生物材料类大学生创新实验初探

为促进大学生积极参与国家大学生创新性实验计划项目,我院特推出“学业导师制”的管理模式,组织本科生按兴趣参加“科研训练”,并以科研小组为单位组织申报。以培养科研兴趣、加强科研训练、提高科研素养、实现科学理论与实验操作相结合为目的,就生物材料类项目的申请、组织实施、成果展示等方面提出相应的实施方案。     

化学实验与科研方法课程教学模式探讨

将研究型教学模式引入化学实验与科研方法课程,通过构建"课堂学习-自主实验-科学指导"三位一体的教学体系,开展科研方法论理论教学,设计以文献调研、实验设计、实验实施、结果分析为主线的研究型教学实验,建立多元化考核体系,激发学生科研热情和创新意识。     

有机化学实验课程对培养学生初步科研能力的探索与实践

在有机化学实验课程中探索研究型教学模式及考核方式,在教学中融入前沿介绍、科研方法及科研过程引导,通过授课教师引导下的实验对学生进行科研训练,培养学生初步科研能力,为后期独立进行“大学生创新实验计划”项目做准备,并弥补现有大学生科研训练模式中教师引导较少、学生积极性较低等不足。     

物理化学融合实验的设计与教学——以电动势测定实验为例

适应新时代社会经济的发展,需要加强创新型、应用型、技能型人才的培养,并将其落实到学生学习的全过程。在化学实验教学中,以全面的化学教育观为指导,针对验证性实验开展融合实验改革是一种有效策略。以物理化学电动势测定实验为例,这一改革旨在将验证性实验教学内容拓展为仿真实验、基础实验、探究实验、综合实验融为一体的仿真嵌入式实验——融合实验,通过引入虚拟仿真技术、教师自制仪器、教师科研成果等元素,发挥科研与教学的协同效力。融合实验的教学过程秉持学生中心,鼓励自主探究,注重思政渗透,强化科学方法和思维的训练,体现出鲜明的“产出导向”,对提高人才培养质量具有比较明显的作用。     

对比实验及其在科学探究中的应用

对比实验是科学探究中运用得最多的方法之一,掌握对比实验的方法能有效提高科学探究能力.以中考试题为例,探讨了对比实验的条件控制、基本类型、具体应用和优化设计等相关问题.     

“拔尖计划”2.0背景下有机化学实验课程教学体系的建设与实践*

以北京大学有机化学实验课程为例,介绍了“拔尖计划”2.0背景下,以全面培养学生科学素养和研究能力为核心目标的化学实验教学体系建设与实践。课程以科研方法训练为教学主线,将基本操作、合成技术、开放实验、计算实验、文献研读、科学写作等教学模块充分融合。通过基于理解的教学设计和混合式教学模式,开展分层次教学,增强学生自主学习与合作学习能力,促进学生成长。也为基于拔尖人才培养的实验课程建设提供有益参考。     

以创新培养为主线构建综合化学实验与科研训练体系

针对地方大学既培养基础性化学人才,又服务于地域经济社会发展的特点,提出了构建化学学科本科各专业一体化教学实验平台。该平台分为“基础化学实验”和“综合化学实验与科学研究训练”两个层次。后一层次是目前改革实践的重点。综合化学实验与科学研究训练体系划分为综合化学实验和科学研究训练两个阶段：综合化学实验又包括化学各专业通修的化学综合实验和分专业选修的专业综合实验两个层次,以满足基础性和应用性两种类型学生的需求;科学研究训练则通过科学研究成果转化形成的科研综合实验和介入教师科学研究工作的科学研究课题两个层次,培养学生的科学思维和能力。这样的体系概述为多层次递进式创新素质培养科学综合实验体系。通过这一实验体系,探索实践通识教育和专业教育有机结合,同时又着力体现“加强基础、淡化专业”的教育理念。     

线上线下混合式物理化学实验研究型教学改革

针对目前实验教学在创新型人才培养中存在的问题,介绍了北京航空航天大学化学学院物理化学实验教学的改革与实践情况。结合线上教学灵活、不受时空限制,以及线下教学培养学生动手操作能力和严谨求实的科学素养的特点,从递进式教学内容设计、个性化实验操作指导和训练、科研式论文报告总结、针对性展示和专题分析等方面进行了线上线下混合式研究型教学改革。将理论方法、虚拟操作、实际训练和总结提升等相结合,充分发挥教师指导和学生主体的优势,多维度培养和提升学生的科学素养、创新思维和综合创新能力,为提升实验教学质量和促进创新型人才培养提供了有益的借鉴。     

基于科学核心观念建构的高中化学创新实验研究——以“多彩氧化亚铜纳米粒子的制备”为例

介绍了基于科学核心观念建构下制备多彩氧化亚铜纳米粒子的学生实验。利用葡萄糖还原班氏试剂的方法制备了氧化亚铜纳米粒子,并观察和讨论了不同条件下制备的粒子的颜色和粒径。整个实验安全、简单、现象明显、试剂用量少。本研究通过让学生参与科研的全过程,培养了学生的创新能力,促进了科学核心观念的建构。     

SigmaPlot软件在物理化学实验中的应用

SigmaPlot软件功能强大,使用方便、快捷,普遍用于数据分析和科研绘图。将其应用到物理化学实验数据处理、计算以及对所作的图形进行线性拟合、非线性曲线拟合,不仅简化了数据处理的过程,而且还提高了分析结果的准确度,同时也可以培养学生运用现代技术手段学习物理化学实验科学规律的能力。该文以物理化学实验教学中相关实验数据处理为例,探讨了SigmaPlot在物理化学实验教学中运用的基本原理和方法。     

论科学探究中的"科学问题"

“科学问题”是科学探究活动的要素,并贯穿于探究活动的始终。在教学活动中,并不是所有的科学问题都需要去探究,而应该选择有探究价值的科学问题进行探究。     

渗透科学知识属性的科学素养培养策略*

科学教学是培养学生科学素养的主要途径,现行的科学教学对科学知识的属性认识不深,导致科学教学的育人功能未能充分发挥。依据科学知识产生和发展的过程进行分析,科学知识具有科学属性、文化属性和社会属性,其科学属性具体表现为实证性、逻辑性、结构性和思想性等4个方面。在深入分析科学知识的科学属性基础上,提出科学教学中渗透知识科学属性的教学策略,将科学知识承载的科学方法、科学逻辑、科学结构、科学思想融为一体,在科学知识的学习中培养学生的科学素养。     

氢元素概念发展史与化学思想的演进

18世纪,发现氢气的卡文迪什认为该气体是水与燃素的化合物;但发现水的组成的拉瓦锡认为氢气是一种元素物质.到19世纪,原子分子论形成后,氢气被认为是由双原子分子构成的单质.20世纪30年代,氢同位素的发现使人们对氢元素概念有了新认识,并逐渐形成现代氢元素概念.氢元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想的演进史...     

硼元素概念的发展史

通过对硼元素概念的发展史考证分析可知,硼元素概念的发展大致可划分为3个时期,即硼元素假说的形成、硼元素概念的形成与发展、现代硼元素概念的建立.18世纪,拉瓦锡预言了硼元素的存在.19世纪初,硼单质的制取成功标志着硼元素概念正式形成.20世纪,随着原子结构理论的建立和同位素的发现,人们对硼元素有了新的认识.硼元素概念的发...     

钾元素概念的发展史及其意义

通过对钾元素概念的发展史考证分析可知,钾是电化学兴起后最先发现的活泼金属。19世纪初,随着科学思想和实验条件的发展,通过电解法首次制取到钾的单质,但并未确定为元素。19世纪中期,对钾元素性质的实验验证和原子论的发展,使得钾元素的概念被确认。20世纪20年代,钾元素同位素的发现,形成了现代的钾元素概念。钾元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学方法的发展史与科学思想的演变史。     

论证图-促进初学者学习科学论证的有效工具

以Chrysi和Douglas提出的论证图为基本范式,对其进行优化,并提炼出论证图的4大基本要素,即中心议题、支持性证据、反对性证据和层次等级,论述了论证图促进初学者学习科学论证的工具性作用：为科学论证搭建脚手架,使论证过程可视化和有利于学生论证能力的评估。提出了基于论证图进行科学论证的4个步骤：中心议题的选择、证据的搜集、层次等级的绘制和科学论证的展开,并以"原电池"的教学设计为例进行说明。     

利用微视频彰显生活、人文与合作的课堂教学——以“水的净化”为例

以“水的净化——清泉之路”教学片段为例，展示了一节以微视频为主线的“三味”课堂：生活味的微视频情境吸引学生主动参与科学探究；人文味的化学课堂引领学生发现、感知、欣赏、评价美；合作味的活动氛围促进学生合作、体验、自主发展。     

碘元素概念发展史及其教育价值

通过对碘元素概念发展历程的考证可知,1813年,盖·吕萨克首次提出碘元素概念,但当时碘元素和碘单质概念界定不清。至道尔顿提出原子论,赋予碘元素新的含义,首次将碘原子和碘元素结合在一起。20世纪40年代,碘同位素的发现完善了碘元素概念,形成现代碘元素观念。在化学教育中,须让学生认识到碘元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想的演进史和科学方法的发展史。     

碳单质概念的发展史及其教育价值

通过对碳单质概念发展历程的考证可知，碳是古代已知的非金属元素。至17—18世纪，随着科学实验的兴起和元素观的发展，金刚石和石墨均被证明为碳的单质，碳单质概念初步形成；20世纪80年代C60的发现及之后碳纳米管、石墨烯和T-碳的发现使人们对碳单质概念有了新认识。在化学教育中，须让学生认识到碳单质概念的发展史是物质的发现史，也是科学思想的演进史和科学方法的发展史。