Sandwich教學法在無機及分析化學課程教學中的實踐與思考

衛(wèi)濤+李永+蔡文選+張婧婧+仇佩虹

（溫州醫(yī)科大學藥學院，浙江 溫州 325035）

摘要：以“配位化合物與配位平衡”一章的教學為例，以環(huán)境科學專業(yè)學生（30人）為實施對象，探索了Sandwich教學法在無機及分析化學課堂教學中的應用。結合教學內(nèi)容，將重點、難點、新成果及其應用設置成問題，組織學生進行討論和交流，引導學生自己解決問題，改變了傳統(tǒng)的“滿堂灌”模式，學生由被動學習轉化為主動學習，培養(yǎng)了學生學習的興趣，充分調(diào)動學生的學習主動性，提高學生自我學習、自我思考的能力。

關鍵詞：Sandwich教學法；無機及分析化學；配位化合物

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）26-0179-03

無機及分析化學是將“無機化學”和“分析化學”的基本內(nèi)容進行優(yōu)化整合，是一門重要的基礎理論課程。對于環(huán)境相關專業(yè)的學生而言，學習“無機及分析化學”課程對他們學習基礎知識和專業(yè)知識都是不可或缺的。課程內(nèi)容多、知識點較分散，有些內(nèi)容又很抽象，理解較難。學生普遍反映課程內(nèi)容繁雜、枯燥難學，學習目的較不明確等。傳統(tǒng)的教學方法存在以教定學、以本為本、教法單一、學法單一、評價單一等缺點，難以調(diào)動學生的積極性，教學效果不理想。為此，我們將Sandwich教學法應用于無機及分析化學課堂教學中，以提高教學效果。

Sandwich教學法最早起源于英國的桑德蘭技術學院，后由德國海德堡大學醫(yī)學院將該教學法應用于醫(yī)學教學，建立了Sandwich醫(yī)學教學法，并應用于醫(yī)學教學的大部分學科[1，2]。華中科技大學同濟醫(yī)學院2006年開始將該教學方法引入醫(yī)學教學中，教學效果良好，得到了學生的普遍認可。近幾年，Sandwich教學法在國內(nèi)的醫(yī)學教育領域，如醫(yī)學微生物學[3]、系統(tǒng)解剖學[4]、臨床麻醉學[5]、藥劑學[6]、生理學[7]等學科中進行了實踐應用，獲得了良好的教學效果。但是，僅有少量化學相關課程進行過該教學方法的改革實例[2，8-9]，我們希望將其應用于《無機及分析化學》課程教學中，嘗試課程教學改革，從而提高該課程的教學效果，培養(yǎng)學生自主學習、語言表達、解決實際問題以及溝通的能力等。本文以配位化合物與配位平衡的教學為例，具體詳談Sandwich教學法在課程設計、教學實施過程以及教學效果。

一、課前準備

（一）教師課前準備

1.教學材料準備。選擇“第七章配位化合物與配位平衡”實施Sandwich教學，課程組的教師根據(jù)教學大綱要求，結合教材內(nèi)容進行集體備課，查閱文獻資料，共同商討和設計討論的問題及案例、制作課件、講稿內(nèi)容設計、測試題、考核細表等教學材料。將Sandwich教學法介紹、思考題、課件、分組情況、參考資料、參考書目等及時發(fā)布至天空網(wǎng)絡教室（學校課程網(wǎng)站），供學生熟悉教學內(nèi)容、教學過程等。

2.編寫Sandwich教案。根據(jù)教學目標和內(nèi)容，分析授課內(nèi)容的重點和難點，設計開場白，提出6個可供討論的問題，設計教學以及討論實施過程進展計劃。問題的設計是關鍵，既要符合教學目標和大綱內(nèi)容要求，又要具有探索性以引起學生興趣，便于展開討論。

3.分組與編號。將學生30人分為6組（A、B、C、D、E、F），每組5人（A-1～A-5，B-1～B-5…）。每組確定一名組長和秘書，每組成員采取隨機抽簽，確定名單后發(fā)布到微信群。

4.反饋問卷以及成績評定。設計反饋調(diào)查問卷和成績評定表，反饋問卷中包括：教學目標是否明確，組織方式是否恰當，教學效果是否良好，是否有助于啟發(fā)思維、提高分析和解決實際問題的能力，時間分配是否恰當……，同時設計了建議事項或意見：你對本次Sandwich教學是否滿意？是否愿意在接下去的課程中繼續(xù)開展；與傳統(tǒng)的講授法比較，Sandwich教學法的主要優(yōu)缺點有哪些？你認為哪些地方還需改進？成績評定表中涉及對于學生的學習能力、學習態(tài)度、問題回答、綜合表現(xiàn)、相互評價以及隨堂測試等。

（二）學生課前準備

熟悉Sandwich教學流程，預習教材相關內(nèi)容，閱讀有關專業(yè)書籍及資料。學生在天空網(wǎng)絡教室中自行下載教學方法介紹、任務布置、注意事項等，使所有學生明確其在教學實施過程中的任務、具體步驟等。召集組長會議，強調(diào)實施過程、教學環(huán)節(jié)、組長職責等，指導其在教學過程中的組織、帶動和管理。

二、教學實施

教學實施過程包括9個步驟：課程導入及問題提出、學生分組討論、學生交叉討論、學生匯報、學生小組PK、教師總結、金魚缸小組討論、隨堂測試、學生反饋等。

（一）課程導入及問題提出

教師提供本次課程內(nèi)容的基本背景信息，同時提出本次課的學習目的、要求和內(nèi)容。教師以小故事引出學習內(nèi)容，激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生的主動性和積極性。

1.課程導入。1799年Tassaert往CoCl2溶液中加入氨水，先有粉紅色沉淀生成，繼續(xù)加入氨水則沉淀消失，放置一天后析出橙色晶體。經(jīng)分析沉淀為Co（OH）2，橙色晶體是CoCl3·6NH3，Co（OH）2在過量的氨水的存在下被氧化成3份。起初，人們把這種橙色的晶體看成是穩(wěn)定性較差的CoCl3和6個NH3加成物。但將這種橙色晶體加熱至150℃時，卻無法釋放出氨；稀釋溶解后回流數(shù)小時也不生成硫酸銨。由于該化合物的成鍵作用的本質(zhì)不詳，故將其稱之為“復雜化合物”。那么這種橙色晶體到底是什么類型的化合物，化合物結構式是什么？直到1893年Werner對這類化合物提出了天才見解，被后人稱為維也納配位學說，Werner也因此獲得1913年諾貝爾化學獎。那么，這一類化合物如何命名、如何分類、幾何構型特點、穩(wěn)定性如何判斷？通過教師導入課程，學生明確了學習內(nèi)容，引起學生學習興趣，引發(fā)學生學習的主動性和積極性，同時突出學習的重點內(nèi)容。

2.討論問題的提出。教師導入課程后根據(jù)教學大綱提出需要討論的具體問題：A、如何定義外軌型配合物和內(nèi)軌型配合物，何種情況/條件易形成外軌型或內(nèi)軌型配合物？B、配合物的命名原則；C、影響配位平衡的條件有哪些？如何影響？（總結影響配合物穩(wěn)定性的因素）；D、配合物的分類（類型）；E、影響配位數(shù)的因素？一般配位數(shù)大小的規(guī)律？F、雜化軌道類型與配合物的幾何構型的關系？

（二）分組討論

根據(jù)事先分組進行討論，1個問題/組，全班分成6組（見表1）。討論時，秘書負責記錄討論、發(fā)言情況，組長負責組織和協(xié)調(diào)。

（三）交叉討論學習

小組討論結束后，重新組成新的小組進行討論，數(shù)字相同的為一組（如A-1、B-1、C-1、D-1、E-1、F-1為1組，共5組），再次討論。交換各自的意見，以便完善自己的答案。

（四）學生匯報

每組派一位代表發(fā)言（組長或秘書），匯報各組討論的結果，其他小組也可積極參與，進行點評，可提出不同觀點，進一步展開討論。

（五）組間PK（交叉提問）

由一個組提出1個問題后（事先準備或課堂討論過程中的疑問），另一組準備5min，匯報2～3min（組長）。如若回答正確，回答者及所在組加分；如果回答錯誤或無法作答，則提出問題組加分；累計未回答問題由其他組回答，回答正確則相應組加分。

（六）教師總結

教師根據(jù)學生對知識和問題的理解程度以及存在的問題進行總結，圍繞本次課堂的學習目標解析每個問題，針對問題答案不足之處給予補充，并且糾正錯誤回答。與此同時，教師簡要介紹一些與授課內(nèi)容相關的綜合知識，用以拓展知識點，例如：一種古老的藍色染料即為配位化合物（普魯士藍）；金屬配合物和疾病的關系以及重金屬中毒時常用的解毒劑；植物中的葉綠素是鎂的螯合物（配合物的一種），維生素B12是鈷的螯合物。

（七）教師結合實際應用提出新問題（金魚缸）

教師總結后提出新的實際問題，檢驗學生學習效果及利用所學知識解決實際問題的能力。隨機抽取5人組成新的討論組，討論小組展開新一輪討論并匯報，其他同學傾聽討論小組的討論和發(fā)言，如有新觀點也可以參與討論。提出綜合性的問題：體內(nèi)酸堿性的變化對一些配合物類酶的活性影響？配合物在工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境污染、生活、生物體等方面的應用？

（八）課堂測試

結合教學大綱以及課堂授課以及討論內(nèi)容，設計10個客觀題，考察學生對課程內(nèi)容的學習和掌握的情況，測試分數(shù)計入考試成績。

（九）學生反饋及教學反思

每個學生以不記名方式用文字表達學習體會及建議。教師設計《無機化學與分析化學》Sandwich學習調(diào)查表，讓學生對該教學模式與效果進行評價。教師收集反饋意見，然后統(tǒng)計和整理，對教學內(nèi)容、討論問題、教學流程等進行改進和修訂。

統(tǒng)計和整理學生的反饋意見發(fā)現(xiàn)：學生課前主動預習，查閱資料，課堂上學生之間相互影響和督促，課堂氣氛活躍，大部分同學積極參與討論。學生普遍反映對于Sandwich教學法表示出極大的興趣，愿意在后續(xù)的課程教學過程中繼續(xù)開展。少數(shù)同學表示，在交叉討論環(huán)節(jié)，多數(shù)時間學生上網(wǎng)查找資料或閑聊，未參與討論。另外，其他組成員的意見有時干擾正確答案，并無參考價值?；诖祟惽闆r，我們將在后續(xù)的教學中減少或取消交叉討論環(huán)節(jié)。課堂討論以及匯報過程中，我們發(fā)現(xiàn)部分學生由于預習不充分，準備資料不足，導致討論過程中忙于上網(wǎng)查找資料，并且匯報時一些內(nèi)容為網(wǎng)絡資源，易造成討論不積極，缺乏自我學習、獨立思考能力的培養(yǎng)。因此，在今后的教學實施開始前應當進一步加強思想引導，加強學生主動預習的意識，做好充分準備；課堂上加強管理，督促學生獨立思考，活躍課堂氣氛，促進學生討論氛圍，提高教學效果。

三、成績評定

教學過程中學生成績將作為課程總成績的一部分，評定細則包括：平時成績（登陸記錄：教學方法學習、自學測試等）；課堂討論（自評、組內(nèi)互評、組長和秘書評分、小組互評、教師評分等，教師根據(jù)組長和秘書的組織協(xié)調(diào)能力適當加分）；匯報；課堂測試成績。

四、結束語

通過Sandwich教學法在無機及分析化學課程教學中的應用，學生由被動學習轉化為主動學習，該教學方式更容易發(fā)揮同學們的主動積極性，通過互助討論學習，學生對于知識點的理解更加深入，有助于啟發(fā)思維，提高分析、解決實際問題的能力，鍛煉了學生的語言表達能力，有效提高團隊合作能力，增強了師生間以及同學間的交流，教學上也取得了良好的效果。然而，Sandwich教學法也存在一些不足：不適合大班教學，教學內(nèi)容適用范圍有限（不適用于自學以及難以開展討論的內(nèi)容），短時記憶好而長期記憶差。為提高無機及分析化學教學質(zhì)量和教學效果，教師應根據(jù)教學內(nèi)容和教學目標合理選用教學方法，將Sandwich教學法、案例教學法（CBL）、以問題為基礎的教學法（PBL）和傳統(tǒng)的講授教學法（LBL）聯(lián)合應用于無機及分析化學的教學過程中，取長補短，百花齊放，才能有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力，達到提高無機及分析化學教學質(zhì)量的目的。

參考文獻：

[1]黃亞玲，馬建輝，彭義香，蔡馥丞.Sandwich教學法在醫(yī)學教育中的應用[J].醫(yī)學與社會，2008，21（3）：55-56.

[2]陳聰穎，林琦，嚴忠紅.Sandwich教學法在醫(yī)用化學課程教學中的應用[J].大學化學，2014，29（4）：20-23.

[3]韓瑋娜.Sandwich教學法在基礎化學教學中的應用[J].中國高等醫(yī)學教育，2014，（7）：104-105.