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【關(guān)鍵詞】環(huán)境化學(xué);環(huán)境科學(xué);地位和作用
環(huán)境科學(xué)是在全球環(huán)境污染加劇的形勢下逐漸發(fā)展起來的一門新興學(xué)科,它運用相關(guān)的自熱、社會科學(xué)相關(guān)理論與技術(shù)為環(huán)境問題作出了突出貢獻(xiàn)。發(fā)展至今,環(huán)境科學(xué)已經(jīng)形成了三大分支:自然環(huán)境科學(xué)、社會環(huán)境科學(xué)、綜合環(huán)境科學(xué)。環(huán)境化學(xué)則是自然環(huán)境科學(xué)中的一項至關(guān)重要的代表性技術(shù),并逐漸成為了環(huán)境科學(xué)的核心組成部分。為此,下面本文將首先對環(huán)境化學(xué)展開詳細(xì)的概述,并在此基礎(chǔ)上論述環(huán)境化學(xué)在現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)中的地位和作用,以期能夠充分發(fā)揮環(huán)境化學(xué)的積極作用,有效解決環(huán)境污染問題,還人類一個清新環(huán)保的生存環(huán)境。
一、環(huán)境化學(xué)概述
(一)環(huán)境化學(xué)的概念
環(huán)境化學(xué)是一門復(fù)合學(xué)科,它既是環(huán)境學(xué)的分支,又與化學(xué)存在著非常密切的聯(lián)系。概括說來,環(huán)境化學(xué)是指研究有害的污染物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的產(chǎn)生、發(fā)展、遷移、轉(zhuǎn)化、歸宿等問題,并詳細(xì)闡述控制污染物進(jìn)一步發(fā)展的化學(xué)原理及化學(xué)方法的綜合科學(xué)。環(huán)境化學(xué)的研究范圍極其廣泛,既包括對污染物的分析與鑒定,又包括對化學(xué)環(huán)境污染物的運動規(guī)律的研究,還包括對化學(xué)污染物的發(fā)生、分布、轉(zhuǎn)化機制、狀態(tài)結(jié)構(gòu)的變化及歸宿的研究,因此,環(huán)境化學(xué)是一門綜合的研究化學(xué)污染物的全部化學(xué)行為與化學(xué)現(xiàn)象的科學(xué)。
(二)環(huán)境化學(xué)的分類
環(huán)境化學(xué)包括環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境污染化學(xué)、環(huán)境污染控制化學(xué)、生態(tài)化學(xué)四大類。環(huán)境分析化學(xué)是現(xiàn)代環(huán)境化學(xué)一個非常重要的發(fā)展方向,它主要是借助各類分析儀器對壞境污染中的污染物含量、形態(tài)、價態(tài)、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行詳盡的分析,為環(huán)境污染治理提供可靠的解決方案。環(huán)境污染化學(xué)是對環(huán)境污染物在環(huán)境介質(zhì)中的產(chǎn)生、遷移、轉(zhuǎn)化、累積、降解等過程進(jìn)行詳細(xì)研究。它主要包括大氣污染化學(xué)、水污染化學(xué)、土壤污染化學(xué)和生態(tài)污染化學(xué)以及多介質(zhì)污染化學(xué)四大類。環(huán)境控制化學(xué)的側(cè)重點在于環(huán)境控制上,它主要是在相關(guān)化學(xué)原理的理論基礎(chǔ)之上研究污染物的控制原理和控制技術(shù),如今已經(jīng)發(fā)展到了“一體化污染預(yù)防戰(zhàn)略”的高度上。生態(tài)化學(xué)主要是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中所引起的生態(tài)效應(yīng)和對人體的危害。目前的研究重點是將污染物的直接毒性轉(zhuǎn)化為間接毒性。
二、環(huán)境化學(xué)在現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)研究中的地位和作用
(一)環(huán)境化學(xué)在環(huán)境污染認(rèn)識中的地位和作用
隨著我國工業(yè)的發(fā)展、人口的劇增,環(huán)境污染問題日漸突出,而且它的危害性變得更加的強大,已經(jīng)形成了一場環(huán)境污染災(zāi)害。為此,我們不能再被動承受這些環(huán)境污染所引起的災(zāi)害,而應(yīng)該積極去掌握污染物的產(chǎn)生、產(chǎn)生危害的機理,掌握它是如何在環(huán)境介質(zhì)當(dāng)中進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化的。環(huán)境化學(xué)恰恰就提供了這方面的科學(xué)資料,可以幫助我們了解污染物質(zhì)在環(huán)境中是如何引發(fā)危害并不斷轉(zhuǎn)化和富集的,這樣便可科學(xué)地增強人們對環(huán)境污染的防治能力。
(二)環(huán)境化學(xué)在環(huán)境治理中的地位和作用
環(huán)境化學(xué)是環(huán)境治理的理論基礎(chǔ)和實踐支撐。環(huán)境化學(xué)分析與研究的結(jié)果可以詳細(xì)的還原出環(huán)境污染物的整個發(fā)展過程,有助于我們了解和掌握環(huán)境污染物的產(chǎn)生、遷移、轉(zhuǎn)化、累積、歸宿的整體發(fā)展規(guī)律,這些規(guī)律可以幫助我們得出有針對性、實效性的預(yù)防和治理措施,使得環(huán)境治理能夠有的放矢。因此,環(huán)境化學(xué)既是環(huán)境治理的基礎(chǔ),又是環(huán)境治理的保障。例如,在治理大氣污染時,可以運用污染物的發(fā)展規(guī)律,采用吸收劑吸收和轉(zhuǎn)化為無毒無害氣體兩種方法來處理空氣中的有害氣體;在治理水污染時,可以通過吸附、化學(xué)凝聚、化學(xué)沉淀、離子交換、電滲析、氯消毒等方法來處理水中污染物,帶到凈化水體的目的。而這些治理措施的開發(fā)與實施都是在環(huán)境科學(xué)的研究結(jié)論的基礎(chǔ)上得來的。
(三)環(huán)境化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測中的地位和作用
環(huán)境監(jiān)測是現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)發(fā)展的一種非常重要的研究手段,是反映環(huán)境污染狀況、進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評估、制定環(huán)境治理對策的重要依據(jù)。通過環(huán)境監(jiān)測可以明確環(huán)境污染物的來源、組成及含量,從而制定合理的污染治理措施。環(huán)境化學(xué)則為環(huán)境監(jiān)測提供了科學(xué)、可靠的信息資料,是環(huán)境監(jiān)測的理論依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測是建立在環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)上的一種常用研究手段。在環(huán)境化學(xué)的基礎(chǔ)之上,環(huán)境監(jiān)測衍生出光譜分析法、色譜分析法等基本方法,同時也研制除了諸多的環(huán)境監(jiān)測儀器。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;初中自然;研究性學(xué)習(xí)
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展,為研究學(xué)習(xí)提供了很大的便利,特別是初中自然科學(xué)教學(xué),在網(wǎng)絡(luò)中可以查閱到大量的科學(xué)技術(shù)、社會生活、環(huán)境等方面的信息,網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)工作的開展提供了必要的條件。鑒于這種大環(huán)境,本文將對初中自然科學(xué)中利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開展研究性學(xué)習(xí)進(jìn)行細(xì)致的分析與研究。
一、研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)
通過研究性學(xué)習(xí),首先要有效的發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力、綜合運用知識以及解決問題的能力。在學(xué)習(xí)中,發(fā)展學(xué)生團結(jié)合作的精神與意識,讓學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,逐漸發(fā)展學(xué)生的社會責(zé)任感。其次,要從根本上完善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生學(xué)會利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段去研究問題,探索問題,學(xué)會思考,學(xué)會交流,為未來的成長與發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。第三,研究性學(xué)習(xí)還要彌補教材中的不足支持,增長新的知識,幫助學(xué)生游俠的開拓視野,提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性。
二、研究性學(xué)習(xí)的條件
研究性學(xué)習(xí)需要具備良好的條件,學(xué)校內(nèi)部要有校園網(wǎng),并且可以隨時登陸因特網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)校還要開展信息技術(shù)課程,讓給學(xué)生具備上網(wǎng)的知識與技能,能夠有效的運用現(xiàn)代信息技術(shù)。另外,教師需要為學(xué)生傳授研究性學(xué)習(xí)的方式方法,如觀察法、調(diào)查法、統(tǒng)計法、分析法、歸納法等等,這都是學(xué)生在學(xué)習(xí)中必不可少的方法。
三、研究性W習(xí)中師生之間的角色定位
在研究性學(xué)習(xí)的開展中,教師需要作為組織者與引導(dǎo)者的身份出現(xiàn),特別是初中生,認(rèn)知與能力發(fā)展還不成熟,需要教師給予指點。另外,網(wǎng)上資源豐富但也是魚龍混雜好壞參半,教師需要對學(xué)生搜集信息進(jìn)行引導(dǎo),讓學(xué)生學(xué)會過濾信息,選擇有利于自身學(xué)習(xí)的良好信息。教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會在做課題相關(guān)的簡易網(wǎng)站或者提供網(wǎng)站的信息鏈接,更好地進(jìn)行學(xué)習(xí)活動。另外,學(xué)生更需要自主探索,學(xué)會在教師的指引下,大膽的進(jìn)行探索,小組合作,大膽提出自己的觀點,相互交流,共享成果。
四、研究性學(xué)習(xí)的課題如何確定
1.課題確定原則。根據(jù)初中生的心理特點、思維特點、好奇心強、心理不穩(wěn)定、興趣容易被激發(fā)但是不容易被保持等特點,研究性課題的確定需要遵循以下幾個原則:第一、起點要低、難度要小,滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感;第二,在不同學(xué)習(xí)階段制定不同的學(xué)習(xí)目標(biāo),循序漸進(jìn),結(jié)合學(xué)生認(rèn)知特點,由簡入繁;第三要注重研究性學(xué)習(xí)與實際生活的聯(lián)系,要具有科學(xué)性、實用性、操作性,要有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。
2.課題來源。第一,從教材中來。現(xiàn)行初中自然科學(xué)教材中,有許多適合在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展的研究性課題,例如環(huán)境保護、免疫與健康、新材料、新能源等等。第二,結(jié)合教學(xué)中的問題,在教學(xué)過程中,一些學(xué)生對于自己感興趣的事物有著刨根問底的精神,教師可以將他們按照興趣分為小組,讓學(xué)生在課后自己進(jìn)行研究與探索,例如,基因與轉(zhuǎn)基因,克隆與社會,讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性思考,提升學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。第三,來源于社會生活。教材中大部分的內(nèi)容都是貼近社會與生活的,從社會與生活中發(fā)展問題,為社會分析問題,排憂解難,服務(wù)于社會,是教育教學(xué)的最終目的。第四,從網(wǎng)絡(luò)上、試題上尋找一些比較新穎的、綜合性較強的題目,組織學(xué)生進(jìn)行研究與探索。
五、研究性學(xué)習(xí)實例分析
結(jié)合近年來頻繁發(fā)生的沙塵暴事件,結(jié)合教材中環(huán)境保護的知識,組織學(xué)生進(jìn)行研究性的學(xué)習(xí)活動。體現(xiàn)在教師行為與學(xué)生行為兩個方面:
1.教師行為
(1)教師要進(jìn)行情境導(dǎo)入,引導(dǎo)學(xué)生對新聞的相關(guān)網(wǎng)站進(jìn)行閱覽,并且向?qū)W生提出問為什么千年古城成都會有這樣嚴(yán)重的沙塵暴。
(2)向?qū)W生提出細(xì)致的問題。沙塵暴發(fā)生的時間以及區(qū)域,沙塵暴的原因以及偶過,保護森林對改善環(huán)境的重要作用,我們需要怎么保護森林,草原有哪些重要作用,草原不合理利用有哪些方面,如何合理的利用草原,建立自然保護區(qū)的意義,這些問題讓學(xué)生思考與探索。
(3)網(wǎng)上交流活動。教師作為研究性學(xué)習(xí)的一名重要成員,要與學(xué)生進(jìn)行討論,將學(xué)生一些有價值、有代表性的觀點轉(zhuǎn)到大屏幕上進(jìn)行研究與分析。
(4)歸納與反饋。幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系,理順知識之間的聯(lián)系,讓學(xué)生從整體的、長遠(yuǎn)的、綜合的觀點來考慮問題,引導(dǎo)學(xué)生提出有創(chuàng)新性的見解。
(5)反饋。讓學(xué)生對不同的觀點與論點進(jìn)行探討,深化對知識的理解。
2.學(xué)生行為
(1)瀏覽相關(guān)的新聞網(wǎng)頁,思考教師提出的問題。
(2)瀏覽相關(guān)網(wǎng)站,深入思考問題。有關(guān)網(wǎng)站例如,中國植物保護網(wǎng)、黃河風(fēng)情、新疆草原網(wǎng),中國環(huán)境保護網(wǎng),綠色北京、自然之友等等。
(3)與其他同學(xué)交流學(xué)習(xí)所得、互相之間探討學(xué)習(xí)的方式方法。
(4)將知識進(jìn)行系統(tǒng)化的處理,做好筆記,思考教師提出來的問題。
(5)汲取不同角度的觀點,充實自己的觀點。
六、需要注意的地方
1.要充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。研究性學(xué)習(xí),重在尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與自主性。研究性學(xué)習(xí),要充分激發(fā)學(xué)生兩個方面的學(xué)習(xí)興趣,對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、對自然科學(xué)的興趣融合在一起,引導(dǎo)學(xué)生自主建立網(wǎng)站、維護更新,有利于發(fā)展學(xué)生的探索精神,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
2.網(wǎng)絡(luò)是個豐富多彩的虛擬世界,會出現(xiàn)各種各樣的信息,各種出乎意料的問題,這就要教師進(jìn)行組織與溝通。網(wǎng)上的豐豐富多彩,學(xué)生的注意力很容易被分散,不利于完成對知識的理解,教師要善于調(diào)節(jié)。
3.網(wǎng)絡(luò)上的探究并不能夠完全代替實驗教學(xué)。學(xué)習(xí)自然科學(xué)離不開實踐,許多時間是網(wǎng)絡(luò)沒有辦法代替的,不要因為網(wǎng)絡(luò)便利,削弱實踐活動。
4.注意課題的循序漸進(jìn),綜合學(xué)生的實際特征,由簡入繁、先易后難、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感,保持學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
總而言之,自然科學(xué)對學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力具有關(guān)鍵的作用,教師要綜合新的教學(xué)形式與現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在初中自然科學(xué)中實施研究性學(xué)習(xí),提升教學(xué)活動的實效性,提高學(xué)生的綜合能力。
一、環(huán)境科學(xué)與工程實驗室安全與環(huán)保現(xiàn)狀及問題
在高校的實驗室建設(shè)過程中往往會配套設(shè)計針對環(huán)境專業(yè)基礎(chǔ)實驗室和環(huán)境污染控制技術(shù)實驗室來加強對實驗室安全環(huán)保問題的管理和工作,同時,實驗室會配備具體的儀器室、藥品室來對實驗操作過程中所運用的儀器和藥品進(jìn)行管理和監(jiān)控。同時,為了預(yù)防可能出現(xiàn)的實驗問題和實驗污染,需要加強對實驗室周邊的監(jiān)控管理、完善包括消防系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)在內(nèi)的緊急事故處理系統(tǒng),針對可能出現(xiàn)的實驗室問題進(jìn)行及時處理。雖然,高校通過一系列的配套設(shè)施和手段來加強對實驗室的安全和環(huán)保管理,然而在具體的實驗過程中,由于自身實驗操作不當(dāng)導(dǎo)致的實驗室問題仍然存在,造成這一系列問題存在的原因往往是由于師生之間缺乏足夠的安全意識以及責(zé)任意識所導(dǎo)致的。師生之間的安全意識和環(huán)保意識需要加強,由于安全意識的缺乏最終所導(dǎo)致的實驗室事故比比皆是,通過加強師生之間的安全觀念能夠有效地緩解和減少可能出現(xiàn)的實驗室事故。在實驗操作的過程中,為了防止造成實驗室污染的擴散需要盡可能選取試劑最低使用量,來達(dá)到減少污染、節(jié)約藥品的目的。學(xué)生需要加強自身安全保護,以及對實驗室的污染物進(jìn)行及時處理,避免對外界環(huán)境造成污染意識。缺乏有力度的獎罰制度,在實驗室的安全和環(huán)保管理過程中,需要確立和明確獎罰制度,實驗室的安全環(huán)保工作的重要性不言而喻,因此對于由于不當(dāng)操作導(dǎo)致的實驗室事故所造成的損失,需要進(jìn)行嚴(yán)厲的處罰。通過這樣的方式不僅能夠督促實驗室工作人員形成良好的責(zé)任意識,還能夠起到警示的作用,使得更多的人能夠明白實驗室安全環(huán)保的重要性。同時設(shè)立獎勵制度,對于能夠遵循實驗室操作規(guī)范并嚴(yán)格恪守的人員進(jìn)行一定的獎勵,為對實驗室安全環(huán)保做出突出貢獻(xiàn)的工作者進(jìn)行鼓勵。
二、建立健全的實驗室安全和環(huán)保管理制度
建立和完善實驗室安全和環(huán)保管理制度是保障實驗室工作能夠正常運行的先決條件和重要保障。其中,作為實驗室而言,其工作的核心目的就是在安全合理的前提下開展科研工作的研究,在這樣的背景下,環(huán)境科學(xué)與工程實驗實踐教學(xué)中心在實驗室安全方面根據(jù)實驗儀器以及實驗藥品分別制訂了不同的管理制度,以及對實驗室的衛(wèi)生制訂了相關(guān)要求來確保實驗室的安全規(guī)范。同時,針對可能發(fā)生的實驗室事故,做出了應(yīng)急處理和規(guī)范,制訂了突況下的緊急預(yù)案,確保在意外發(fā)生時能夠正確地采取應(yīng)對措施并對問題進(jìn)行解決。加強實驗室安全環(huán)保的落實工作,設(shè)置專人管理看管,以便加強對于實驗的安全和環(huán)保管理。與此同時,也不能忽視對實驗室安全的規(guī)范管理和排查,因此,可以通過開展定期檢查的方式來排查可能存在的安全隱患,對儀器設(shè)施的正常使用進(jìn)行考核,保障實驗室管理的規(guī)范性。
三、加強安全、環(huán)保教育及培訓(xùn)安全、環(huán)保教育的推廣和普及
對于提升實驗室工作人員以及學(xué)生的安全環(huán)保意識具有重要作用和意義,對此,有關(guān)部門可以定期開展講座和安全教育培訓(xùn)來加強對于工作人員和學(xué)生的教育,使其明確安全環(huán)保意識在實驗室操作過程中的重要性,并定期組織人員開展全方位的安全檢查。對于不曾有過實驗經(jīng)歷,或初次進(jìn)入實驗室的工作人員,在進(jìn)行實驗之前,需要對其進(jìn)行統(tǒng)一實驗室安全教育課堂,來進(jìn)行安全教育的培訓(xùn),用以提升安全意識,對于那些存在著一定危險性的實驗而言,在實驗開始之前,更加需要著重強調(diào)實驗安全的重要性,對于實驗安全教育無法達(dá)標(biāo)的學(xué)生和工作人員,拒絕其進(jìn)入實驗室進(jìn)行實驗。通過開展安全教育來將安全意識明確至學(xué)生的意識深處,提升實驗安全的保障。
實驗室的安全環(huán)保工作的有序開展是實驗室能夠得以正常運行的重要前提,同樣也是實驗教學(xué)能夠進(jìn)行的先決條件。在高校進(jìn)行實驗室建設(shè)和發(fā)展的過程中,對于實驗室的管理也需要進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展,通過加強監(jiān)管能夠顯著的降低可能出現(xiàn)的安全隱患和實驗事故的發(fā)生,相關(guān)制度的完善是實驗室工作正常運行的重要前提。
作者:張惜嘉 單位:江蘇大學(xué)
參考文獻(xiàn):
[1]孫艷.環(huán)境科學(xué)與工程實驗室安全與環(huán)保管理實踐[J].實驗技術(shù)與管理,2014,v.31;No.213(6):169-171.
環(huán)境工程專業(yè)是一門新興的多學(xué)科交叉應(yīng)用型工科專業(yè),除了要求學(xué)生掌握堅實的專業(yè)理論知識外,還要求學(xué)生具有一定的工程設(shè)計和實踐操作能力。實驗課程作為理論課程的延伸和拓展,在培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合、學(xué)以致用、實際動手操作能力等方面發(fā)揮了重要的作用,是學(xué)生走出校門前寶貴的訓(xùn)練場[2-3]。環(huán)境工程實驗更是環(huán)境工程本科生綜合實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)的重要課程。然而,目前的環(huán)境工程實驗還存在諸多問題,已不能較好地滿足新時代對環(huán)境工程本科生的培養(yǎng)要求。因此,將傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式與在線課程教學(xué)相結(jié)合,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和現(xiàn)代信息技術(shù),建立環(huán)境工程實驗在線課程并進(jìn)行教學(xué)實踐。在該教學(xué)模式下,更加突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位,將線上教學(xué)與線下教學(xué)有機結(jié)合,豐富了教學(xué)資源,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)自主性,加強了師生互動,培養(yǎng)鍛煉了學(xué)生的綜合能力,達(dá)到了較好的教學(xué)效果。
1環(huán)境工程實驗教學(xué)存在的問題
環(huán)境工程實驗是在環(huán)境工程專業(yè)本科生修讀完無機和分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗、環(huán)境微生物實驗、環(huán)境化學(xué)實驗、環(huán)境監(jiān)測實驗等基礎(chǔ)實驗之后修讀的一門綜合性必修實驗課程。與前面的單科專門實驗不同,環(huán)境工程實驗需要綜合運用之前所學(xué)的實驗技能和專業(yè)知識,解決水、氣、固、噪聲等方面的環(huán)境污染和治理問題,其在培養(yǎng)學(xué)生分析研究解決復(fù)雜環(huán)境工程方面發(fā)揮了重要作用。然而,在環(huán)境工程學(xué)科迅速發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的環(huán)境工程實驗已經(jīng)越來越不能滿足人才培養(yǎng)的需求。
綜合分析來看,傳統(tǒng)的環(huán)境工程實驗存在以下幾方面的問題。一是實驗項目老舊固化問題嚴(yán)重,面對環(huán)境工程學(xué)科的快速發(fā)展,由于受到經(jīng)費、設(shè)備、場地等實驗條件的限制,實驗項目的更新跟不上學(xué)科的發(fā)展,學(xué)生不能接觸到學(xué)科前沿,學(xué)科視野受限,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4]。二是實驗課能力的培養(yǎng)比較單一,大多只注重實驗技能和操作,而對學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)重視程度不夠?,F(xiàn)代實驗和科學(xué)研究,除了實驗操作能力之外,文獻(xiàn)的查閱、實驗的設(shè)計、圖表的繪制、數(shù)據(jù)的分析和結(jié)果的評價等各個方面的能力都是必需的。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式下,學(xué)生的這些能力很難得到全方位的培養(yǎng)。三是授課方式大多還停留在野填鴨式冶教育階段,學(xué)生只是被動地接受學(xué)習(xí),很少去思考原因。在這種教學(xué)模式下,學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力嚴(yán)重不足,也缺乏足夠的學(xué)習(xí)興趣[5]。四是師生互動交流較少,下課后教師只能通過紙質(zhì)的實驗報告了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況,教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況掌握不及時,學(xué)生在學(xué)習(xí)中碰到的問題也難以及時得到解決。
2環(huán)境工程實驗在線課程建設(shè)教學(xué)實踐
隨著信息時代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為教學(xué)服務(wù),為學(xué)生提供一個開放的學(xué)習(xí)環(huán)境和平臺是目前教育教學(xué)改革的熱點。依托學(xué)校超星公司與學(xué)校共建的泛雅在線課程教學(xué)平臺進(jìn)行輔助授課、答疑討論、作業(yè)提交、課件下載、課程考核等基本教學(xué)活動,并嘗試建立仿真實驗項目,實現(xiàn)以課堂教學(xué)為主、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為輔的混合式教學(xué)模式,豐富教學(xué)資源,改革教學(xué)方法和手段,提高授課效率,增加教師與學(xué)生之間的互動,增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性,全方位提高學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Α?/p>
2.1教學(xué)資源建設(shè)
隨著網(wǎng)絡(luò)和信息化時代的發(fā)展,在線課程最大的優(yōu)勢之一是擁有比傳統(tǒng)課堂課程更豐富的教學(xué)資源。在教學(xué)資源建設(shè)上,一是與課程有關(guān)的教學(xué)資源全部上網(wǎng),包括課程基本介紹、主講教師基本情況、課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)任務(wù)書、教學(xué)課件、章節(jié)思考題、網(wǎng)上測試題等基本學(xué)習(xí)資料內(nèi)容,各教學(xué)資源的模塊和相關(guān)功能見表1。學(xué)生通過分配賬戶登錄課程網(wǎng)站后,即可獲得與實驗相關(guān)的所有教學(xué)資源。與傳統(tǒng)實驗課紙質(zhì)資源相比,學(xué)生獲取學(xué)習(xí)資源更加方便快捷,可隨時了解相關(guān)課程內(nèi)容。不同學(xué)生可根據(jù)自己的能力調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。學(xué)習(xí)能力強、知識掌握好的學(xué)生可以提前進(jìn)行預(yù)習(xí);知識掌握不牢的同學(xué)可以顧復(fù)習(xí),方便了學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
除了上述基本教學(xué)資源外,還提供了與本課程相關(guān)的有利于學(xué)生素質(zhì)提高和知識拓展的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源鏈接,包括論文鏈接、網(wǎng)站鏈接及本課程前沿問題和熱點問題討論的鏈接等,拓展了學(xué)生知識視野[6]。這些教學(xué)資源能讓學(xué)生了解一些受實驗條件限制的實驗項目,接觸學(xué)科最新發(fā)展前沿,緊跟時展,有利于培養(yǎng)拔尖人才。
2.2教學(xué)手段和方法
在教學(xué)方法和手段上,改革教學(xué)模式,發(fā)揮課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)各自優(yōu)勢。將課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)充分結(jié)合起來,優(yōu)勢互補,實現(xiàn)以課堂教學(xué)為主、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為輔的混合式教學(xué)模式,提升教學(xué)效果??梢岳媒虒W(xué)平臺課程通知,布置教學(xué)任務(wù)。例如開展某項實驗時,可以采取開放式教學(xué),提前讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)了解實驗原理,進(jìn)行相關(guān)實驗設(shè)計,提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和文獻(xiàn)調(diào)研能力。實驗圖表的繪制采用電子方式,與現(xiàn)行的科技需求接軌,也鍛煉了學(xué)生利用科技軟件進(jìn)行圖表繪制的能力,為學(xué)生的科研能力打下堅實的基礎(chǔ)。
在線課程平臺加強了師生之間的交流互動,拉近了師生之間的距離。可通過在線課程進(jìn)行實時答疑,學(xué)生在課程學(xué)習(xí)之中遇到什么問題,可隨時向教師求教,教師及時給予答疑解惑,能讓學(xué)生更加高效地學(xué)習(xí)。在線課程平臺也提供了一個交流討論的平臺,可由教師或?qū)W生發(fā)起某個問題或討論話題,整個班級的學(xué)生和教師開展討論,沒有固定答案,大家集思廣益、暢所欲言,就某一話題自由發(fā)揮,思想的碰撞不僅會產(chǎn)生有意義的火花,也能讓學(xué)生具有參與感。除此之外,學(xué)生也可將實驗過程拍攝的圖片或視頻上傳到網(wǎng)上平臺,隨時復(fù)習(xí)回顧,分享自己勞動成果的獲得感,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[7]。
在成績考核方面,利用在線課程可改變過去較單一的成績評價模式。利用在線課程的實時記錄和在線計時功能,根據(jù)每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)時間、用時等進(jìn)行過程學(xué)習(xí)打分,評價學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和效果,綜合考察學(xué)生學(xué)習(xí)能力和水平。此外,可利用在線平臺開展在線測試,布置和批閱作業(yè),可從答題時間和正確率等方面對學(xué)生進(jìn)行評價,既實現(xiàn)了綠色無紙考試,也使考核更趨于公平合理。通過在線課程能加強過程性評價,實現(xiàn)了多元化課程成績評價方式。
“充分運用現(xiàn)代教育技術(shù)”是《全日制義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中所提出來的,也是課改提出來的新的教學(xué)要求。但是,在傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)過程中,我們一直采取的是“灌輸式”的教學(xué)模式,導(dǎo)致學(xué)生一直處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài),既不利于學(xué)生健全的發(fā)展,又不利于高效課堂的順利實現(xiàn)。所以,作為新時期的科學(xué)教師,我們要有意識地將E學(xué)習(xí)引入課堂活動之中,一來能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,保護學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,二來能夠?qū)⒊橄蟮恼n堂形象化,對高效課堂的順利實現(xiàn)也有著密切的聯(lián)系。因此,本文就從以下幾個方面對構(gòu)建E學(xué)習(xí)環(huán)境下的小學(xué)科學(xué)課堂進(jìn)行研究,以大幅度提高科學(xué)課堂的效率。
一、巧用E學(xué)習(xí)平臺,實施自主學(xué)習(xí)活動
E學(xué)習(xí)環(huán)境能夠形象、直觀地將所學(xué)的知識展示給學(xué)生,對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生的課堂參與度起著非常重要的作用。所以,在素質(zhì)教育下,我們要巧用E學(xué)習(xí)來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),并在鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的同時,為高質(zhì)量的科學(xué)課堂的順利實現(xiàn)做好保障工作。
例如,在教學(xué)《生命離不開水》時,為了鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,也為了提高本節(jié)課的學(xué)習(xí)效率,更為了鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,在本節(jié)課的授課時,我首先引導(dǎo)學(xué)生借助E學(xué)習(xí)自主搜集相關(guān)的資料來證明“為什么說生命中離不開水”,并自主查詢“如果缺水,小草會有什么變化”,思考“哪些地方不需要水” 等。組織學(xué)生自主動手進(jìn)行查詢,這樣的過程不僅能夠打破傳統(tǒng)科學(xué)課堂簡單灌輸?shù)某翋灒岣邔W(xué)生的課堂參與度,而且對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)也有著密切的聯(lián)系,進(jìn)而逐步提高學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。
二、借助E學(xué)習(xí)平臺,突破教材知識難點
E學(xué)習(xí)環(huán)境能夠?qū)⒊橄蟮恼n堂形象化,所以,對于理論性較強的科學(xué)學(xué)科來說,我們要充分借助E學(xué)習(xí)平臺來幫助學(xué)生理解相關(guān)的科學(xué)概念或者是教材中的一些難點,這樣不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,同時,也有助于高質(zhì)量科學(xué)課堂的順利實現(xiàn)。
例如,在教學(xué)《氣候與季節(jié)》時,由于本節(jié)課的難點內(nèi)容是讓學(xué)生了解四季的氣候特征以及一些動植物的季節(jié)性變化,所以,為了確保高效課堂順利實現(xiàn),也為了有效地發(fā)揮E學(xué)習(xí)的作用,更為了幫助學(xué)生突破本節(jié)課的重、難點知識,在授課時,我借助IPAD向?qū)W生展示了“青蛙的四季”變化過程,同時,也以北方為例,向?qū)W生展示了四季的氣候特點,這樣的直觀展示不僅能夠幫助學(xué)生理解本節(jié)課的重、難點,提高學(xué)生的理解能力,而且也能大幅度提高科學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量,同時,也有助于學(xué)生在形象化的高效科學(xué)課堂中獲得良好的發(fā)展。
三、利用E學(xué)習(xí)平臺,開闊學(xué)生知識視野
開闊學(xué)生的知識視野是課改對科學(xué)教學(xué)的基本要求之一,也是科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的重要組成部分。所以,在素質(zhì)教育下,教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)思想,要充分展現(xiàn)E學(xué)習(xí)的價值來拓展學(xué)生的知識視野,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
例如,在教學(xué)《消失了的恐龍》時,為了讓學(xué)生了解恐龍化石的發(fā)現(xiàn)史和作用,也為了開闊學(xué)生的知識視野,我借助E學(xué)習(xí)向?qū)W生展示了不同的恐龍化石以及有關(guān)恐龍的動畫片。形象的知識展示,不僅能夠在視覺的沖擊下保護學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠?qū)⒄n堂形象地展現(xiàn)給學(xué)生,同時,引導(dǎo)學(xué)生思考恐龍化石在科學(xué)研究中的價值,進(jìn)而在豐富學(xué)生知識視野的過程中促使學(xué)生獲得更大的發(fā)展空間。
四、憑借E學(xué)習(xí)平臺,培養(yǎng)學(xué)生探究能力
探究能力是學(xué)生基本素質(zhì)的重要組成部分,但是,在以往的應(yīng)試教育思想的影響下,我們的“一言堂”模式導(dǎo)致學(xué)生根本沒有探究的機會,嚴(yán)重不利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。所以,在新課程改革下,我們要認(rèn)真貫徹落實“以生為本”的教學(xué)理念,并充分發(fā)揮E學(xué)習(xí)的作用,鼓勵學(xué)生對相關(guān)的問題進(jìn)行獨立思考、探究,進(jìn)而為學(xué)生健全的發(fā)展做好基礎(chǔ)工作。
例如,在教學(xué)《鐵釘生銹了》時,我借助E學(xué)習(xí)向?qū)W生展示了鐵釘生銹的整個過程,直觀的展示是為了引導(dǎo)學(xué)生思考:鐵釘為什么會生銹?鐵釘生銹與哪些因素有關(guān)系?同時,還引導(dǎo)學(xué)生思考:要想防止生銹有哪些基本的方法?……組織學(xué)生觀察鐵釘生銹,思考、解答上述的問題,這樣不僅能夠提高學(xué)生的探究能力,同時對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)也起著非常重要的作用。
總之,我們要充分發(fā)揮E學(xué)習(xí)環(huán)境的價值,確保學(xué)生在直觀、形象的圖片、視頻、實驗等過程的演示中掌握基本的科學(xué)知識,進(jìn)而,在確保高效科學(xué)課堂順利實現(xiàn)的同時,為學(xué)生綜合素質(zhì)水平的提高做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。