体验研究过程,提升创业意识
——以“环糊精缓释凝胶的效果探究”教学为例

2017-02-18 03:32:14梁晟斌
上海课程教学研究 2017年1期
关键词:实验设计研讨意识

梁晟斌

体验研究过程,提升创业意识
——以“环糊精缓释凝胶的效果探究”教学为例

梁晟斌

通过模拟项目“中药缓释剂的开发与研究”之“环糊精缓释凝胶的效果探究”的教学,让学生在动手与反思、分享与研讨、模拟与体验中完成交流研讨与实验探究,进而了解科学研究的方法,体验创新与创业的过程,培养科学研究的规范性与严谨态度。

缓释剂 实验评价 创业意识

上海市大同中学的CIE课程[Creativity(创造能力)、Innovation(创新意识)、Entrepreneurship(创业精神)],是以挖掘学生潜在创新意识、培育学生创新素养为目标,以学生自主开发并参与的项目为驱动的超学科统整课程。“中医药探索课程”是其中的一个组成部分,该课程以项目为载体,在高一、高二递进的三个阶段:

①中药化妆品制作——制作中药化妆品,了解相关知识;

②中药缓释剂的开发与研究——完成模拟课题,学习研究方法;

③ 学生自主设计课题进行研究。

其中,模拟课题“中药缓释剂的开发与研究”项目分三个环节:准备(文献研究、可行性与创新性调研)、实施(实验探究、数据分析与论文撰写)和展示(课题答辩与产品推广)。这与科学研究的标准项目过程相符。

要让学生真正做到“计划先行、尽在掌握”,基础的实验设计、操作技能培养就显得尤为重要。在CIE课程中,“E—创业精神”是最高要求,学生除了要制作出一款产品,还要对产品进行展示和推广,这就需通过实验或数据调查来评价产品的各方面效果。因此,这方面意识与能力的培养,也是前期必须完成的。

一、案例描述

(一)教学环节一

教师:作为一名产品开发者,你希望你开发的这款产品具有怎样的效果呢?我们如何评价这款产品的效果?

学生1:作为一款缓释剂,需要有良好的缓释效果,比如能在12小时或24小时甚至更长的时间里缓慢释放药物,尤其对于中药这种苦涩的药物,从而降低服药次数。

学生2:我们选用紫外法来检测缓释凝胶的效果,用叶酸作为药物与缓释剂混合,测定不同时间的叶酸浓度,从而得到缓释剂的缓释效果。

学生3:我们选用色度计的方法来测定,原理和紫外测定的原理类似,但是操作更加简便。

学生4:我们选用的是测定溶液的pH,选择了叶酸作为药物,因为它有一定弱酸性,可以通过溶液中的pH变化测出缓释效果,并且我们多做了一组不加缓释剂的叶酸浓度,这样可以对最后测定的效果进行一个对照。

学生5:我们也是测定pH,考虑到取样的时候会有缓释剂包裹住药物,所以我们在缓释剂外加了一层透析袋,这样可以更真实地测出缓释剂的效果。

教师:不同的检测方案,选择的药物也不同,但都利用了该药物的一些特性,这也是定量实验中非常关键的要素“定什么量”,而使用的测定方法则是“如何定量”,同学们在设计过程中还考虑到了空白实验,这也是产品评价的重要方法——对比法,可以在实验设计中加入这个环节,使实验结果更有说服力。

(二)教学环节二

学生根据自己的设计进行实验,然后进行实验结果分享和研讨。

学生1:紫外法能测定出缓释的效果,在接下去的实验中,我们还将尝试用紫外法测定其他药物的缓释效果。

学生2:我们通过测定叶酸与缓释剂在透析袋内外的pH不同来检验,但是半小时没有明显变化,我觉得缓释剂的效果还是很不错的。

学生3:我觉得用透析袋的方法是可行的,但透析袋会造成浓度变化较慢,测出的效果要好于实际效果。

学生4:胃酸环境应该是酸性环境,要模拟真实情况的话应该用盐酸代替溶液,这样才能测得更真实的效果。

学生实验与互动交流,能使学生更深入地了解不同产品评价方法的优缺点,并提高实验设计的技能,从而渗透本节课的教学重点与难点。

(三)教学环节三

教师:假设我们的产品具有优良的缓释效果,那是不是就能直接能将其推广到市场上了呢?请同学们分成两组,一组作为产品开发团队,介绍产品;另一组作为投资人,对感兴趣的问题进行提问。

学生1:我们的产品由环糊精制备,成本较低,制备方法更简单,并具有一定的效果,有很大的投资前景。

学生2:我们关心成本问题,并且这款缓释剂是否安全,有没有实验数据?

学生3:我们的原料是淀粉提取物,只能推测比较安全,但是没有具体数据。

角色扮演式的学习模式能帮助学生从不同角度思考问题,更深入地对产品进行多元化评价,以提升其对项目研究过程的评价意识。

二、案例分析

研究型课程培育的核心素养不只是知识与技能,而是在特定情境中,利用和调动各种资源(包括技能和态度)满足复杂需要的能力。本课题的设计着重培养实验设计与操作技能,在发现问题、解决问题的同时,培养严谨的思维品质,并提升对产品的评价意识,为学生进行自主课题研究打下基础。

(一)动手与反思

实验是科学研究过程中的必要环节,提高实验操作的规范除了需要经过一定的经验积累,还需要不断的反思和练习。学生实验中出现的状况往往是突发的、不可预设的,所以,除了在实验过程中教师进行个别指导,还须借助数字化的摄像机,全程记录实验的操作过程,在课后,通过观看实验录像,帮助学生对实验过程进行反思,有效提高以实验操作为主的基本研究技能。

(二)分享与研讨

研究型课程注重多元化、深层次的思维方式,但学生考虑的问题往往是碎片化的。有效的互动交流,能更好地提高学生对于研讨主题的关注度,并在短时间内融入研讨的氛围,在交流分享的过程中发生思维碰撞,迸发出对课题更多更完整的思考,有利于学生获得多元化的实验设计思路,提高他们的实验设计能力。

(三)模拟与体验

创业是一个非常复杂的过程,需要从产品开发、市场、渠道等多方面进行,所以学生会遇到很多问题,除了需要与产品打交道,还需要与相关人员沟通和交流。为了提升学生的创业意识,他们需要体验创业所要做的准备,比如要有创新的产品、对应的测定数据,以及产品未来可能的发展。通过角色模拟的方式给学生更深的代入感,引出下阶段对产品的多元化评价,如安全性、成本、工艺等,有利于学生获取更多的产品开发的思路。学生会体会到创业的综合性与前瞻性,在培养科学严谨的思维品质的同时,达到加强学生创业意识的目的。

梁晟斌 上海市大同中学 200011

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