PBL教學(xué)法在高職無機化學(xué)教學(xué)中的運用

吳晟，張寶成，俞晨秀，張葉

（安徽中醫(yī)藥高等專科學(xué)校，安徽蕪湖241000）

PBL教學(xué)法在高職無機化學(xué)教學(xué)中的運用

吳晟，張寶成，俞晨秀，張葉

（安徽中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，安徽蕪湖241000）

在高職無機化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用PBL教學(xué)法，通過緊密聯(lián)系生活創(chuàng)設(shè)問題，多角度地展開問題，多途徑地解決問題，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生獨立解決問題能力和自主學(xué)習(xí)能力。

PBL教學(xué)法；無機化學(xué)；高職

PBL教學(xué)法包括課程和過程兩方面，前者指創(chuàng)設(shè)有針對性、實用性的問題，后者指應(yīng)用各種方法解決上述問題[1]。該教學(xué)法的優(yōu)點是能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，強調(diào)把學(xué)習(xí)過程置于復(fù)雜的問題情境中，使學(xué)生理解隱含在問題背后的科學(xué)知識，以提高解決問題能力和自主學(xué)習(xí)能力[2]。

無機化學(xué)是醫(yī)藥類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，但由于該課程理論過于抽象，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性普遍較低，教學(xué)效果不理想。運用PBL輔助教學(xué)，能夠營造良好的教學(xué)氛圍，調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)活動的積極性[3]。

1 問題創(chuàng)設(shè)

巴斯德提出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的邏輯模式：問題—假設(shè)—實驗[4]，PBL教學(xué)法與之類似，有可創(chuàng)設(shè)的問題是運用該教學(xué)法的關(guān)鍵。無機化學(xué)在問題創(chuàng)設(shè)上有很大的優(yōu)勢，很多生活常識就是很好的創(chuàng)設(shè)題材，有利于學(xué)生利用所學(xué)理論知識解決實際問題，提高學(xué)習(xí)興趣。

1.1 食品應(yīng)用

果凍在制造過程中會加入瓊脂、卡拉膠等高分子物質(zhì)以固定其形狀，藕粉在沖調(diào)過程中加少量水會呈半固態(tài)，這就涉及凝膠的彈性、膨脹、離漿等知識。食物的保存方式有鹽腌、糖漬、醋泡等，這是典型的滲透壓運用，通過將食物浸泡在高濃度的溶液中，使其中的水分滲透出來以利于保存。水開后再下面條、煮餃子，有利于食物煮熟、煮透，這可以很好地解釋稀溶液的蒸汽壓下降、沸點升高等現(xiàn)象。做豆腐、點石膏是在高分子溶液中加入電解質(zhì)，以破壞溶劑化膜從而聚沉，這是高分子溶液聚沉的常見例子。

1.2 藥物應(yīng)用

鉛中毒的常見解毒劑是依地酸鈣鈉，因為兩者可以形成穩(wěn)定的螯合物以利于鉛的盡快排出；恰恰相反，抗酸藥物若與四環(huán)素合用，其組分中的Ca2+、Mg2+等離子將與四環(huán)素形成難溶性的配合物而不利于吸收，這就涉及配位平衡知識。維生素C常被用來治療缺鐵性貧血，是利用其氧化還原的性質(zhì)，將鐵從+3價還原到+2價。消化性潰瘍主要是因為過多的胃酸和胃蛋白酶腐蝕消化道，因此消化性潰瘍的常規(guī)藥物治療就包括抗酸藥的服用，如碳酸氫鈉、氫氧化鋁等堿性藥物。藥物分析中利用電泳法可以對帶電荷的藥物進行鑒別、分子量測定、純度檢查等，這是應(yīng)用了膠體的性質(zhì)。藥物中的一般雜質(zhì)如氯化物利用銀鹽、硫酸根利用鋇鹽、鐵鹽利用硫氰酸根等進行檢查，這利用的是沉淀溶解與配位平衡知識。

1.3 環(huán)境應(yīng)用

可從狄更斯的《霧都孤兒》到細顆粒物對膠體展開講解。由于英國在工業(yè)革命時期靠燒煤起家，這就不難理解倫敦“霧都”稱號的由來，這些顆粒物小，吸附性強，危害大。應(yīng)對措施：利用植樹造林制造負(fù)氧離子，使其與大氣固體顆粒物發(fā)生聚沉，而這可用來解釋溶膠的聚沉方法。水的硬度測定是環(huán)境保護工作中的常見操作，涉及配位平衡知識。

1.4 其他方面

講解沉淀溶解平衡時，可提及銀針試毒。我國古代的劇毒物主要指砒霜（三氧化二砷），但由于制備技術(shù)落后，導(dǎo)致其中含有一定量的硫化物，因此就不難理解銀針為什么會變黑了。洗滌用品、化妝品中常見的鈉鉀皂、季銨鹽或脂肪酸甘油酯類，都符合表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征，是表面張力知識的運用。

2 問題展開

PBL教學(xué)法注重在教學(xué)中給予學(xué)生思考的機會[5]，基于這一理念，教師需要精心設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)中的各種問題，使教學(xué)內(nèi)容既不過分枯燥又不過于簡單，使學(xué)生掌握問題的本質(zhì)，避免失去學(xué)習(xí)興趣。

以常見的滲透壓教學(xué)為例。課程開始前可以介紹海水利用的“反滲透法”，也可以簡單介紹范特霍夫的生平，導(dǎo)入“滲透現(xiàn)象”的教學(xué)內(nèi)容。

2.1 提出簡單問題

提問：兩側(cè)溶液如果有濃度差而沒有半透膜隔開會發(fā)生什么現(xiàn)象？引導(dǎo)學(xué)生比較滲透和擴散兩種概念的差異。提問：反之，兩側(cè)溶液間隔有半透膜而沒有濃度差又會如何？使學(xué)生得出滲透現(xiàn)象存在的兩個必要條件。

2.2 推動深入分析

提問：滲透現(xiàn)象導(dǎo)致兩側(cè)液面出現(xiàn)高度差，這種高度差是否會無限制地增大？引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度思考兩側(cè)的最終平衡除了要考慮單位時間可穿透的溶劑小分子的數(shù)量外，還要考慮這些小分子受不同水壓而產(chǎn)生的不同運動速度，如此一來，兩側(cè)溶液達到一定高度差之后，穿透膜的溶劑小分子總量相等，體系平衡，從而對問題得出否定的結(jié)論。

2.3 引導(dǎo)逆向思維

提問：假定達到滲透平衡后兩邊液面高度差繼續(xù)增大，又會是什么結(jié)果？引導(dǎo)學(xué)生換角度思考，此時液面較高的一端向另一端的滲透總量加大，兩邊重新回到不平衡狀態(tài)，因此推翻這種可能性。

2.4 提出極端假設(shè)

提問：滲透方向是從低濃度向高濃度，從而導(dǎo)致高濃度溶液的濃度降低，低濃度溶液的濃度升高，平衡時兩者濃度是否能夠完全相等？提示學(xué)生考慮極端情況，即溶液和純?nèi)軇┲g的滲透是永遠不可能兩邊濃度相等的，從而得到否定的結(jié)論。

教學(xué)中，通過創(chuàng)設(shè)以上幾個問題，并引導(dǎo)學(xué)生解決，使其對滲透現(xiàn)象有全面清晰的認(rèn)識。教學(xué)中通過對問題多角度、多方位地剖析，使學(xué)生深刻理解知識點。當(dāng)然不同學(xué)科的特性不同，因此不能一概而論，要具體問題具體分析。

3 問題展開途徑

PBL教學(xué)旨在充分激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知驅(qū)動力，在分析問題的過程中重視學(xué)生的感知、理解和反饋，拓展他們思維的廣度和深度[6]。PBL教學(xué)中，問題的展開途徑多種多樣，但卻有一些原則，即問題要圍繞教學(xué)目標(biāo)展開，不能無的放矢；問題要具有現(xiàn)實意義，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；提出問題時要考慮學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，循序漸進[7]。

3.1 傳統(tǒng)途徑

教師設(shè)置問題或給出案例，學(xué)生在教師引導(dǎo)下通過自主學(xué)習(xí)逐漸找到問題的答案，掌握解決問題的方法，最后教師總結(jié)點評。解決問題的過程中，教師可以通過多媒體介紹相關(guān)知識，組織學(xué)生查閱資料、分組討論，推動知識和能力的螺旋式提升。在傳統(tǒng)途徑中，設(shè)置問題是教學(xué)關(guān)鍵，自主學(xué)習(xí)能力是培養(yǎng)目標(biāo)，教師總結(jié)點評是重要環(huán)節(jié)。

3.2 分組競賽

教師設(shè)定考查的知識點，然后將學(xué)生依學(xué)習(xí)能力高低搭配分成若干組，給予一定時間，由學(xué)生自主查閱資料、討論，最后將自己的研究結(jié)果以多媒體形式進行展示，并回答其他組學(xué)生的提問。為保證質(zhì)量，教師應(yīng)全程輔助各組進行問題設(shè)置和資料整理。通過分組競賽，激發(fā)學(xué)生的好勝心，在辯論中加深對知識的理解，但競賽組不宜過多，每個知識點可設(shè)置2～3組競賽，其他學(xué)生評判，教師作總結(jié)點評。分組競賽適合以課外活動方式進行。

3.3 問題展現(xiàn)

教師將容易出錯的實驗操作故意以錯誤形式進行錄像，課前要求學(xué)生仔細預(yù)習(xí)實驗相關(guān)內(nèi)容，課上播放錄像，學(xué)生根據(jù)已理解的實驗內(nèi)容糾正錄像中的錯誤并回答相應(yīng)問題；也可以將學(xué)生錯誤的實驗操作進行錄像，實驗結(jié)束后再播放，學(xué)生討論并解釋錯誤之處，教師進行總結(jié)點評。該途徑適用于實驗、實訓(xùn)類課程，既可以起到復(fù)習(xí)鞏固的作用，又可以鍛煉學(xué)生的實驗分析能力。

如果將傳統(tǒng)教學(xué)法比喻成工筆畫，那么PBL教學(xué)法就是潑墨畫。運用發(fā)散性的教學(xué)方法，既可以拓寬學(xué)生視野，又能鍛煉學(xué)生多角度獲取知識和分析、解決問題能力，還能增進學(xué)生間的合作。當(dāng)然，教師的全程引導(dǎo)、總結(jié)點評是保證PBL教學(xué)法順利實施和提高教學(xué)效果的重要條件。

[1]Fincham A G，Shuler C F．The changing face of dental education：the impact of PBL[J].Dent Educ，2001（65）：406-421．

[2]Phillipa，Jane，Hay，et al.Tne“expert”in problem-based and case-based learning：necessary or not[J].Medical Education，2001（35）：22-26.

[3]李志紅.運用問題教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性能力[J].化學(xué)教育，2004，25（7）：29-31.

[4]周麗平.問題教學(xué)法在醫(yī)用有機化學(xué)教學(xué)中的實踐[J].醫(yī)學(xué)教育探索，2007，7（4）：362-363.

[5]管勤.苯環(huán)親電取代反應(yīng)的教學(xué)體會[J].中國醫(yī)藥指南，2008（16）：101-102.

[6]譚麗泉，朱玲，陳東華，等.PBL教學(xué)法在無機化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣州化工，2010（38）：264-265.

[7]張勇.PBL教學(xué)法在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].科學(xué)咨詢，2012（22）：153-154.

G424.1

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1671-1246（2017）13-0057-02

注：本文系安徽省高等學(xué)校質(zhì)量工程項目（2016gxk097）；安徽省教學(xué)研究項目（2014jyxm455）；安徽中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校校級教學(xué)研究項目（1213）