敗，而且對(duì)學(xué)生日后的創(chuàng)造性工作和實(shí)踐有著深遠(yuǎn)影響。但是，目前學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上存在一些紀(jì)律松懈的現(xiàn)象：做實(shí)驗(yàn)之前不能認(rèn)真地預(yù)習(xí)；實(shí)驗(yàn)課上經(jīng)常遲到、曠課或早退；實(shí)驗(yàn)時(shí)做與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的事情，甚至閑聊、吃東西；不認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，存在抄襲現(xiàn)象等；實(shí)驗(yàn)完成后，不注意收拾實(shí)驗(yàn)臺(tái)面、整理儀器設(shè)備、打掃衛(wèi)生等。學(xué)生缺乏自覺維護(hù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的意識(shí)：實(shí)驗(yàn)垃圾不及時(shí)處置或亂倒亂放，實(shí)驗(yàn)物品散亂堆放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)，使用過的實(shí)驗(yàn)器皿不按正確方法清洗等。學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)也較為薄弱：習(xí)慣于在不了解各類藥品的理化性質(zhì)的情況下便盲目開展實(shí)驗(yàn)；不戴手套、防護(hù)眼鏡等防護(hù)品，直接接觸各類危險(xiǎn)物等。

3.探究精神不強(qiáng)，創(chuàng)新能力有待提升。學(xué)生對(duì)做實(shí)驗(yàn)的好奇心不強(qiáng)，缺乏興趣。做實(shí)驗(yàn)時(shí)害怕犯錯(cuò)，不喜歡重復(fù)實(shí)驗(yàn)找原因，不善于窮根究底，缺乏耐心。由于缺少對(duì)實(shí)驗(yàn)全過程的整體思考和掌控，無法真正感受到實(shí)驗(yàn)帶來的樂趣，實(shí)驗(yàn)所獲不多。

筆者曾以所在學(xué)院開展的交換生項(xiàng)目為例，對(duì)比實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究精神的差異。在一次進(jìn)行噪聲監(jiān)測實(shí)驗(yàn)時(shí)，大二中外學(xué)生在聽完筆者的講解后，紛紛開始使用噪聲儀動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)有一個(gè)外國學(xué)生例外，她并沒有急于動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，而是很認(rèn)真地向教師了解該設(shè)備的設(shè)計(jì)原理和校準(zhǔn)的具體做法。因?yàn)樗J(rèn)為如果不搞清楚這些問題，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很可能不正確。從中可以看出，這位學(xué)生考慮很周全，而且敢于質(zhì)疑，大膽發(fā)表自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的見解，這種實(shí)驗(yàn)探究精神顯得難能可貴。

二、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

當(dāng)代大學(xué)生在身心發(fā)展上年齡達(dá)到了成人標(biāo)準(zhǔn)，年輕、精力充沛、充滿活力，但是有部分學(xué)生心理心智思維尚未完全定式，思維活躍但不穩(wěn)定，有新奇想法卻懶于動(dòng)手。針對(duì)上述現(xiàn)象，筆者認(rèn)為可以從加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理，注重教師的指導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性等三個(gè)方面采取相應(yīng)的措施，來培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理是基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理不僅直接影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作的正常秩序，也影響高校的整體辦學(xué)質(zhì)量和水平，因此學(xué)校應(yīng)高度重視，不斷提高實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理水平，為培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)提供必要的前提和重要保障。

首先，針對(duì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)的情況，學(xué)?？赏ㄟ^宣傳或教育的方式，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)與理論是學(xué)好專業(yè)課的必不可少的兩個(gè)要素，并適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中的比重，提高實(shí)驗(yàn)課成績?cè)趯I(yè)課考核中的權(quán)重，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)重要性的認(rèn)識(shí)。

其次，學(xué)校需要通過制定并執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章管理制度，來增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)、紀(jì)律意識(shí)、環(huán)保衛(wèi)生意識(shí)等；對(duì)學(xué)生的不良行為進(jìn)行約束，保障實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利開展；定期開展實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度的培訓(xùn)和檢查，使學(xué)生能熟悉實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，并自覺執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度，通過不斷地監(jiān)督和教育來培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

再次，學(xué)校需要不斷完善實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，科學(xué)規(guī)劃各類實(shí)驗(yàn)室的功能和裝備，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)安全、優(yōu)美、現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生在無形的實(shí)驗(yàn)氛圍中得到啟發(fā)和熏陶。

最后，學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)和倡導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式上除采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式外，更多地采取探究式或開放式教學(xué)手段，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室來和老師面對(duì)面地交流、探討自己感興趣的問題，并自發(fā)開展科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。學(xué)校有計(jì)劃地組織學(xué)生開展形式多樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，如參觀外校和本校的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，舉辦“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”和“實(shí)驗(yàn)技能”比賽，以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M訓(xùn)練等。

2.教師注重指導(dǎo)是保證。古人云“師者，所以傳道受業(yè)解惑也”，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中既要樹立榜樣，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，嚴(yán)格要求學(xué)生；又要因材施教，對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。

一方面，在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)影響學(xué)生。實(shí)驗(yàn)教師不但要及時(shí)糾正學(xué)生的不良實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，而且必須講明會(huì)產(chǎn)生的不良后果，以引起學(xué)生重視，從而使學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范的操作習(xí)慣，逐步培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

教師可通過多種手段引導(dǎo)和激勵(lì)學(xué)生的求知欲和上進(jìn)心，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究精神。對(duì)于每一堂實(shí)驗(yàn)課，教師可以采用不同的實(shí)驗(yàn)方式來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。老師既可采取親自示范的教學(xué)方式，又可提供標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)演示視頻的方式來提供規(guī)范的操作給學(xué)生，從而讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)有正確的理解。除傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課外，也可酌情開設(shè)一些探究性和綜合性實(shí)驗(yàn)，來培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的過程中，教師應(yīng)該用足夠的耐心和寬容來看待學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的種種問題，給予學(xué)生更多的正能量來增強(qiáng)學(xué)生的自信心和抗壓能力。以寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告為例，如果學(xué)生對(duì)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告不熟悉或完成得不理想，教師可定期從學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中挑選一批優(yōu)秀報(bào)告張貼在公告欄，并附上教師點(diǎn)評(píng)，供大家參閱。教師也可以給學(xué)生推薦一些相關(guān)文獻(xiàn)，供學(xué)生借鑒。鼓勵(lì)學(xué)生多練習(xí)，對(duì)學(xué)生取得的進(jìn)步也要及時(shí)鼓勵(lì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

另一方面，結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，注重因材施教。由于每個(gè)學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)能力都存在差異，因此實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，制定不同的培養(yǎng)方案對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的指導(dǎo)。對(duì)基礎(chǔ)不太扎實(shí)的學(xué)生，教師應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到在哪方面存在不足以及改進(jìn)的具體措施；而對(duì)于基礎(chǔ)較好且對(duì)科研有極大興趣的學(xué)生，應(yīng)盡可能為其創(chuàng)造更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。此外，需注重學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，使學(xué)生的才能得到充分發(fā)揮。

3.學(xué)生提高主觀能動(dòng)性是前提。學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成非一日之功，而是周而復(fù)始、日積月累得到的；既要依靠學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理、教師的專業(yè)指導(dǎo)，更要依靠學(xué)生的個(gè)人修為。在培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的過程中，學(xué)校和老師的努力是“外因”，起輔助作用；而學(xué)生的個(gè)人修為是“內(nèi)因”，起決定性作用。因此，學(xué)生應(yīng)善于利用學(xué)校提供的良好環(huán)境和教師的專業(yè)指導(dǎo)，抓好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，一步一個(gè)腳印，逐步培養(yǎng)自身的科學(xué)素養(yǎng)。

首先，學(xué)生應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)課程的重要性。自然科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的；實(shí)踐證明，實(shí)驗(yàn)課程與理論知識(shí)課程具有同等重要的位置。實(shí)驗(yàn)課是一門主動(dòng)性和啟發(fā)性很強(qiáng)、知識(shí)覆蓋率很寬的課程。它所具有的實(shí)踐性是其他課程無法替代的。那種以為實(shí)驗(yàn)課程可多可少，被動(dòng)應(yīng)付的認(rèn)識(shí)誤區(qū)必須糾正。實(shí)際上，大學(xué)期間上好實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生開始參加科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一步。它為大學(xué)高年級(jí)的科學(xué)研究、畢業(yè)論文奠定了基礎(chǔ)。實(shí)踐也證明，學(xué)會(huì)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的過程，也是促進(jìn)科學(xué)思維，激發(fā)好奇心的過程，眾所周知，好奇心正是探索未來世界的強(qiáng)大推動(dòng)力。

其次，必須培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度。通過實(shí)驗(yàn)課，為了提升理論聯(lián)系實(shí)際的思維方式和動(dòng)手實(shí)踐能力，學(xué)生必須十分重視培養(yǎng)自己嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度，腳踏實(shí)地抓住一個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)，從課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，提前做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，到規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，細(xì)心觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，再到綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，直至完成實(shí)驗(yàn)工作后，清洗、整理實(shí)驗(yàn)儀器，打掃實(shí)驗(yàn)臺(tái)及周圍環(huán)境等整個(gè)完整過程。正是在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度下的一次次實(shí)驗(yàn)，才能使學(xué)生逐漸養(yǎng)成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，提升學(xué)生自身的科學(xué)素養(yǎng)。

最后，學(xué)生要善于通過一系列實(shí)驗(yàn)課程的寶貴實(shí)踐，不斷增強(qiáng)自己的科學(xué)素養(yǎng)和應(yīng)對(duì)未來的能力。通過實(shí)驗(yàn)課，不僅熟悉實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方法步驟，而且掌握實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)思路，能舉一反三設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)；不僅能按要求完成全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且能提出自己的見解，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、儀器能提出改進(jìn)的建議；不僅學(xué)會(huì)安裝、操作、觀察、記錄、分析、總結(jié)，而且培養(yǎng)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中求實(shí)、求真、存疑、排除等重要的思維能力和通力合作的團(tuán)隊(duì)精神。通過系列實(shí)驗(yàn)課程訓(xùn)練，學(xué)生在學(xué)會(huì)主動(dòng)獲取實(shí)踐技能及知識(shí)的過程中，親身感受到科學(xué)過程的奇妙、有趣和有意義，為自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和開展科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的新的基礎(chǔ)[4]。

三、結(jié)語

培養(yǎng)高校學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)，既關(guān)乎學(xué)生自身的成才和成長，也影響著國家的科技進(jìn)步和社會(huì)的長遠(yuǎn)發(fā)展。因此，我們必須高度重視，并通過抓好學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理工作、注重教師的指導(dǎo)作用、充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性等途徑來加強(qiáng)對(duì)高校學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡玉萍，張珍平，閆祥云.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2018，36（6）：50-51.

[2]周鮮嬌.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理培養(yǎng)高校學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)[J].高教論壇，2008，（2）：147-148.

[3]王彬彬，畢淑云，劉春悅，等.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)改革[J].長春師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，（2）：125-127.

[4]張倫，于建勇，李艷，等.淺談大學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)——基于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].科技資訊，2016，（15）：109-111.