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一名涂着蓝色和橙色丙烯酸颜料的学生正在学习课本上的化学.

学生研究员检验“系统思考”教学方法的有效性 in Chemical Education

新方法旨在增强学生的批判性思维能力,并将学习与实践联系起来 real-world applications.

他在北科罗拉多大学的第二个学期 Chemical Education Ph.D. program, Navid Ahmed Sadman has already discovered his passion. He's researching the effectiveness 用“系统思考”的方法来培养未来的化学家. Systems 思维是一种从整体上看待问题的哲学方法和实践方法 并考虑系统组件之间的相互联系.

这与萨德曼在化学课上经历的死记硬背的文化相去甚远 undergraduate in Bangladesh.

"...在系统思维中,我们关注的不是离散的部分,而是整体 world and how all its parts work together. The next generation of policymakers or scientists need that more complex picture."

— Navid Ahmed Sadman

“重点是记住这些问题的答案,这些问题会在一年之后重复出现 year in the examination. 我认为尽管我们的老师训练有素, 在我国只有最优秀的学生才能得到理解的心理范围 concepts after they have memorized them. For most others, perhaps cramming before an examination is only as far as they could or would go. Don't get me wrong, students 从这种文化中涌现出来的人仍然在追求更高的研究,但是, 我们的教育政策制定者应该批判性地评估和改善国家的教育 在了解当前文化、学生资源可及性、 and their financial capabilities.

"This emphasis on memorization bothered me as a student; and now, as an instructor, 我发现死记硬背让学生质疑化学的相关性. We need to train chemistry students better at the undergraduate level. That's why I am more and more invested in the chemistry education field," he said.

他认为,在化学教学中采用系统思考的方法将增强学生的思维能力。 批判性思维能力,并将学习与现实世界的应用联系起来.

A photo of Navid Ahmed Sadman facing front and smiling.
Navid Ahmed Sadman

“如果学生正在学习全球变暖,他们会学到一般的化学知识 about carbon dioxide and its environmental implications. In industrial chemistry, carbon capture and human interventions are covered. In environmental chemistry, topics finally include climate change and its impacts. But in systems thinking, instead of 分立的组件,它着眼于我们的整个世界以及它的各个部分是如何协同工作的. 下一代决策者或科学家需要更复杂的图景。” Sadman said.

He offered the example of electric vehicles (EVs). While EVs are a promising solution 为了减少碳排放,他指出,钴和稀有金属等金属的开采 土元素是电动汽车电池必不可少的元素,具有重要的社会和环境意义 impacts if not properly monitored. A systems thinking approach will enable scientists 充分解决这些问题,确保电动汽车的好处得到实现,同时减轻这些问题 negative consequences.

这些变化对化学教育将产生广泛的影响,因为不同 fields, e.g.医学预科、护理预科、健康、生物和物理专业的学生都选修化学 courses. 作为研究生阶段定性研究入门课程的一部分 在博天堂官方,他完成了一个小项目,以更好地了解学生对系统的看法 化学教育中的思维,这是一个公认的研究空白. Next, 他将测试的前提下,结合使用混合方法的方法 includes quantitative and qualitative data.

“我还计划对stiste的文献进行系统综述. This will be a 更全面的研究,这将增加文学的深度,” he said.

当Sadman分享他在这方面的早期发现时,他得到了同行的反馈 在2023年12月的研究生研究研讨会上进行系统综述. He believes the 他的博士课程包括统计学、心理学和科学教育.D. will shape 他对自己博士研究项目的理解和发展.

He's working as a research assistant this summer. For most of the year, he's a teaching assistant in the Department of Chemistry and Biochemistry for Assistant Professor Corina Brown.

"I'm learning a lot from working with Dr. Brown. She's kind and personable," he said.

布朗说,萨德曼的热情、动力和真诚的学习愿望使他成为了一名导师 enjoyable

“尽管纳维德还处于博士研究的初级阶段,但他已经开始工作了 on a cutting-edge topic. 系统思维方法的跨学科性质 能让学生以新颖的方式理解和应用化学概念吗. His 研究有助于扩大对……的理解、应用和评价 systems thinking in chemical education. I think he has a promising journey ahead with 为研究和教育做出重大贡献的潜力,”布朗说 said.

萨德曼希望在2027年毕业后继续攻读博士后学位. Eventually, 他想加入学术界,成为一名化学教育研究人员或在研究机构工作 institute focused on chemistry education.

“我也觉得我应该带着我在这里学到的知识回到我的国家 and contribute there. 三年后再问我未来的计划,”他说.

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