“對分課堂”在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

趙 臻,孫小媛

(鞍山師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)

無機(jī)化學(xué)是高校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的第一門專業(yè)必修課，具有承前啟后的作用，是培養(yǎng)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才的整體知識結(jié)構(gòu)及能力結(jié)構(gòu)的重要組成部分.無機(jī)化學(xué)課程的主要內(nèi)容包括化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和元素化學(xué)三大部分.由于無機(jī)化學(xué)課程所包含的內(nèi)容多，理論性較強(qiáng)，學(xué)生普遍存在知識遺忘快、內(nèi)化困難等問題.同時因?qū)W生個體差異顯著，僅用課堂講授的教學(xué)方法難以滿足所有學(xué)生的需求，難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.如何在有限的時間內(nèi)，使學(xué)生理清無機(jī)化學(xué)的知識脈絡(luò)，掌握重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，滿足學(xué)生個性化的需要，提高無機(jī)化學(xué)的課堂效果，這是亟須探討和解決的問題.

以往無機(jī)化學(xué)課程主要采用課堂講授輔以多媒體的教學(xué)模式.該模式突出了教師的主導(dǎo)作用，教師能充分駕馭課堂.通過教師系統(tǒng)性、邏輯性的講授，幫助學(xué)生理清知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，抓住重點(diǎn).但這種單向傳導(dǎo)、被動接受且交互性不強(qiáng)的模式不利于學(xué)生思維能力的發(fā)展和探索精神的培養(yǎng),易挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性[1].2014年，復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授結(jié)合講授式課堂與討論式課堂的優(yōu)點(diǎn)，提出了“對分課堂”教學(xué)模式[2]，并在不同層次高校的理工科專業(yè)課程教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)踐和探索，效果較好[1,3～8].對分課堂分為 3 個階段，即講授(presentation)、內(nèi)化吸收(assimilation)、討論(discussion)，因此也被稱為 PAD 課堂.本項(xiàng)研究結(jié)合無機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容和特點(diǎn)，就“對分課堂”在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探討.

1 對分課堂在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

對分課堂的核心理念是把一半課堂時間分配給教師進(jìn)行講授，另一半分配給學(xué)生以討論的形式進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)[2].對分課堂可以隔堂對分，也可以當(dāng)堂對分.在實(shí)際教學(xué)中，根據(jù)章節(jié)內(nèi)容和特點(diǎn)，對化學(xué)反應(yīng)原理部分主要采用隔堂對分的教學(xué)模式，對物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分采用當(dāng)堂對分和隔堂對分相結(jié)合的教學(xué)模式，對元素化學(xué)部分采用當(dāng)堂對分的教學(xué)模式.

1.1 化學(xué)反應(yīng)原理對分課堂實(shí)踐

化學(xué)反應(yīng)原理部分的邏輯性強(qiáng)，概念難于理解，習(xí)題計算量大.有些學(xué)生因有一定高中化學(xué)的基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)初期易產(chǎn)生輕視情緒，聽課不投入，導(dǎo)致學(xué)習(xí)中后期因知識量顯著增大而跟不上教學(xué)節(jié)奏.為提高學(xué)生課堂注意力，在教學(xué)過程中教師會適時提問學(xué)生，但難以照顧到所有學(xué)生，學(xué)生也易產(chǎn)生被教師牽著鼻子走的感覺.所以，在授課中要注重高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)的銜接，強(qiáng)化學(xué)生的主體作用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對課程的重視程度.針對這部分內(nèi)容，主要采用隔堂對分的教學(xué)模式.以氣體一章為例，首先，教師在第一次課(2學(xué)時)完成本章內(nèi)容講授，然后根據(jù)教學(xué)內(nèi)容布置作業(yè)，作業(yè)包括章節(jié)內(nèi)容總結(jié)和習(xí)題，習(xí)題量要適中且有代表性(如10道選擇題、10道判斷題、5道計算題)，難易程度要有梯度性；課后，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成作業(yè)并提交到學(xué)習(xí)平臺，教師在第二次課前批閱作業(yè)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的共性問題.第二次課，教師先簡單總結(jié)學(xué)生完成作業(yè)的情況，指出作業(yè)中的難點(diǎn)和錯誤較多的題目；然后讓學(xué)生以小組為單位(通常3～4人一組)進(jìn)行討論交流，互相展示作業(yè)、表述個人理解和觀點(diǎn)、互相解答疑難；接下來，教師針對重點(diǎn)難點(diǎn)題目隨機(jī)選人回答，學(xué)生根據(jù)小組討論結(jié)果給出相應(yīng)答案；最后，教師對共性問題進(jìn)行解答，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，并展示和點(diǎn)評優(yōu)秀作業(yè)，整個過程時間約25 min.實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，該過程比以往教師總結(jié)章節(jié)內(nèi)容和講授習(xí)題的效果要好.學(xué)生通過自己思考和互動交流，能將知識點(diǎn)理解和掌握到位.很多學(xué)生甚至設(shè)計出知識點(diǎn)框架圖(見圖1)，體現(xiàn)學(xué)生們思路清晰，且學(xué)習(xí)主動性增強(qiáng).通過討論交流環(huán)節(jié)，學(xué)生可以互相啟發(fā)，解決個性問題，發(fā)現(xiàn)共性問題，突破難點(diǎn)，在互動中促進(jìn)知識點(diǎn)的內(nèi)化和吸收.

圖1 學(xué)生設(shè)計的氣體章節(jié)知識點(diǎn)框架圖

在實(shí)際教學(xué)中，需要注意的是不要刻意對分，也沒必要每節(jié)課都對分，而是根據(jù)每章的重點(diǎn)難點(diǎn)問題和學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況開展對分.如對氣體、熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率、沉淀反應(yīng)這四章內(nèi)容，分別開展一次對分，對化學(xué)平衡和氧化還原反應(yīng)這兩章分別開展兩次對分，對酸堿反應(yīng)和配位反應(yīng)這一章進(jìn)行了三次對分.對分時間也要根據(jù)實(shí)際情況確定，有些章節(jié)可以講授1學(xué)時，有些章節(jié)講授10～15 min即可.教師在教學(xué)中應(yīng)視課程和教學(xué)情況靈活應(yīng)用對分，不可拘泥于形式.

1.2 物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)對分課堂實(shí)踐

物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的內(nèi)容較抽象、難以理解.學(xué)生在高中階段對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的部分內(nèi)容學(xué)習(xí)進(jìn)度不一.如對于分子結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，通過問卷調(diào)查得知，只有25%左右的學(xué)生高中階段學(xué)過還記得，35%左右的學(xué)生學(xué)過但忘了，40%左右的學(xué)生根本沒學(xué)過.按以往傳統(tǒng)課堂授課，往往出現(xiàn)這種情況：對于某些重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，即便花費(fèi)大量課堂教學(xué)時間反復(fù)講授，也會出現(xiàn)一些同學(xué)已經(jīng)能熟練運(yùn)用知識點(diǎn)，而一些同學(xué)卻還摸不著頭腦.基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生因跟不上教學(xué)進(jìn)度，失去信心，從而失去學(xué)習(xí)興趣；而基礎(chǔ)好的同學(xué)會因在同一知識點(diǎn)的反復(fù)學(xué)習(xí)過程中失去耐心，學(xué)習(xí)積極性下降，從而使學(xué)習(xí)效果大打折扣.所以，結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)情況，主要采用隔堂對分和當(dāng)堂對分相結(jié)合的模式進(jìn)行教學(xué).如分子結(jié)構(gòu)一章的主要內(nèi)容有l(wèi)ewis理論、價鍵理論、雜化軌道理論、價層電子對互斥理論、分子軌道理論和鍵參數(shù)，計劃教學(xué)8學(xué)時.第1，2學(xué)時，教師講授lewis理論、價鍵理論和雜化軌道理論主要內(nèi)容，課后要求學(xué)生復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容，獨(dú)立完成作業(yè)，在規(guī)定時間內(nèi)提交作業(yè).第3，4學(xué)時，針對難點(diǎn)重點(diǎn)問題(雜化軌道理論作業(yè))進(jìn)行分組討論、教師答疑，時間約20 min，然后教師利用50 min講授完成價層電子對互斥理論的主要內(nèi)容，給出思考題(應(yīng)用價層電子對互斥理論推斷分子幾何構(gòu)型)，學(xué)生進(jìn)行7 min的獨(dú)立思考，寫出自己的解答，然后進(jìn)行5 min左右小組討論，8 min左右全班交流、教師答疑和總結(jié).第5，6學(xué)時，教師講授完成分子軌道理論的主要內(nèi)容，布置課后作業(yè).在第7，8學(xué)時，進(jìn)行30 min左右隔堂對分，然后利用45 min講授鍵參數(shù)的主要內(nèi)容，最后15 min進(jìn)行章節(jié)總結(jié).在分子結(jié)構(gòu)一章中，共開展兩次隔堂對分和一次當(dāng)堂對分，無論是隔堂對分還是當(dāng)堂對分，都充分運(yùn)用了對分的4個環(huán)節(jié)，即教師講授—學(xué)生獨(dú)學(xué)—學(xué)生討論—教師答疑.在這一過程中，學(xué)生通過小組討論，可以互相促進(jìn)，化解難疑，較好地理解和掌握基本理論，提升對知識的接受程度；教師也能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題，及時給予解答.

1.3 元素化學(xué)對分課堂實(shí)踐

元素化學(xué)主要討論元素及其化合物的存在、性質(zhì)、制備和用途.其內(nèi)容龐雜，知識點(diǎn)眾多，涉及大量的化學(xué)反應(yīng)，易于理解但難于記憶.以往采用傳統(tǒng)的課堂講授教學(xué)模式，即使在教學(xué)內(nèi)容里結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，引入科技前沿，仍然會出現(xiàn)有些學(xué)生在課程進(jìn)行到一半時 “坐不住”“昏昏欲睡”的現(xiàn)象，還容易造成學(xué)生課上懂了，課后忘了的情況.針對元素化學(xué)內(nèi)容，主要采用當(dāng)堂對分的教學(xué)模式，以提高學(xué)生課堂注意力和課堂參與度，使學(xué)生學(xué)會思考問題，能夠?qū)W以致用，能結(jié)合前面所學(xué)的結(jié)構(gòu)模型和化學(xué)反應(yīng)原理，評價和解釋元素化合物的性質(zhì).例如，在鹵化氫和鹵化物這一節(jié)課中，主要知識點(diǎn)有鹵化氫性質(zhì)、鹵化氫的制備和用途、鹵化物的分類和性質(zhì)、多鹵化物，選取兩個知識點(diǎn)進(jìn)行當(dāng)堂對分，約為20 min.一是在介紹鹵化氫性質(zhì)的遞變規(guī)律時，提出問題——推測鹵化氫熔沸點(diǎn)的高低順序，解釋其穩(wěn)定性、解離度和酸性的遞變規(guī)律；二是在介紹金屬鹵化物時，只給出4組金屬鹵化物熔沸點(diǎn)變化情況，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)總結(jié)金屬鹵化物的鍵型及性質(zhì)的遞變規(guī)律.通過小組討論交流，學(xué)生能做到應(yīng)用結(jié)構(gòu)的理論，推測和解釋元素化合物的性質(zhì)，總結(jié)出元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，這個過程既加深了學(xué)生對元素性質(zhì)的理解、記憶，又強(qiáng)化了前面所學(xué)內(nèi)容.

1.4 課堂評價

對分課堂強(qiáng)調(diào)過程性評價[2].在教學(xué)實(shí)踐中，我們充分應(yīng)用學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺開展過程性評價.本課程的平時成績?yōu)?0分，其中出勤6分，作業(yè)12分，課堂測驗(yàn)6分，課堂互動6分.課前，教師需要在平臺上設(shè)置好平時成績權(quán)重.課上，利用平臺簽到功能進(jìn)行考勤，利用平臺進(jìn)行選人、主題討論、測驗(yàn)等課程活動.如當(dāng)堂對分時，教師可以在平臺的主題討論中發(fā)布討論的問題，學(xué)生直接在平臺上回復(fù)，給出自己的解答，確保了學(xué)生的參與度.分組討論結(jié)束后，教師可通過學(xué)習(xí)通選人功能來隨機(jī)抽選學(xué)生回答問題，排除教師選人的主觀性，確保學(xué)生參與課堂的公平性.課后，教師在平臺上發(fā)布作業(yè)和批改作業(yè)情況，學(xué)生可以通過平臺查看作業(yè)評分和反饋，反思自己的學(xué)習(xí)情況.學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺會實(shí)時統(tǒng)計出學(xué)生出勤、作業(yè)、參與課程活動等情況，按成績權(quán)重設(shè)置給出分?jǐn)?shù)，可作為平時成績的主要參考依據(jù).通過平臺反饋結(jié)果，學(xué)生可以評估自己的表現(xiàn)，教師也可以對學(xué)生的水平有較客觀的評估根據(jù)，總結(jié)學(xué)生的平時表現(xiàn)，及時督促、鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生，促使學(xué)生主動查找差距，從被動轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí).應(yīng)用教學(xué)平臺開展過程性評價，既能及時獲取學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的信息，又不會給教師帶來過多的負(fù)擔(dān).

2 幾點(diǎn)思考

第一、有效運(yùn)用對分課堂教學(xué)模式的關(guān)鍵在于教師要把握好講授、內(nèi)化吸收和討論3個教學(xué)環(huán)節(jié).教師需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全局把握，課前做好教學(xué)設(shè)計，在有限課堂時間內(nèi)有效地幫助學(xué)生熟悉章節(jié)內(nèi)容，理解重點(diǎn)和難點(diǎn).課后教師應(yīng)及時批改作業(yè)，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的共性問題和突出問題.在討論環(huán)節(jié)，討論題目的恰當(dāng)性和針對性對提高教學(xué)效果至關(guān)重要.同時要注意合理分配討論時間，指導(dǎo)學(xué)生在有限的時間內(nèi)完成問題討論.

第二、對分課堂教學(xué)模式對教師自身素質(zhì)提出了更高的要求.在教學(xué)討論環(huán)節(jié)，面對學(xué)生提出的意料以外的創(chuàng)意和假設(shè)問題，教師需要做好充分準(zhǔn)備.教師在備課階段必須自我挑戰(zhàn)，深挖教材內(nèi)容，查閱資料，緊跟科研前沿，不斷學(xué)習(xí)新知識，提升自己專業(yè)知識素養(yǎng)和教學(xué)水平.

第三、通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，雖然多數(shù)學(xué)生能夠積極地投入到對分課堂的討論過程中，但仍有少數(shù)學(xué)生存在課后復(fù)習(xí)不到位、討論不積極的問題.主要是因?yàn)閷W(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力，需要教師進(jìn)行監(jiān)督、督促學(xué)生自學(xué)和參與討論，所以,應(yīng)注意在內(nèi)化吸收階段為學(xué)生提供有效指導(dǎo)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性.

3 結(jié)束語

將“對分課堂”應(yīng)用于無機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中，通過“對分”的形式避免了講授式教學(xué)中學(xué)生被動接受的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)活動，加強(qiáng)了生生互動和師生互動[9]，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識.成功實(shí)踐對分課堂的關(guān)鍵在于教師的素質(zhì)和能力，需要教師不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，豐富自身知識結(jié)構(gòu)，積累科研經(jīng)驗(yàn)，不斷提升教學(xué)水平.只有教師有能力把握好“講授、內(nèi)化吸收、討論”整體教學(xué)過程，才能靈活運(yùn)用好對分課堂，有效提高課堂教學(xué)效果.