Innovative Methods of Teaching and Learning Chemistry in Higher Education

Innovative Methods of Teaching and Learning Chemistry in Higher Education pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Eilks, Ingo
出品人:
页数:267
译者:
出版时间:2009-7
价格:$ 36.16
装帧:
isbn号码:9781847559586
丛书系列:
图书标签:
  • 化学教育
  • 高等教育
  • 教学法
  • 创新教学
  • 学习策略
  • 化学教学
  • 教育技术
  • 实验教学
  • 课程设计
  • STEM教育
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具体描述

Two recent initiatives from the EU, namely the Bologna Process and the Lisbon Agenda are likely to have a major influence on European Higher Education. It seems unlikely that traditional teaching approaches, which supported the elitist system of the past, will promote the mobility, widened participation and culture of 'life-long learning' that will provide the foundations for a future knowledge-based economy. There is therefore a clear need to seek new approaches to support the changes which will inevitably occur. The European Chemistry Thematic Network (ECTN) is a network of some 160 university chemistry departments from throughout the EU as well as a number of National Chemical Societies (including the RSC) which provides a discussion forum for all aspects of higher education in chemistry. This handbook is a result of one of their working groups, who identified and collated good practice with respect to innovative methods in Higher Level Chemistry Education. It provides a comprehensive overview of innovations in university chemistry teaching from a broad European perspective. The generation of this book through a European Network, with major national chemical societies and a large number of chemistry departments as members make the book unique. The wide variety of scholars who have contributed to the book, make it interesting and invaluable reading for both new and experienced chemistry lecturers throughout the EU and beyond. The book is aimed at chemistry education at universities and other higher level institutions and at all academic staff and anyone interested in the teaching of chemistry at the tertiary level. Although newly appointed teaching staff are a clear target for the book, the innovative aspects of the topics covered are likely to prove interesting to all committed chemistry lecturers.

《未来化学教育的变革之道:跨越理论与实践的鸿沟》 本书并非一本探讨高等教育化学教学与学习创新方法的著作。恰恰相反,它将带领读者踏上一段全新的旅程,聚焦于那些常常被主流教育理念所忽视,却对学生理解和应用化学知识至关重要的“隐性”知识和“非典型”学习路径。我们相信,真正的化学素养并非仅仅是掌握一套公式和反应机理,而是培养一种解决问题的思维方式,一种对物质世界充满好奇和探究的精神,以及一种将化学原理与现实世界紧密联系的能力。 第一章:超越标准课程——培养化学家的“直觉”与“洞察力” 本章将深入剖析化学学习中那些难以量化但却至关重要的“直觉”和“洞察力”是如何形成的。我们将讨论,为什么经验丰富的化学家能够迅速把握复杂反应的关键,或者预见潜在的实验风险,而初学者却常常感到迷茫。这不是天赋异禀,而是经过长期、多维度熏陶的结果。 “感觉”的科学: 探讨味觉、嗅觉、触觉等感官在化学实验中的隐性作用。例如,资深研究员如何通过观察溶液的微小变化、嗅闻特定的气味来初步判断反应进程或物质纯度。我们将分析这些感官信息是如何在大脑中被整合,并与化学知识体系相连接,最终形成一种“化学直觉”。 模式识别的艺术: 研究化学家在面对未知问题时,如何运用已有的知识和经验,通过识别相似的反应模式、结构单元或化学转化,快速缩小问题范围,提出合理的假设。我们将介绍一些辅助培养这种模式识别能力的方法,例如系统性的案例分析、类比推理练习,以及通过“反模式”学习来加深理解。 “ Aha!”时刻的生成机制: 探究那些突破性见解的产生过程。这通常不是线性的逻辑推导,而是在多角度思考、尝试、甚至是“错误”中孕育而出。我们将分享一些研究者和教育者如何创造环境,鼓励学生进行非传统的思考,容忍失败,从而激发“Aha!”时刻的发生。 第二章:隐性知识的显化——从“知其然”到“知其所以然” 化学知识体系庞杂,许多重要的概念和技能往往以“隐性知识”的形式存在于经验丰富的学习者和教师的头脑中,难以言传。本章将聚焦于如何将这些“藏在行动中”的知识显性化,使之更易于被初学者理解和掌握。 “动手”背后的思考: 分析实验操作中的每一个细微动作所蕴含的化学原理和安全考量。例如,移液管的选择、滴定的节奏、加热的方式,这些看似简单的动作背后,都隐藏着对物质性质、反应动力学、热力学等知识的深刻理解。我们将通过对真实实验过程的录像分析和专家访谈,揭示这些“隐性”的决策过程。 工具的“语言”: 探讨各种化学仪器(如光谱仪、色谱仪、显微镜)的“语言”。理解仪器读数的背后含义,不仅仅是记住参数,更是理解仪器如何与物质发生相互作用,从而提供信息。我们将介绍如何通过“仪器情境化”的教学设计,让学生在解决实际问题的过程中学习仪器的使用和数据解读。 解决问题的“套路”与“变通”: 研究在面对不同类型的化学问题时,专家通常会采用的解决问题的“套路”或框架。但更重要的是,如何在这种框架下进行灵活的“变通”,根据问题的具体情况调整策略。我们将通过对经典化学难题的解题过程进行追溯,分析其中体现的思维转变和策略调整。 第三章:非典型学习路径的价值——拥抱“错误”与“迂回” 传统的化学教育常常强调“正确答案”和“高效途径”,但现实世界的科学探索往往充满了曲折、试错和意想不到的发现。本章将探讨非典型学习路径的价值,以及如何从中汲取养分,培养学生的韧性和创新能力。 “犯错”是进步的催化剂: 分析“错误”在科学发现史中的重要作用,以及如何将“犯错”转化为学习的契机。我们将介绍如何设计允许“可控性错误”的学习任务,鼓励学生从失败中反思,调整策略,而非仅仅感到沮丧。 “漫步”式探索的启示: 探讨那些并非直接指向最终目标的“漫步式”或“边缘化”的研究,有时却能带来意外的洞察和新的研究方向。我们将分析科学家是如何在看似无关的领域之间建立联系,从而产生跨学科的创新。 “反直觉”的思维训练: 提出一些旨在打破学生固有思维定势、培养“反直觉”思考能力的训练方法。例如,故意设置一些看似矛盾的化学现象,引导学生去探究其背后的深层原因,或者要求学生从不同的、甚至相反的角度来解释一个化学过程。 第四章:现实世界的化学——连接课堂与生活 真正的化学学习应该能够触及现实世界,解决实际问题,并与学生的日常生活建立起深刻的联系。本章将关注如何将课堂的理论知识与丰富多彩的现实世界相连接,让化学学习变得生动、有趣且有意义。 “生活中的化学侦探”: 鼓励学生运用化学知识去解释日常生活中的各种现象,从食物的烹饪到洗涤剂的去污原理,从药物的作用机制到环境污染的成因。我们将提供一些启发性的案例,以及如何设计相关的探究性学习项目。 “绿色化学”的实践与创新: 探讨如何将绿色化学的理念融入到化学学习的各个环节,不仅是理论知识的讲解,更强调在实验设计和问题解决中体现可持续发展的思想。我们将分享一些学生在绿色化学领域的创新项目案例。 跨学科的化学应用: 研究化学与其他学科(如生物学、医学、材料科学、环境科学、工程学、甚至艺术和历史)的交叉与融合。我们将展示化学如何作为一门基础学科,在众多领域发挥着不可替代的作用,并鼓励学生探索这些交叉领域的学习机会。 第五章:评价的“新视角”——衡量真实理解与应用能力 传统的化学考试往往侧重于知识点的记忆和公式的套用,难以全面评估学生真正的理解能力和解决实际问题的能力。本章将探讨更为多元和有效的评价方式。 基于项目的评估(PBL): 详细阐述如何设计和实施基于项目的学习,以及如何有效地评价学生在项目过程中所展现的化学知识、技能、团队合作和问题解决能力。 作品集与反思日志: 介绍如何通过作品集(Portfolio)来展示学生在学习过程中的成长轨迹,以及通过反思日志(Reflection Journal)来挖掘学生对化学概念的深入理解和学习过程中的心得体会。 模拟与实践评估: 探讨如何利用模拟软件、虚拟实验以及现实世界的案例分析来评估学生的化学操作技能和应用能力,弥补传统纸笔测试的局限性。 结论:重塑化学教育的未来 《未来化学教育的变革之道》并非一本提供标准化的创新教学“秘方”的书。它更像是一份邀请,邀请教育者、学习者以及所有对化学充满热情的人们,共同思考化学教育的深层意义。我们相信,通过关注那些“隐性”的知识、拥抱“非典型”的学习路径,并紧密连接现实世界,我们能够构建一个更富活力、更具启发性、更能培养出真正具有创新精神和解决问题能力的未来化学家。这本书将激发您对化学教育的全新思考,并为您提供探索和实践的宝贵视角。

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