基于情境認知的聚合物結構分析研究性教學探討

【摘要】近年來，研究性教學實踐活動已在高等學校全面展開，隨著計算機技術和網絡技術的日益發展，多媒體技術給教學提供了廣闊的空間。本文主要從社會實踐、實驗操作、多媒體課堂教學、網絡環境等方面來闡述：在創設特定的認知環境下，怎樣開展聚合物結構分析課程的研究性教學。

【關鍵詞】情境認知 聚合物結構分析 研究性教學

基于情境認知下的研究性教學是指在教學過程中由教師創造有利于創新思維的學習環境，激活學生探究問題的熱情，引導學生創造性地運用自身知識去自主發現問題、解決問題，在解決問題過程中拓寬知識面，具有適應環境與改造環境的能力，捕捉信息與把握機遇的能力；具有良好的合作精神和團隊意識，從而獲得成功的教學方式。

一、社會實踐、實驗操作、結構模型制作等環境下研究性學習的實施

研究性教學并不是全盤否定知識的傳授，知識傳授仍然是大學專業課程教學的重要任務之一，但是大學專業課程的教學還有另一項更為重要的任務，就是引導學生自主探究和體驗知識的形成過程，鼓勵學生合理地質疑和批判書本知識，發表獨立見解，培養學生的創新意識和創新能力。

1.社會實踐。社會實踐要求教師從學生的實際出發，考慮學生的認知需求和興趣愛好，注意收集、挖掘和提煉聚合物的實際應用和生活中適合課程研究性教學的素材，精心設計既能培養學生綜合應用能力，又具有一定探索性的研究課題，供學生學習研究，號召學生做課題調查，收集第一手資料。

2.聚合物結構模型制作。教師要帶領學生制作聚合物結構模型，在制作的過程中讓學生親自體會應考慮的“原子顏色”、大小、化學鍵的長度及聚合物的結構特點等諸多因素。熟悉和了解不同聚合物的結構、特點、應用和合成方法。

3.實驗操作。實驗的優勢在于直接培養學生解決實際問題的能力，根據認知心理學知識，實驗的技能屬于程序性知識，它與認知領域和動作技巧息息相關。盡可能地讓學生到高分子實驗室親自操作聚合物合成實驗，加強對實驗原理、規則和實驗動作要領的認識，初步形成認知技能和技術操作技能。積累必要的高分子材料知識，提高動手操作能力，加強感性認識。

二、多媒體環境下研究性學習課堂教學的實施

1.模擬實驗。精心編制聚合物結構分析模擬實驗課件，模擬實驗不僅是高新科學技術的產物，更主要的是集中了教師集體的智慧和教學經驗的成果。課件從實驗理論、內容、方法、步驟、技巧，甚至教書育人等方面都給予了周到和充分的考慮。教師可根據自身的教學經驗，提高聚合物結構分析實驗教學的效果。另外，課件提供的聲情并茂的背景資料，也能夠最大限度的吸引學生的注意力。

2.明確課堂教學目的，理論聯系實際，提高教學效果。研究性教學使教師非常明確所講授的內容，講授起來非常具體生動。而學生也十分明確所學的知識。由于問題有明確的時空定性，學生具有一種親切感，很容易接受，而且容易產生聯想，學習的主動性明顯提高，能主動發現問題、解決問題。所以教學目的非常明確，具有很強的教學針對性。相對于教材一般系統性和理論性較強，但案例分析不夠，研究性教學具有理論聯系實際，在大量案例分析中，能夠靈活地運用理論知識，并與實際緊密結合，學生容易接受，也能從中學會理論聯系實際的方法，提高了學習的主動性和積極性。

3.開闊學生的學術視野，增強創新思維。學生的學術視野一般來自教師的教學內容、教材和網絡等資料，如果不加以總結，這些學術知識比較零散、孤立，而且學術知識的深度不夠。研究性教學把聚合物教學問題作為研究課題，可以統攬高分子材料方面多家學派的學術觀點。全面深入地討論所涉及的學術問題，而且使學生學會如何去捕捉聚合物學術信息，并把這些信息應用于自己的學習和研究。學生進行發散性思維去追尋事物發展的內在聯系和本質，這是聚合物等高分子材料方面的知識躍遷和解決現實中材料等問題的有效途徑，也易于培養學生的創新思維能力。

三、基于網絡環境下研究性學習的實施

1.布置任務，創設情境。根據聚合物課堂教學目標，教師提前布置學習任務，要求學生上網查閱相關資料，了解相關的工業應用、研究現狀等知識。教師既可以直接給學生提供相關網址，也可以指導學生學會搜索引擎的使用技巧，由學生自行在網上查找聚合物方面的相關資源。教師利用多媒體網絡軟件聲、色、動畫與文字相結合的優勢，創設疑難情境，在教學內容和學生求知的心理之間創設一種“不協調”。設疑尋導，使學生產生較強的求知欲。

2.啟發思考，自主探究。通過與教師在線交流，對查閱資料加以整理、分析、修改、歸納、總結。得出個人觀點和看法。教師組織學生參加討論，并對討論進行指導和引導，讓學生自由暢述、相互啟發，積極發表見解，交換彼此意見，加深對問題的理解，獲取更深入的體驗，形成良好的合作學習氣氛。在此基礎上圍繞研究主題開展靈活多樣的研討活動，教師及時的有針對性地進行提醒、點撥與啟發，幫助他們進一步提高學習聚合物結構分析的積極性。

3.指導求新，展示成果。體現研究性學習成果的形式(聚臺物方面的論文、聚合物方面的調查報告等)由學生自主選擇，具體可通過網頁、演示文稿等形式展示給其他學生，并通過創建E-mail、論壇、博客、聊天室等平臺聽取他們的反饋和建議。展示學生的探究成果。一方面，能給全體學生創造一個向他人學習的機會，另一方面，展示者能獲得成就感，保持自己的探究興趣。

4.激勵創新，效果評價。在網絡環境下的聚合物結構分析研究性學習中，教師應引入完善的評價機制，選擇有效的評價方法，以激勵和監督學生的學習和研究。例如，運用檔案法為每個高分子材料專業的學生建立檔案，通過追蹤和記錄學習過程的信息和資料、郵件、論壇記錄及所創建的網頁等，來完成基于過程和結果的評價。

四、結束語

教學改革是一個不斷探索，不斷總結，不斷改進的過程，任重而道遠，如何在環境認知下利用研究性教學手段來培養創新型人才是一個值得深思和認真探討的問題。高校教師應不斷更新教學觀念，突破傳統思維的束縛，在教學中善于發現和解決潛在問題，并且勇于革新，爭取為國家培養出更多的創新型高素質人才而努力。實踐證明，我們在聚合物結構分析教學中將情景教學與結構、形態、應用相結合，取得了良好的教學效果。我們一定在以上研究的基礎上，不斷總結，從而制定出更為合理的教學方案，以便繼續實踐情景認知環境下研究性教學。我們打算將聚合物結構多媒體研究性教學引入整個教學全過程，這當然有許多問題需要思考和解決。經過深入的研究和探索。必將取得更多的經驗、更好的教學效果。同時，也必將為本科學校的《聚合物結構分析》教學增添新的模式，從而為我國材料工業教育改革注入新的活力。