基于微課和雨課堂的醫(yī)用化學(xué)教學(xué)初探—以“緩沖溶液”為例

郭 瑜，朱 輝，李惠惠

(武警后勤學(xué)院 數(shù)理教研室，天津 300300)

醫(yī)用化學(xué)是衛(wèi)生勤務(wù)(救援/護(hù)理)(士官)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，旨在通過傳授化學(xué)基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和分析解決問題的能力，并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。當(dāng)前軍校醫(yī)用化學(xué)教學(xué)還存在著諸多矛盾，比如：理論知識(shí)多而軍事救援少，教學(xué)內(nèi)容多而提供學(xué)時(shí)少，軍事訓(xùn)練多而學(xué)習(xí)時(shí)間少，課標(biāo)要求高而學(xué)生基礎(chǔ)低，知識(shí)晦澀難懂而學(xué)生興趣不高等。受限于軍校保密背景下的教育技術(shù)手段相對(duì)滯后的現(xiàn)狀，軍校醫(yī)用化學(xué)教學(xué)仍以傳統(tǒng)的幻燈片講授式教學(xué)為主，知識(shí)共享性和交互性不足制約了教與學(xué)的有效性。

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的時(shí)代背景下，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)在教育領(lǐng)域深入發(fā)展，微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)組織形式，以及雨課堂、課堂派、藍(lán)墨云班、微助教等課堂互動(dòng)工具在地方高校已被廣泛應(yīng)用且教學(xué)效果顯著[1]。而軍隊(duì)院校教育中傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式與教學(xué)方法導(dǎo)致的矛盾正日益突出，軍校教育只有解放思想、與時(shí)俱進(jìn)，才能適應(yīng)強(qiáng)軍發(fā)展實(shí)際需求[2]。本文以緩沖溶液為例進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)基于微課和雨課堂的醫(yī)用化學(xué)教與學(xué)做初步探討。

1 教學(xué)起點(diǎn)分析

教學(xué)設(shè)計(jì)的根基是教學(xué)起點(diǎn)分析，主要包括教材內(nèi)容、學(xué)員情況、教學(xué)需求的分析[3]。

1.1 教學(xué)內(nèi)容

“緩沖溶液”選自人民衛(wèi)生出版社《醫(yī)用化學(xué)(第7版)》中第三章電解質(zhì)溶液第三節(jié)。在學(xué)習(xí)此知識(shí)點(diǎn)之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了前兩節(jié)弱電解質(zhì)的解離平衡和酸堿質(zhì)子理論，本節(jié)重點(diǎn)介紹緩沖溶液的概念和組成及緩沖作用原理。

1.2 學(xué)員情況

所教授的學(xué)員為大一衛(wèi)生勤務(wù)(救援)士官學(xué)員，多數(shù)學(xué)員為高中文科生或初中畢業(yè)生，其中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)較弱，學(xué)員對(duì)知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通、理解分析能力弱。為此需在導(dǎo)學(xué)學(xué)案中補(bǔ)充課程相關(guān)的中學(xué)化學(xué)知識(shí)。由于學(xué)員對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)興趣高，且純理論教學(xué)難以吸引注意，故在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)可以通過實(shí)驗(yàn)引入相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

1.3 教學(xué)需求

教學(xué)需求是指學(xué)員當(dāng)前狀況和教學(xué)目標(biāo)要求的結(jié)果之間的差距[3]。知識(shí)層面，緩沖溶液的概念、組成、緩沖作用機(jī)制在電解質(zhì)溶液一章中起到承上啟下的作用，是課標(biāo)要求的重點(diǎn)掌握內(nèi)容。能力層面，希望通過定性和定量實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察能力，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的邏輯推理能力。素質(zhì)層面，通過人體血液 pH 值的引入，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)。

2 教學(xué)方案設(shè)計(jì)

在教學(xué)起點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，利用微課和雨課堂等新興的教學(xué)組織形式和課堂互動(dòng)工具，合理進(jìn)行課前導(dǎo)學(xué)、課堂教學(xué)、課后反饋三個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。

2.1 課前自主導(dǎo)學(xué)

利用雨課堂互動(dòng)工具的發(fā)布試卷功能，教員在課前推送與緩沖溶液教學(xué)相關(guān)的已學(xué)知識(shí)點(diǎn)，例如：共軛酸堿對(duì)的判斷、物質(zhì)濃度對(duì)酸堿平衡的移動(dòng)的影響等題目，供學(xué)員復(fù)習(xí)。另外還可以推送可供學(xué)員自學(xué)的與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)供學(xué)員預(yù)習(xí)。

2.2 課堂互動(dòng)教學(xué)

2.2.1 新課導(dǎo)入

以日常生活中大家普遍關(guān)注的養(yǎng)生視頻導(dǎo)入新課，介紹宣稱酸性體質(zhì)是百病之源的的酸堿體質(zhì)論是無稽之談，僅僅依靠食用堿性食物和堿性水就可以營造人體健康的堿性環(huán)境也只是商業(yè)噱頭。指出人的體質(zhì)并無酸堿之分以及在血液緩沖系統(tǒng)和腎肺調(diào)節(jié)系統(tǒng)作用下人體血液pH值可以維持基本不變，而后提出 “緩沖系統(tǒng)如何發(fā)揮緩沖作用以及如何與調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互配合呢？”，從而引入緩沖溶液的學(xué)習(xí)。

2.2.2 知識(shí)講解

第一個(gè)知識(shí)點(diǎn)“什么是緩沖溶液？”，我們以視頻微課的形式引入三個(gè)實(shí)驗(yàn)(表1所示)，引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察形成緩沖溶液的緩沖作用的直觀的認(rèn)識(shí)，并進(jìn)一步歸納總結(jié)緩沖溶液以及緩沖作用的概念。

第二個(gè)知識(shí)點(diǎn)“緩沖溶液由什么組成？”，啟發(fā)學(xué)員分析實(shí)驗(yàn)中三組混合液的組成，得出緩沖溶液的本質(zhì)是一對(duì)共軛酸堿對(duì)，共軛酸起抗堿作用，共軛堿起抗酸作用。而后給出緩沖溶液組成的三種類型并舉例，向?qū)W員推送緩沖對(duì)中的抗酸/堿成分分別是什么的相關(guān)試題。需要注意的是，NaHCO3在H2CO3-NaHCO3緩沖對(duì)中起抗酸作用，而在NaHCO3-Na2CO3緩沖對(duì)中起抗堿作用，教員提問原因并回顧兩性物質(zhì)知識(shí)點(diǎn)。

第三個(gè)知識(shí)點(diǎn)“緩沖溶液如何維持 pH 值基本不變？”，以HAc-NaAc緩沖溶液為例，首先從緩沖對(duì)本身分析，結(jié)合同離子效應(yīng)得出溶液中大量存在的成分是HAc和Ac-。其次結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析加入強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對(duì)平衡移動(dòng)的影響。該部分內(nèi)容較難理解，需要借助板書逐步講解。最后將緩沖作用原理應(yīng)用于人體，說明血液中H2CO3-NaHCO3緩沖對(duì)在維持血液pH值基本不變的抗酸和抗堿機(jī)制[4]。指出NaHCO3是人體的堿儲(chǔ)，臨床上酸中毒患者應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充NaHCO3。

表1 與緩沖溶液有關(guān)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)Table 1 Three experiment of buffer solution

2.3 課后延伸復(fù)習(xí)

授課結(jié)束后，向?qū)W員推送思考題，分別是“自然、生活、科研中，可能會(huì)用到哪些緩沖溶液？”用于開拓視野，以及“如何選擇和配制合適的緩沖溶液？”用于幫助學(xué)員預(yù)習(xí)下節(jié)課內(nèi)容“緩沖溶液的計(jì)算”。還可向?qū)W員推送重難點(diǎn)知識(shí)課件和復(fù)習(xí)試卷供學(xué)員復(fù)習(xí)，教員可查看學(xué)員答題情況便于掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度。

在教學(xué)起點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，利用微課和雨課堂等新興的教學(xué)組織形式和課堂互動(dòng)工具，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)員學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)知識(shí)探索樂趣，提高課程參與程度，進(jìn)而促使學(xué)員主動(dòng)掌握教學(xué)知識(shí)，協(xié)助教員了解教學(xué)反饋，共同營造教與學(xué)和諧互動(dòng)的良性氛圍。