前置教學法對環境科學實驗的影響范文

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1．思考題前置教學法

所謂前置，是把學生的學習活動提前了。它是基于新課程理念，依據學生心理發展特征、認知水平，以教師為主導，學生為主體，訓練為主線，目標達成為主旨的課堂教學模式。它使課堂教學重心前移，使學生學習中的問題、疑難、矛盾得以提前暴露、展現，使教師的課堂教學更有目的性和針對性，更加突出學生學習的自主性、能動性，能最大限度地提高課堂效率和學生學習能力。思考題前置教學法就是將教學中的重點和難點內容，以思考題的形式在講課之前交給學生預習，將學生激發到主動學習狀態，使學生帶著問題學，從而促進學生積極主動學習。

1．1思考題前置教學法的現狀

現在雖然對思考題前置教學法模式在環境科學實驗中的應用還沒有形成系統科學、完整的一套理論，但這種教學法還是有跡可尋的。比如在古希臘的“蘇格拉底法”可能是世界教育史上最早的“問題教學法”。蘇格拉底通過一問接一問的詰問式教學，讓學生在自相矛盾中認識問題、理解問題和解決問題，最后獲得關于人生和社會發展的真理。美國大教育家杜威科學地系統地提出“問題教學法”。問題教學法是一種以問題為中心，學生為主體，教師為主導的教學方法，是培養學生批判性和創新性思維能力、獲取知識能力、獨立學習能力的一種教學方法。問題化教學則能夠提高學生的整體水平，促進知識與思維的同步發展．“問題教學法”已成為當代教學論的重要議題之一，也是各科老師們在日常的課堂教學中使用得最普遍的教學方法之一。還有已經形成一套科學系統理論的并已成功運用的“活動前置式教學法”，這里的活動指的是教學活動，這里特指教師指導下的學生預習活動。前置，是把學生的學習活動提前了，把傳統中教了學生才學，學生才練的內容提前到了教師的講解之前。

這是相對于傳統教學模式中上課才是學習的開始，上課先聽教師的講解而言的。理念:學生是學習主體，教師為學生服務。流程為:指導預習—學情反饋—互動解疑—練習反饋—歸納鞏固。這兩種教學法與本文所提的“思考題前置教學法”都具有共通點。他們都是以學生為主題，教師為主導的教學模式，培養學生的自主分析問題、解決問題的能力，鍛煉創新思維能力。甚至可以把“思考題前置教學法”等同于“活動前置式教學法”。總之，教師在設計課堂問題時一定要著眼于學生的“思”，在課堂上通過一些有趣的，新穎的，循序漸進的問題，激發學生的學習興趣，引導學生積極的思考與回答問題，進而掌握問題。“思考題前置教學法”也已經成為各科教師正在嘗試、初探的教學方法。比如安吉縣陽光學校舉行的語文課堂“預習前置旋式推進”教學模式經典案例評比。

1．2思考題前置教學法理論依據

我們知道教育的最終目的是個體得到發展，個體的發展不僅依靠知識的簡單傳授，更重要的是要學會學習，特別是在知識大爆炸的現在，學生的學習能力就顯得更重要了。因此，培養學生的學習能力顯得格外重要。那該如何培養呢?心里學家指出:“人的意志行為，總是由一定的動機激發，指向一定的目的。動機是激勵人去行動以達到一定目的的內在原因，而目的是動機所指向的對象，是期望在行動中取得的結果。”所謂“激發學習目的”就是有效的提高和加深學生對自身學習行為所要達到既定目標的認識和理解并使其為這一目標自覺付諸行動。這也就是說學生對課堂教學目的心中有數，容易產生興趣，激發求知欲，會自主學習。從而培養其學習能力。例如有的學者就認為，如果學生在學習活動之前自己能夠確定學習目標、制訂學習計劃、作好具體的學習準備，在學習活動中能夠對學習進展、學習方法作出自我監控、自我反饋和自我調節，在學習活動后能夠對學習結果進行自我總結、自我評價和自我補救。

實驗教學是獲取新知識的源泉，是知識與能力、理論與實踐相結合的關鍵，是訓練技能、培養創新意識的重要手段，在高等教學體系中占有十分重要的地位。而化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學就顯得尤其重要。美國華盛頓大學有這樣一個條幅:“我聽見了，就忘記了;我看見了，就領會了;我做過了，就理解了。”條幅概括了讓學生參與教學活動，直接體驗學習的重要作用。思考題前置教學法通過每堂課核心問題的設置激發學生的興趣，進而引發學生思維、主動學習和鉆研，變“要我學”為“我要學”。因此通過思考題前置教學，不僅能促成學生學好一門課程，更重要的是鍛煉了學生的整體素質，有效地培養了他們的自學能力和分析問題、解決問題的能力。

1．3思考題前置教學法的優勢

1．3．1有利于面向全體學生，做到因材施教一些基礎較好的學生可能對于傳統的教學法教師講、學生聽也能很好的接受。且學的不錯。但對于基礎較差的學生往往還未聽明白就過去了。思考題前置這一教學模式杜絕了學生零準備入課堂，實驗教學則根據前置問題情況做到有的放矢，讓學生更容易聽懂，從而樹立起學習的信心。從而培養其良好學習習慣，提高自學能力。還可以根據不同班級的情況，設置不同的思考題，真正做到因材施教。

1．3．2充分發揮學生的主體作用近些年來一直推崇“學生為主體，教師為主導”的理念在思考題前置這一教學模式中可得到充分的體現。在實驗前把實驗中的重點、難點、要注意的內容等以思考題的形式前置，使學生對新知識獲得豐富的感知和初步的理解，發現問題，帶著疑問學習，使教師的教與學生的學目標一致，同步和諧，既突出了學生的主體地位，又有效地克服了學生學習中的盲目性。如此啟發學生積極思考教師在實驗課堂上只是扮演答疑、解惑的角色，而不直接地把做什么、怎樣做告訴學生，通過引導學生思考，讓學生自己找到答案。并且鼓勵學生獨立地完成實驗操作。從而提高學生分析問題、解決問題的能力。

1．3．3有助于學生全面發展在新課中前置思考題不但可以培養學生自學習慣和自學能力，還可以培養學習自主探究和創新等能力。環境化學中所涉及的實驗都是與生活息息相關的，且非常的熟悉但又不是很容易就知道怎么做。比如測定水果中的維生素C的含量、水質中懸浮物的測定、頭發中汞含量的測定等等實驗。水果、水、頭發等都是每天接觸，極易獲取的材料。但怎么去測定維生素C的含量?怎么測頭發中的汞含量呢?這些問題本身就容易激起學生的探究欲望。比如水果中維生素C的測定，可以前置如下思考題:(1)你們吃過哪些水果，你知道哪種水果的維生素C含量最多呢?(2)如何測定水果中的維生素C，你認為測定水果中維生素C的最好的可行方法是?并且設計出方案。這樣的思考題其實是把教材的實驗設計成了一個開放型實驗。這其中必然有未知性，可以使學生產生強烈的好奇心從而主動去探索、獲取新知識的欲望，這種欲望在適當的引導下可以轉化成一種熱愛科學的素質和志向。由學生自己查找有關資料，探究出學生認為可行的方法。通過查資料、找方法、設計方案，開闊了學生的視眼、鍛煉了其思維能力。由于個體在認知水平、教育背景、生活背景等等上的差異，提出的方法肯定也不盡相同。這又在一定的程度上培養了其創新能力。

2．合理設置思考題

2．1要有針對性

(1)在設計問題的時候，應該滿足的基本條件是，根據教學內容、教學目標和教學要求來設計問題。同時，問題的難易程度一定要適中，符合學習者的學習階段與學習層次。即所設思考題要針對教學內容的重點、難點。在此圍繞著實驗過程可能出現的異常情況的原因、實驗成敗的關鍵、實驗操作過程中的難點與重點、實驗中用到的各種試劑的作用是什么等內容進行設問。例如，在COD的測定實驗中設置的思考題有:在水樣消解過程中，燒瓶中溶液變為綠色的原因是什么?出現這種情況應如何處理?在水樣中加入濃硫酸－硫酸銀和硫酸汞的目的是什么?加入濃硫酸－硫酸銀時為什么要在開啟冷凝水后并從冷凝管上口緩慢加入?通過合理地設置思考題，啟發學生在實驗前的預習過程中有針對性地思考問題，然后帶著問題和研究問題的興趣來進行實驗，有利于激發學生的實驗興趣、收到良好的實驗效果，提高教學質量。(2)還要針對學生情況，可以提出不同類型、難度、層次的思考題，也就是要注意盡可能的做到因材施教。

2．2要有啟發性

思考題的設置要注意具有啟發性，要善于提出能使學生積極思維，并且能更加深入地探究所研究內容的本質的各種問題。這也要求教師在設置題時要注意思路的誘導，必須使題目的設計具有思考的余地和思考的價值，引導學生到思維“王國”去探求。因此，設置思考題也是極具技巧性的。教師設問要基于學生的已有認知水平，學習能力，但問題不能過于簡單，要高于他們現有的發展水平。這樣，學生關于各種問題的思路才有可能真正被誘發，思維的積極性才能真正被調動起來，學生也才能在教師的逐步引導下，積極探究、多方思索。這也就是前蘇聯教育家維果斯基的“最近發展區理論”。所說的那樣，認為學生的發展有兩種水平:一種是學生的現有水平，指獨立活動時所能達到的解決問題的水平;另一種是學生可能的發展水平，也就是通過教學所獲得的潛力。兩者之間的差異就是最近發展區。教學應著眼于學生的最近發展區，為學生提供帶有難度的內容，調動學生的積極性，發揮其潛能，超越其最近發展區而達到其困難發展到的水平，然后在此基礎上進行下一個發展區的發展。

2．3要有目的性

思考題的設置要遵循目的性原則，我們說有什么樣的教育目的就能導向什么的教育結果。我們要根據教育目的設置相應的思考題。例如大氣中二氧化硫的測定，可以遵循實驗教材上“實驗原理(用鹽酸副玫瑰苯胺比色法測定)－儀器與試劑－測定步驟－計算(或數據處理)”的模式，直接告訴學生怎么去測定二氧化硫的含量，然后再設置有關實驗中要重點注意的思考題。其實對于這一實驗也可以作為開放性的實驗要設計。綜合性、設計性實驗是提高學生綜合、創新、創造能力的重要途徑。綜合實驗一般為較復雜和大型的實驗，內容經過精心設計或將一些最新的科研成果移植過來，能代表專業實驗室的水平。如，你了解過測定大氣中的二氧化硫有哪些方法嗎?請你選擇你認為最合適的方法來設計一實驗方案測定大氣中二氧化硫的含量。這樣通過自己選方法，查閱資料設計實驗方案相對獨立的完成實驗有助于培養學生的綜合分析問題、解決問題的能力，有助于強化學生的創新意識和實踐能力。如果教師主要目的是想通過該實驗是培養學生的發散思維，創新能力。這一教學模式就能達到很好的教學效果。而前者的教學模式讓學生只知道怎么做實驗，而不會去想為什么這樣做實驗，思維被局限，不利于創新能力，發散思維的培養。但這種模式具有效率性，可以設置出起到事半功倍作用的問題，從而克服課堂教學中的亂問、濫問，以達到不斷提高課堂教學質量的目的。這兩種教學模式都各具優勢，教師可根據所要達到的教學目的，靈活的運用這兩種實驗教學模式。

3．思考題前置教學在環境科學實驗中的應用舉例

現以“冷原子吸收法測定水中的汞含量”為例，談談思考題前置法的應用。本實驗的教學目的是掌握冷原子吸收光度儀測定汞的原理和操作方法。

3．1思考題的設置

A．什么是冷原子吸收法?B．這是唯一測定頭發中汞含量的方法嗎?C．測定頭發中的汞含量有什么意義?D．用冷原子吸收法測定汞含量的成敗關鍵是什么或說影響因素有哪些，怎么去消除?E．如何制備無汞蒸餾水?F．測汞裝置中填有變色硅膠的U型管的作用是什么?G．增加進入吸收池內汞原子蒸氣的瞬時濃度可提高測量靈敏度、降低檢出限，欲達到此目的可采取什么措施?

3．2思考題的討論

A．什么是冷原子吸收法其實就是實驗原理即汞原子蒸氣對波長253．7nm的紫外光具有強烈的吸收作用，汞蒸氣濃度與吸收值成正比。在硫酸－硝酸介質及加熱條件下，用高錳酸鉀和過硫酸鉀將試樣消解;或用溴酸鉀和溴化鉀混合試劑，在20"C以上室溫和0．6－2mol/L的酸性介質中產生溴，將試樣消解，使所含汞全部轉化成二價汞。用鹽酸羥胺將過剩的氧化劑還原，再用氯化亞錫將二價汞還原成金屬汞。在室溫通入空氣或氮氣流，將金屬汞汽化，載入冷原子吸收測汞儀，測量吸收值，可求得試樣中汞的含量。

B．第二個問題可以讓學生通過查找資料了解汞含量測定方法的發展，從而開拓視眼，獲得更多有關知識，而不僅僅局限于書本。通過查閱期刊和網絡，我們可發現。對于汞的測定，在環境監測分析中常用分析方法有分光光度法、原子吸收法、原子熒光法和色譜法等。分光光度法應用最廣泛，其中又以雙硫腙作為顯色劑、四氯化碳萃取的方法應用最廣，在國際上已成為汞標準分析方法之一，但只適合于mg/L級汞的測定，難以對汞含量更低的環境樣品進行分析。原子吸收法是微量汞分析中應用最廣的方法，尤其是冷原子吸收法，極大地提高了測定的靈敏度，可方便地進行μg/L級汞的分析，結合其他富集方法，可測定ng/L級汞，是目前汞分析中最主要和普遍的方法之一。原子熒光法也是測定痕量汞的有效方法，靈敏度比原子吸收法更高，適用于μg/L～ng/L級痕量汞的分析，而且具有線性動態范圍寬、原子化器和測量系統記憶效應小等優點。

C．設置思考題“汞含量測定的意義”這一問題，主要是讓學生不要只是為了做本實驗做實驗，還要考慮學生情感態度價值觀方面的培養，增加學科知識的趣味性，同時豐富他們所學的知識。我們知道汞是重金屬，少量攝入對生物就可能會對生命造成危害。所以汞含量的測定有多方面的意義。比如通過測定頭發中的汞含量，由于頭發對微量元素有較強的記錄功能，反映身體環境暴露和內部組織長時間(1～2個月)內的平均水平，而血、尿僅反映取樣時短期內的水平;還有頭發可用于回顧性調查和分析，而血和尿均不可能，把頭發分段(1～2公分)測定微量元素含量，可追朔人體以往的情況等等。通過了解像這些知識還能增加學生對實驗的興趣。

D．影響實驗的因素主要有:水樣的采集、化學試劑的純度、實驗用水、璃器皿的洗滌、實驗環境、樣品的制備。其中在制備樣品中消化這一步是關鍵。這一問題把實驗的重點難點列了出來，從而保證實驗的成功。

E．二次重蒸餾水或電滲析去離子水，可達此純度，可將蒸餾水加鹽酸酸化至pH=3，然后通過巰基棉纖維管除汞。

F．可消除水霧及微量易揮發性有機物干擾，使零點穩定。

G．(1)加入氯化亞錫后先在閉氣條件下，用手或振蕩器充分振蕩30－60S，待完全達到氣液平衡后才將汞蒸氣抽入(或吸入)吸收池。(2)選擇大小適當。汽化效果好的汞還原器。(3)當室溫低于10"C時，不能進行測定，應采取提高操作間環境溫度的辦法來提高試樣的汽化溫度。(4)適當增加試樣體積。(5)選擇合適的載氣流速與進樣方式。采用思考題前置教學法進行教學，能充分激活學生的學習潛能，將學生從被動聽課激發到主動學習的狀態，對于培養學生良好的學習方法，養成自主學習習慣，積極開展學習交流，培養學生綜合素質和提高教學質量等都具有十分重要意義。*基金項目:上饒師范學院校級教改課題資助項目:“思考題教學法在地方高師院校環境科學實驗教學中的應用研究”。

作者：董洪霞賈士芳單位：上饒師范學院太原科技大學化學與生物工程學院