大學環境科學教學學習模式的應用

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摘要:隨著我國大學生教育教學改革的深化，針對環境科學專業的教學現狀，改革傳統的教學模式，把研究性學習教學模式運用到環境科學專業教學中。針對我國大學環境科學專業教學中存在的一系列問題，運用研究性學習教學模式，努力培養一批基礎扎實、知識面廣、創新能力和實踐能力強的環境專業大學生。引入研究性學習教學模式，不斷提高環境專業教學質量，并嘗試在學科專業課程《環境毒理學》教學中對該模式進行初步探索。

關鍵詞:研究性學習;教學模式;環境科學專業;環境毒理學

一、研究性學習簡介

研究性學習，作為我國的一種創新的教學模式，改變了傳統教師的“教”和學生的“學”。研究性學習的理論興起于上世紀60年代英美教育界的“校本研究”運動，提倡“教師即研究者”的理念，要求教師注重教學經驗、教學規律的總結并注重解決教學中的實際問題。學生則在研究過程中通過自主學習，通過親身體驗、探索、發現并解決實際問題來獲取應用知識。研究性學習的概念由沒過芝加哥大學施瓦布(J．Schwab)教授提出。他認為，教學活動必須要注重學生學習的過程和方法，讓傳統教學中的“教師中心”讓位于“學生中心”，“教材中心”讓位于“方法中心”。他強調，知識的獲得雖然重要，但掌握知識的過程和方法更為重要，而研究性學習正式獲取知識的良好途徑。教學過程則是師生動態、開放自助、生成的生命體驗。

二、研究性學習的內涵特征

人本主義學習理論和建構主義學習理論作為研究性學習教學模式的兩個理論支撐著研究性學習的發展。建構主義學習理論認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，利用必要的學習資料并借助他人的幫助，通過意義建構的方式而獲得。學習環境中的四大要素是“會話”“情境”“協作”和“意義建構”。而人本主義的學習理論則認為，教學必須始終以學生為中心，教師激勵學生思考，并照顧學生的個體需要，構建起和諧的師生關系，再借助師生、生生等多重互動關系來促使學生積極參與課堂教學。教學過程中，教師要設法讓學生保持和產生好奇心，以自己的興趣為導向去探究未知領域。教師僅僅是學生學習中的“促進者”和“向導”，教師的首要任務是督促學生自主學習，激發和滿足學生的好奇心。研究性學習在教學觀、學生觀、課程觀、教學觀、課程教學與設計等方面，進行研究和探討，是研究性學習具有自主性、開放性和探究性等特征。研究性學習圍繞課程確定的教學目標，以探索問題的形式為主，讓教師通過引發、促進、支持、指導學生研究性學習活動，讓學生會質疑、探究和學習。通過實際性的探究活動以培養學生的創新精神和實踐精神。

三、我國大學的環境科學專業的教與學

1．環境科學教育現狀介紹

我國的環境科學專業的本科高等教育起步于20世紀70年代后期，八十年代得到穩步發展。在專業設置方面，曾經歷過與國外相同的，以原有學科為基礎的早期的環境科學專業設置的相似階段。環境科學專業是依托于給排水工程、化學工程、工業分析、水文地質、植物保護、土壤等相關專業而成立的交叉學科。受師資力量、課程結構、教學內容、培養貴和、教學要求、教學條件等因素的影響，我國環境科學專業大多存在辦學條件差，實驗教學薄弱、人才質量不高、專業方向狹窄、就業渠道不暢等問題。

2．環境科學專業的特點

環境科學通過學科間的交叉滲透和幾十年在實踐中的發展，已從各相關傳統專業學科中獨立出來，形成獨特的專業特點。主要表現在綜合性極強，學科的學習和研究需要運用地學、化學、生物學、物理、化學、工程學、數學、經濟學、社會學、法學等多種學科記性系統的研究。研究領域廣，專業研究的環境污染及生態破壞等問題，內容涵蓋自然科學、社會科學及技術科學等諸多方面，研究的空間尺度從宏觀的宇宙環境到微觀粒子，時間跨度從萬年到皮秒。分支學科多，現階段自然科學方面有環境生態學、環境化學、環境生物學、環境微生物學、環境毒理學等，社會科學方面有環境管理學、環境經濟學、環境資源與法學、環境影響評價等。研究科學整體化，環境中的各種變化是多種因素的綜合，必須全面考慮對各種環境方面的問題進行系統的綜合研究。

3．環境科學專業及教學的現狀

針對全球特別是我國日益惡化的環境問題，生態破壞，資源短缺等問題，各方對環境保護的迫切要求，我國對環境科學人才的需求不論從數量還是質量上的要求都是極大的。環境專業廣闊的就業前景影響著高等教育的培養規格和規模。我國環境保護事業起步晚，經費短缺，環保欠賬多，隨著國民環保意識的不斷提高，對環境質量的關注度及要求越來越高，環境管理部門及相關企業對環境科學專業人才的需求也越來越大。環境科學作為一門發展較快的交叉學科，其涵蓋的領域廣，應用性和實踐性較強。而現階段環境科學專業教育存在諸多問題。專業涉及的知識內容較多，學習中容易出現“通而不精”的現象。環境科學兼顧科學理論知識和工程實踐內容，課程的不合理設置似的學生學習任務繁重，短期內不能將學科理論知識與專業實踐有機結合。環境專業就業領域廣，而高校的專業學校不能達到用人單位的實際要求。理論教學的時間較長，實踐教育的時間短，使得短期內學到的專業知識不能很好的與實際運用相結合，與實際工作脫節。課堂以講學為主，實驗課設置不夠合理，學生缺乏實踐操作能力。學生對于知識的理解基于教師的填鴨式教學，學時不夠等問題讓教師一味的完成教學任務而忽略了學生的接受能力和實際運用能力。實驗課的教學效果不佳，實驗條件和實驗設備的缺乏導致大部分學生無法在實驗課上得到良好的鍛煉，導致實驗操作不熟悉、儀器設備不認識等問題的出現，嚴重影響教學質量和成效，學生不能真正得到實際能力的提升。

四、專業教學與研究性學習

1．環境科學與研究性學習模式的融合

針對環境科學專業教學及專業就業的現狀，若將“研究性學習”模式引入高校的環境科學專業教學中，通過教授問題解決的方法逐步發展成為培養問題解決能力的教學形式。環境問題本身就在某種程度上存在模糊性，因此所提出的問題并沒有單一的答案或所謂的標準答案。解決方法也存在某種程度的模糊性，與學生而言，可以從不同的觀點與角度來解析問題，只要解釋合理即可理。環境專業應更加注重實驗的教學內容，實驗過程中變一味的驗證性實驗未自主探究式實驗研究，讓學習內容、學習方式和學習結果具有現實意義。是一種將探究回歸到顯示生活中的方式。環境教學課程也不再是單一的、理論化的書本知識，而是向學生展現人類現階段解決環境問題的主要方法和對策，將其納入學生的“生活經驗”和“履歷情境”中。將整個學習過程分為問題設定、問題探究、問題的解決與表達等三個階段。從最初的對環境專業學習的理解與計劃，到執行具體的行動與分享反思，再思考與修正。采用一種尊重個別差異、基于學生實際表現的發展性評價的方式，在強調真實性與探索性的問題解決學習中，采取以學生的實際表現為基礎的、注重學生個性化反應的質性評價方式，而并非傳統的紙筆測驗與應試教育。

2．研究性學習教學模式在專業課程《環境毒理學》教學中的應用

環境毒理學這門課程作為環境科學等相關專業的專業課，研究范圍從污染物對人體健康的毒理機理研究，逐漸擴展到環境污染物對各種生物集體及其種群的損害作用規律及防治措施，以保護生物的生存及持續健康發展。老師的教學任務在于提出課程問題，引導學生探究，幫助學生自我發現答案。在環境毒理學的課堂中老師與學生合作，并不斷反思他們的教學，不斷地再建構環境毒理學呈現知識的方式。每一間教室都是獨特的，都是教師把革新的方案加以試驗、驗證和修正的地方，因此，每一間教室都是教師試驗理論或方案的實驗室。要首先明確環境毒理學研究的問題。這是“課程行動研究”的起點。教師并非為研究而研究，而是要為解決問題而進行研究。這種選題不是憑空提出來的。提出的問題應該是出現在教學過程之中的，老師應該有能力控制對該問題的研究并對該問題有足夠的熱情。老師可以相互觀摩與分享，一起分析學生的行動與互動，展開深度訪談，等等。要根據研究結論確定改進課程與教學實踐的行動計劃，學科帶頭人需要不斷向學校申請，為學生提供進行研究的條件，包括必要的課時，實驗設備藥劑等資源相關的專業支持。環境毒理學是一門以實驗為基礎的學科。運用研究性學習模式，以小組為單位自主提出相關問題。例如，LD50如何測定，在實際運用過程中有何意義等問題。將總評成績分為幾大塊，包括實驗能力、創新思維能力、學習態度等方面進行綜合的評價。圍繞相關論文或研究自主查閱參考文獻，并以此作為教學活動的主線，對學生各方面能力進行考察。

五、結論

研究性學習教學模式的開展能為學生提供了主動、開放、多元的學習環境，有利于引導學生學會學習，培養學生學習的主動性，彌補長期灌注式教育導致的學生主體精神和主動性的缺失，促進學生的全面發展。研究性學習模式已在歐美以得到廣泛認可與應用。但該模式在我國的環境科學專業教學中的結合同其他教學領域一樣，同時也需要老師在提高自身素質的同時積極的轉變教育教學理念，更多的以學生為中心，提倡獨立思考精神，鼓勵學生的創造性和挑戰性思維。針對我國大學環境科學專業教學將研究性學習的教學模式融入其中，不斷提高環境專業教學質量，努力培養一批基礎扎實、知識面廣、創新能力和實踐能力強的環境專業大學生。

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作者:李永峰 王佳瑜 肖鵬飛 單位:東北林業大學林學院