基于“學(xué)生中心”理念的混合式教學(xué)研究
——以食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)為例*

劉榮軍，羅志輝，周 能，李家貴，韋慶敏

(廣西農(nóng)產(chǎn)資源化學(xué)與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西高校桂東南特色農(nóng)產(chǎn)資源高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，玉林師范學(xué)院 化學(xué)與食品科學(xué)學(xué)院，廣西 玉林 537000)

食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中重要實(shí)驗(yàn)之一，該實(shí)驗(yàn)中包括容量瓶的規(guī)范使用、移液管的規(guī)范使用、堿式滴定管的規(guī)范使用、滴定終點(diǎn)的判斷、半滴操作、滴定管的讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確記錄、計(jì)算公式的推導(dǎo)和結(jié)果計(jì)算等眾多知識(shí)點(diǎn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范儀器基本操作、學(xué)會(huì)正確地記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式的推導(dǎo)能力具有重要意義[1]。然而，傳統(tǒng)的單一線下講授教學(xué)模式下，教學(xué)以教師為中心，教學(xué)方式方法過(guò)于老舊。雖然教師盡心盡力去講解儀器操作和計(jì)算公式推導(dǎo)，但教學(xué)效果不理想，在儀器操作規(guī)范性和計(jì)算公式的推導(dǎo)方面，大部分同學(xué)不能很好的掌握[2]。同時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式不利于提高學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。

當(dāng)前，隨著教育改革的深化，學(xué)生中心的教學(xué)理念適應(yīng)高等教育的新要求[3]。線上教學(xué)融合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)深受學(xué)生喜歡，雖然線上教學(xué)能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，但操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課不適合單一的線上教學(xué)的開展[4]。因此，基于新的學(xué)生中心教學(xué)理念，在食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)課中，我們采用線上線下混合式教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生開展自主、合作和互助性學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，獲得了良好的教學(xué)效果。

1 傳統(tǒng)的教學(xué)模式在食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中存在的不足

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)是以教師為中心，而這種教學(xué)的流程大致為，教師會(huì)花一些時(shí)間，對(duì)即將要做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟的講解。這時(shí)學(xué)生會(huì)在一旁聽教師的講解，等聽完后學(xué)生就會(huì)按照教師和課本要求，開始去實(shí)驗(yàn)，做完實(shí)驗(yàn)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)了，任務(wù)就完成了。這樣的教學(xué)模式存在許多不足：(1)教學(xué)方法單一，長(zhǎng)時(shí)間以講述的方式進(jìn)行授課，容易使學(xué)生的注意力不集中，教師講過(guò)的知識(shí)點(diǎn)，演示過(guò)的實(shí)驗(yàn)操作，不能很好的被學(xué)生吸收掌握[5]，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和效率就會(huì)大打折扣。(2)食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)是3個(gè)課時(shí)，教師要在1個(gè)課時(shí)內(nèi)講完，實(shí)驗(yàn)原理，操作步驟，儀器操作規(guī)范，計(jì)算公式推導(dǎo)等內(nèi)容，留2個(gè)課時(shí)給學(xué)生進(jìn)行操作測(cè)定。教師在1個(gè)課時(shí)內(nèi)要完成的內(nèi)容較多，沒有更多時(shí)間跟學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，而學(xué)生是被動(dòng)去學(xué)，課堂氣氛不夠活躍，教學(xué)效果一般。(3)特別是對(duì)常規(guī)儀器的操作教學(xué)時(shí)，教師在課堂上只能演示一遍，而演示時(shí)受場(chǎng)地的影響，能近距離仔細(xì)觀察和聆聽教師的操作和講解的同學(xué)不是很多。這使得大部分同學(xué)在容量瓶、移液管、堿式滴定管、滴定管的半滴操作等儀器操作中存在很多不規(guī)范或者錯(cuò)誤的地方。(4)教師在講解實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式時(shí)，一般在黑板上推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式，最后板書出數(shù)據(jù)處理計(jì)算公式，這種教學(xué)方法過(guò)度依賴教師現(xiàn)場(chǎng)講解能力，忽略了學(xué)生的接受能力，從而導(dǎo)致學(xué)生在其他實(shí)驗(yàn)中結(jié)果計(jì)算公式推導(dǎo)不正確，靈活變通的能力差，解決實(shí)際問題的能力不足的問題。

2 食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐

為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)中儀器操作的規(guī)范性和結(jié)果計(jì)算公式推導(dǎo)的正確性，基于學(xué)生中心的教學(xué)改革方案被提出，這一方案主要通過(guò)線上和線下相結(jié)合的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2.1 線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)線上教學(xué)主要是在課前和課后開展。線上教學(xué)的開展有利于學(xué)生便捷、靈活的進(jìn)行背景知識(shí)、儀器操作、數(shù)據(jù)處理等方面的主動(dòng)學(xué)習(xí)，滿足學(xué)生對(duì)現(xiàn)代化教學(xué)和隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的需求。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)前，教師搭建視頻學(xué)習(xí)教學(xué)平臺(tái)，推送實(shí)驗(yàn)背景學(xué)習(xí)資料，羅列出相對(duì)偏差和平均相對(duì)偏差的計(jì)算公式，可以幫助學(xué)生歸納學(xué)習(xí)要點(diǎn)，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，目的在于激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生掌握常規(guī)儀器規(guī)范化操作，深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算的理解。

課前教師角度：課前一周左右，上傳學(xué)習(xí)資料到學(xué)校網(wǎng)站平臺(tái)，主要包括：(1)食用醋總酸度的測(cè)定背景知識(shí)介紹，如食用醋主要成分、功效與作用、食用醋的釀造過(guò)程和食用醋的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等；(2)工業(yè)醋和食用醋的區(qū)別；(3)食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中容量瓶、移液管、堿式滴定管、滴定管的半滴操作等規(guī)范操作視頻；(4)數(shù)據(jù)處理中，標(biāo)定NaOH濃度中有效數(shù)字的保留，相對(duì)偏差和平均相對(duì)偏差的計(jì)算；(5)食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)中移液管和堿式滴定管操作探討。

課前學(xué)生角度：(1)閱讀老師給的食用醋總酸度的測(cè)定線上資料，對(duì)食用醋總酸度的測(cè)定有比較全面的了解，能充分認(rèn)識(shí)食用醋和工業(yè)醋的區(qū)別；(2)按照老師布置的任務(wù)要求，認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，完成容量瓶、移液管、堿式滴定管、滴定管的半滴操作在線視頻的觀看和學(xué)習(xí)；(3)強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中有效數(shù)字保留，相對(duì)偏差和平均相對(duì)偏差的計(jì)算；(4)思考和對(duì)比移液管和堿式滴定管操作注意事項(xiàng)。

課后教師角度：(1)分點(diǎn)展示容量瓶、移液管、堿式滴定管、滴定管的半滴操作的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1所示；(2)批改學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)問題，下次上課及時(shí)糾正。

課后學(xué)生角度： (1)自主對(duì)照教師給定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)儀器規(guī)范化操作加深印象；(2)按要求撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并上傳。

表1 常規(guī)儀器操作評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Instrument operation scoring criteria

2.2 線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展

線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以對(duì)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，同時(shí)也是鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力和操作技能的重要場(chǎng)所。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，教師通過(guò)提問、操作比賽、分組討論等方式引導(dǎo)學(xué)生自主探究食用醋的實(shí)驗(yàn)原理、常規(guī)儀器操作、結(jié)果計(jì)算公式推導(dǎo)等內(nèi)容，從而達(dá)到本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的：(1)掌握食醋中總酸量的測(cè)定方法；(2)掌握容量瓶、移液管和滴定管的準(zhǔn)備和使用方法；(3)掌握指示劑的選擇原則；(4)通過(guò)規(guī)范操作培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)；(5)通過(guò)對(duì)生活用品的測(cè)定，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索動(dòng)機(jī)。

教師角度：(1)課堂提問和引導(dǎo)學(xué)生掌握食用醋總酸度的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理，步驟和注意事項(xiàng)；(2)組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)生操作比賽，要求同學(xué)們觀看其他組里同學(xué)在儀器操作時(shí)，找出不規(guī)范操作之處；(3)安排學(xué)生分組討論數(shù)據(jù)處理中，計(jì)算公式的推導(dǎo)。(4)巡查、觀察學(xué)生操作、指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，對(duì)學(xué)生不規(guī)范操作或錯(cuò)誤操作及時(shí)糾正。

學(xué)生角度：(1)積極配合教師，熟悉實(shí)驗(yàn)原理，弄清楚實(shí)驗(yàn)步驟和重視實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)；(2)仔細(xì)觀看其他同學(xué)的儀器操作，對(duì)其儀器操作進(jìn)行打分，指出同學(xué)在儀器操作中不足或不正確的地方；(3)積極主動(dòng)參與小組討論計(jì)算公式的推導(dǎo)，注意公式中體積單位的換算。(4)認(rèn)真、規(guī)范的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，不清楚的地方及時(shí)詢問老師。

3 新的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果分析

(1)基于“學(xué)生中心”線上平臺(tái)開展食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，能較好的提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。通過(guò)問卷調(diào)查，對(duì)比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和新的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在新的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有學(xué)習(xí)興趣的人數(shù)有明顯增加。此外，通過(guò)查看后臺(tái)視頻播放數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在上完本節(jié)實(shí)驗(yàn)課后，打開和觀看教師上傳的儀器規(guī)范操作視頻的次數(shù)明顯增加，這說(shuō)明學(xué)生開始自覺通過(guò)手機(jī)對(duì)儀器操作進(jìn)行學(xué)習(xí)。我們的研究結(jié)果與劉建華等報(bào)道的研究結(jié)論基本一致[6]，以手機(jī)作為學(xué)習(xí)工具，以學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為媒介的信息化教學(xué)手段可以有效地削減學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的抵觸情緒。同時(shí)，教師結(jié)合線下課堂講解引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。本研究可以證實(shí) “學(xué)生中心”的線上線下教學(xué)能夠讓當(dāng)下的大學(xué)生接受和認(rèn)可，能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。

(2)組織學(xué)生進(jìn)行容量瓶、移液管和滴定管的儀器操作比賽，能較好的激發(fā)學(xué)生的積極性、提高常規(guī)儀器操作的規(guī)范性。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生都是在教師的安排下，進(jìn)行儀器操作或者學(xué)習(xí)，一直處于被動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)分組進(jìn)行儀器操作比賽時(shí)，學(xué)生的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變，學(xué)生變成了考官，其他組的學(xué)生儀器操作是否正確，考官必須要清楚明白，這樣才能更好的評(píng)判該操作是否規(guī)范和給操作實(shí)驗(yàn)的同學(xué)打多少分，那么學(xué)生會(huì)積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)和掌握常規(guī)儀器的操作，如果有比較疑惑的地方，學(xué)生也會(huì)主動(dòng)的向教師提問。同時(shí)，通過(guò)期末操作考試統(tǒng)計(jì)，對(duì)比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，發(fā)現(xiàn)采用線上觀看儀器操作視頻和組織學(xué)生進(jìn)行常規(guī)儀器操作比賽，能明顯提高同學(xué)們?cè)趦x器操作部分的得分，說(shuō)明新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)確實(shí)提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

(3)分組討論推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式，能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式的推導(dǎo)往往是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難點(diǎn)，想要正確推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式，學(xué)生必須掌握實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)步驟和不同體積單位的換算[7]。僅靠教師演示和講解，只能讓小部分接受和理解能力強(qiáng)的同學(xué)掌握，大部分同學(xué)不能很好的掌握推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算公式。本研究，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)通過(guò)分組討論推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式，創(chuàng)建了一個(gè)良好的環(huán)境給學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。整個(gè)學(xué)習(xí)小組的成員圍繞著正確推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式這一目標(biāo)，進(jìn)行通力合作、相互討論、相互交流形成良性互動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)上的主觀能動(dòng)性、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，加深了對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，還能加強(qiáng)利用所學(xué)的知識(shí)推導(dǎo)其他實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式，更好的促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié) 語(yǔ)

食用醋總酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)的教學(xué)主要目標(biāo)是使學(xué)生掌握常規(guī)儀器操作的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生正確地記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。為了完成這個(gè)教學(xué)目標(biāo)，本學(xué)院的教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)，改變教學(xué)理念，不在以教師為中心而是以學(xué)生為中心，使教師在實(shí)驗(yàn)課中教學(xué)效率得到了提高，使學(xué)生很好的掌握了常規(guī)儀器的操作規(guī)范化和實(shí)驗(yàn)計(jì)算公式的推導(dǎo)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)合作和自主學(xué)習(xí)好習(xí)慣的養(yǎng)成，為進(jìn)一步推廣到其他實(shí)驗(yàn)提供了參考。