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该期刊中发表的多会话实验室实验文章数量的增长
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年02月14日 来源:Journal of Chemical Education 2.9
编辑推荐:
学生实验室教育在化学期刊中的历史地位及多会期实验发展趋势分析。摘要:该文回顾了《Journal》自1924年以来学生实验室研究的演变,指出近年来多会期实验(如持续多课时的CURE项目)显著增加。强调优秀稿件需阐明跨课时实验的设计逻辑、分阶段评估方法及学生自主性培养,并建议更新投稿指南以规范多会期实验的描述。
与学生实验相关的文章发表在本《期刊》的内容中一直占据着重要地位。这一教学与学习领域的投稿性质随着时间的推移而演变,至今仍显示出持续增长的趋势。这一点在那些设计并实施了需要多次与学生互动的实验的作者们的作品中尤为明显。本期编辑文章探讨了这一发展,并讨论了如何最好地帮助有意向发表此类作品的作者在编辑评估过程中(包括同行评审)取得成功。
从1924年《期刊》创刊之初,学生实验教育的作用就备受关注。(1)这并不令人意外,因为化学科学基于实证观察,而学生在化学科学中的学习机会主要体现在合成和分析应用中。《期刊》对于描述实验的手稿有明确的要求,旨在让任何感兴趣的读者都能获取复制实验所需的信息。实际上,直到大约30年前,实验仍由评审者根据手稿和支持信息(SI)中的描述来独立验证。
最近关于化学实验教学重要性的更多证据可见于2020年9月的特刊,该特刊汇集了化学教育界在SARS-CoV-2疫情初期转向远程教学时的各种应对措施。(2)特刊中近四分之一的文章(共42篇)展示了化学教育工作者如何调整教学方式以适应远程实验教学。
更近期的一期特刊《化学实验教学的新视野》收录了45篇文章,探讨了多种可用于学生实验学习的教学方法。(3)
过去十年间发表的这些文章虽然数量可观,但仅占所有关于实验学习文章的一小部分。仅2025年一年,就有超过160篇实验相关文章发表。这些文章大多介绍了可以在一次常规实验课内完成的活动。然而,新的趋势也在不断涌现,例如为学生提供结合多种实证观察方法的学习机会,包括运用多种科学和工程实践。(4,5)
编辑团队在过去几年还注意到一个现象:越来越多的实验需要分多个教学环节来完成。现在,我们可以开始列举评审者认为合适的、有助于文章发表的手稿信息类型。
高质量的手稿通常会明确说明将活动分散在多个教学环节中的教学目的。优秀的手稿会解释为何将实验过程分阶段进行,以及这种设计如何支持特定的学习目标。明确指出多阶段结构能够实现的功能(如迭代、反思或提升学生自主性),有助于区分真正有意图的设计和因实际限制而被迫延长的教学流程。
当多阶段实验被视为一个统一的学习体验而非一系列松散关联的活动时,评审者通常会给予更积极的评价。优秀的手稿会描述学生对思维和参与方式的预期如何随时间变化,例如从引导性学习逐步过渡到更独立的解释或决策。
成功的投稿不仅会概述每个环节的内容,还会解释各个环节在整个设计中的功能,以及前期环节的工作如何为后续环节提供基础,从而增强实验体验的连贯性。
在多阶段实验中,评估方式往往是多样化的而非统一的。作者若能明确说明不同阶段评估的内容及其与学习目标的一致性,将有助于提高评估的清晰度。例如,评审者通常认为区分过程中的形成性评估(促进学习)和总结性评估(评估整体成就)很有帮助。
许多多阶段实验会使用学生无法直接操作的仪器设备。在这种情况下,如果手稿能清晰说明学生如何通过分析、解释、跨条件比较或基于证据的决策来处理实验数据,将有助于提高评估的清晰度,而不仅仅是强调仪器的使用。
一种历史悠久的多阶段实验教学模式是“基于课程的本科生研究体验”(Course-Based Undergraduate Research Experience,简称CURE)。(6,7)已有超过40篇论文探讨了CURE在本科生教育中的应用。作为研究的重要组成部分,CURE涉及多个步骤:提出研究问题、设计实验方案、评估结果、根据结果进行迭代改进或探索新思路,这一点在近期的一篇综述(8)和一篇操作指南(9)中有所阐述。
重要的是,对这类文章的成功分析促使我们为希望发表多阶段实验作品的作者提供更多指导。例如,可以指导作者明确实验的各个组成部分(如合成、表征、校准和应用),并提供关于何时需要使用昂贵仪器以及数据来源的说明。此外,还可以推荐应使用的关键词(如“多阶段”和“研究级仪器”)。
在未来几个月内,《期刊》的编辑团队和顾问委员会将更新实验相关的手稿撰写指南,以帮助读者更广泛地理解和实施多阶段实验教学。