淺談“微課”推動下設(shè)計型分析化學(xué)實驗改革的幾點思考

王萍萍 余蘭 鐘永科

摘? 要：分析化學(xué)設(shè)計型實驗主要是對學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的一次訓(xùn)練。由于受到分析化學(xué)傳統(tǒng)實驗課程占主導(dǎo)、學(xué)生基礎(chǔ)不同等分析化學(xué)設(shè)計型實驗現(xiàn)狀的影響，因此導(dǎo)致分析化學(xué)設(shè)計型實驗的課堂上教學(xué)效果不佳，往往會出現(xiàn)較多零互動、零狀態(tài)的現(xiàn)象。本人將“微課”引入教與學(xué)過程中，形成“三個階段”的教學(xué)與反饋機制。不僅有利于教師解決分析化學(xué)設(shè)計型實驗實操過程中出現(xiàn)的重難點，加強教師對學(xué)生的引導(dǎo)，因材施教彌補學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計型實驗的短板，改善分析化學(xué)設(shè)計型實驗的現(xiàn)狀;同時也使學(xué)生對知識重難點的掌握及實際操作過程印象更加深刻，學(xué)生在實驗過程中能夠達到知其然且也知其所以然的目的。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)? 設(shè)計型實驗? 微課? 教學(xué)改革

中圖分類號：G434 ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）03（a）-0198-04

Discussion on the Reform of Design Based Analytical Chemistry Experiment Promoted by "Micro Class"

——Take the Experiment of "Extraction and TLC Analysis of Effective Components of Salvia Miltiorrhiza" as an Example

WANG Pingping*? YU Lan? ZHONG Yongke

（School of Pharmacy， Zunyi Medical University， Zunyi， Guizhou Province， 563000 China）

Abstract： Analytical chemistry design experiment is mainly a training for students' comprehensive quality and innovation ability. Due to the current status of analytical chemistry design experiments， For example： analytical chemistry traditional experimental courses dominate ， the students of different foundations etc.. Therefore， as a result， the classroom teaching effect of analytical chemistry design experiments is not good， and there are not often more interactions and states. I introduce " Micro class" into the teaching and learning process， for forming a "three-stage" teaching and feedback mechanism. It is not only helpful for teachers to solve the important and difficult points in the practical operation of analytical chemistry design experiments， strengthen teachers guidance to students， teach students in accordance of their aptitudes to make up for students shortcomings in learning design experiments， and improve the current situation of analytical chemistry design experiments; students are more deeply impressed by the important and difficult points of knowledge and the actual operation process. During the experiment ，students can achieve the goal that not only know it， but also know how it comes.

Key Words： Analytical chemistry; Designing experiment; Micro class; Teaching reform

微課（Microlecture）是運用信息技術(shù)按照認(rèn)知規(guī)律，呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及擴展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。它是在傳統(tǒng)單一教學(xué)資源的基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來的一種新型教學(xué)資源。一節(jié)微課通常由以下5個部分組成：微視頻、微教案、微課件、微習(xí)題、微反饋。其中核心部分是微視頻。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點和學(xué)習(xí)規(guī)律，有目的性將重點、難點的講解制作成5～15min的微視頻。學(xué)生通過觀看微視頻的過程，不僅豐富學(xué)習(xí)體驗的過程，更是從直觀上滿足弱化難點進而掌握重難點的過程。因此微課具有主體突出、反饋及時、成果簡化、針對性強等特點，可彌補傳統(tǒng)實驗教學(xué)理論知識晦澀難懂，大型儀器不足，實驗教學(xué)條件有限等問題，使其快速滲透在高校各大課程的教學(xué)改革中。

筆者以分析化學(xué)設(shè)計型實驗“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”為例，結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗，淺談將“微課”與分析化學(xué)設(shè)計型實驗相融合的教學(xué)改革。嘗試解決分析化學(xué)設(shè)計型實驗過程中的短板。

1? 分析化學(xué)設(shè)計型實驗現(xiàn)狀分析

分析化學(xué)實驗教學(xué)是化學(xué)課程教學(xué)中不可或缺的一部分，而設(shè)計型分析化學(xué)實驗對于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、敏捷思維的能力、科學(xué)創(chuàng)新的能力具有至關(guān)重要的作用。所謂設(shè)計型分析化學(xué)實驗[1]是學(xué)生經(jīng)過一定數(shù)量的基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練之后，對學(xué)生進行具有科學(xué)實驗全過程性質(zhì)的設(shè)計性實驗的訓(xùn)練。與傳統(tǒng)常規(guī)的實驗教學(xué)相比較，不同之處在于：需要學(xué)生根據(jù)已有的理論及實驗知識調(diào)研實驗課題，制作并實施實驗方案，從而綜合分析討論得出實驗結(jié)果，撰寫實驗報告。這就需要學(xué)生正確理解實驗?zāi)康模瑴?zhǔn)確查找文獻資料進行實驗方案定位。由于受到基礎(chǔ)操作欠佳、傳統(tǒng)實驗教學(xué)占主[2]、缺乏實驗反饋和鼓勵機制等分析化學(xué)設(shè)計型實驗教學(xué)現(xiàn)狀的影響。在擬定設(shè)計型分析化學(xué)實驗的過程中，學(xué)生往往出現(xiàn)小組內(nèi)部實驗方案互相抄襲、毫無創(chuàng)新，操作敷衍，對待實驗方案及結(jié)果知其然不知其所以然等現(xiàn)象。因此，在設(shè)計型實驗過程中，如何能讓學(xué)生知其然的同時也知其所以然，從而改善分析化學(xué)設(shè)計型實驗教學(xué)效果欠佳的現(xiàn)狀。那么就有必要針對設(shè)計型實驗進行教學(xué)方法的改進。

利用微課特點[3]，與設(shè)計型實驗相結(jié)合，以分析化學(xué)設(shè)計型實驗“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”為例，將“微課” 引入教與學(xué)過程中，形成“三個階段”的教學(xué)與反饋機制，引導(dǎo)學(xué)生有目的性、方向性查找資料，初步培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)思維與實操技能。

2? 微課引入分析化學(xué)設(shè)計型實驗“教”的三個階段

第一階段：教師制作引導(dǎo)性微視頻1，目的是引導(dǎo)學(xué)生正確查找資料、文獻的方向及擬定實驗方案思路。以給出的實驗題目的及目為導(dǎo)向，圍繞設(shè)計型實驗“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”實驗?zāi)康闹兄饕莆諆牲c內(nèi)容：（1）掌握薄層掃描定性的原理和方法;（2）掌握薄層色譜法Rf值的計算方法，確定相關(guān)知識點的表象問題及注意事項，并采用舉例提問的方式，吸引同學(xué)們的注意，如丹參有效成分是哪些？有效成分如何提取？薄層色譜的分離原理是什么？如何定性？等等，在此過程中要求同學(xué)們舉一反三，將視頻中沒有提到的且不懂的知識點均可作為“表象問題”去查找資料。通過對表象問題答案的查找，由表及里逐步引申提出“拓展問題”即通過對表面知識點的學(xué)習(xí)，更進一步掌握相關(guān)知識點深層次的內(nèi)容，達到知其然知其所以然的目的。例如，通過查找資料得出表象問題之一“丹參有效成分是哪些？”的答案為：水溶性成分和脂溶性成分，其拓展問題則是“選取哪一類有效成分作為本次的實驗對象呢？”。通過對表象問題和拓展問題的探討，最終進行總結(jié)，擬定實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗對象、實驗步驟等具體方案。第一階段微視頻1建設(shè)重點體現(xiàn)在：通過舉例方法將表象和拓展問題提出，引發(fā)學(xué)生思考，有階段性、目的性地查找資料，把握正確實驗方向，消除學(xué)生對擬立實驗方案的迷茫，并且為第二階段中微視頻2的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

第二階段：教師總結(jié)往屆設(shè)計型實驗過程中，學(xué)生不規(guī)范的操作及實驗關(guān)鍵點，制作講解性微視頻2。第一階段微視頻1主要是以查找實驗相關(guān)理論指導(dǎo)為主，微視頻2的制作目的是彌補第一階段紙上談兵的“不足”，以講解實驗操作過程中的注意事項、實驗成功關(guān)鍵點等具體實操內(nèi)容為主。經(jīng)歸納融合實驗操作內(nèi)容，從而得出“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”主要實操知識點可圍繞以“影響丹參有效成分比移值Rf的幾點因素”為題進行講解，并將實驗實操內(nèi)容分割成3個與比移值影響因素相關(guān)的知識點，在微視頻2中更細(xì)化且有針對性地進行展現(xiàn)。微視頻2添加了引導(dǎo)性提問，實驗演示操作，對比實驗操作，如由微視頻2的題目向?qū)W生提出問題“影響丹參有效成分比移值Rf的幾點因素是什么？”，引發(fā)學(xué)生思考，從而引出3個關(guān)鍵性的操作知識點：（1）流動相與固定相的選擇對Rf值的影響;（2）制作硅膠板的過程對Rf值的影響;（3）“跑板”過程時，展開缸的預(yù)飽和、流動相的液面位置等操作對Rf值的影響。分門別類的將實驗操作中遇到的問題更生動更系統(tǒng)的展示出來，其中制作硅膠板的過程對Rf值的影響是本次實驗成功的關(guān)鍵點，也是微視頻2的時間占比最大的一部分。由于微視頻2是在微視頻1和學(xué)生已擬定的實驗方案基礎(chǔ)上，進行制作，故對于一些基礎(chǔ)性問題沒有在此處進行羅列陳述，比如，實驗對象選取丹參脂溶性成分的原因等等。通過觀看微視頻2，引起學(xué)生對實驗操作過程中相關(guān)問題的重視。并且根據(jù)學(xué)生課堂上匯報擬定的實驗方案，靈活、有的放矢地指導(dǎo)設(shè)計型實驗。教師根據(jù)學(xué)生匯報的實驗方案，將學(xué)生分成4～5人每組，組織學(xué)生進行討論，加強學(xué)生之間、學(xué)生和老師之間的討論。由教師把控方向，在微視頻2和學(xué)生匯報的基礎(chǔ)上，鼓勵每一位學(xué)生參加到小組討論中，針對實驗?zāi)康?、原理、步驟等問題展開討論，與學(xué)生共同確立實驗方案。

第三階段：制作微反饋建立課堂考核機制，微反饋形式也可多樣，可為調(diào)查問卷、習(xí)題、視頻、文字總結(jié)等[4]，目的是有效指出設(shè)計型實驗過程中學(xué)生的不足之處，加深學(xué)生對知識點及實驗操作的印象。實驗操作結(jié)束后，以調(diào)查問卷為主，反饋微課評價，拓展知識鞏固。調(diào)查問卷由選擇題和開放性試題組成，每道選擇題均為4個答案，主要考察分析化學(xué)設(shè)計型實驗在微課推動下達到的教學(xué)效果。調(diào)查問卷發(fā)放40份，收回有效問卷40份。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析如圖1微反饋調(diào)查問卷結(jié)果表明，有85%以上的學(xué)生認(rèn)為相較于傳統(tǒng)分析化學(xué)設(shè)計型實驗，通過觀看微視頻，更有助于擬定實驗方案，掌握實操過程的知識點。因此教師通過對調(diào)查問卷的梳理和分析，可判斷出微課對設(shè)計型實驗的推動效果，掌握學(xué)生對設(shè)計型實驗的實操感受;同時通過學(xué)生填寫的調(diào)查問卷，整理本次分析化學(xué)設(shè)計型實驗教學(xué)內(nèi)容，與傳統(tǒng)設(shè)計型實驗教學(xué)相比較，微課的引入對學(xué)生擬定實驗方案的幫助程度。

3? 微課引入分析化學(xué)設(shè)計型實驗反饋“學(xué)”的三個階段

第一階段：課前布置學(xué)生瀏覽引導(dǎo)性微視頻1，有目的地查找資料，設(shè)計出實驗方案。設(shè)計型實驗關(guān)鍵強調(diào)學(xué)生自主性，是學(xué)生自主習(xí)得知識的過程，而分析化學(xué)設(shè)計型實驗相關(guān)理論知識較其他學(xué)科晦澀難懂，概念性內(nèi)容較多。故學(xué)生多次反饋在擬定設(shè)計型實驗方案過程中如無頭蒼蠅一般，較為困難。故本人總結(jié)了以往的教學(xué)經(jīng)驗，制作出微視頻1，距課前一周提前發(fā)放微視頻1。借助各種平臺及學(xué)習(xí)軟件的便利，不拘泥時間和空間的限制，學(xué)生可利用課余時間觀看微視頻1內(nèi)容，便于幫助學(xué)生查找資料，提供實驗方案思路。避免傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生為完成實驗方案而簡單抄寫應(yīng)付了事的情況。

第二階段：課上學(xué)生匯報擬定實驗方案后，結(jié)合觀看微視頻2的內(nèi)容，小組討論實驗原理、實驗操作注意事項及預(yù)計實驗結(jié)果等，確定并實施實驗方案。在微視頻1的基礎(chǔ)上，學(xué)生已完成了相關(guān)實驗內(nèi)容的預(yù)習(xí)，并初步擬定實驗方案，但由于缺乏掌握實驗操作的要點[5]，在實際操作過程中，往往得不到準(zhǔn)確的實驗結(jié)果，加之前期查找資料工作量較大，因此容易對分析化學(xué)設(shè)計型實驗產(chǎn)生厭惡情緒和挫敗感。故通過教師播放講解性微視頻2及相關(guān)實驗文獻、資料指導(dǎo)，學(xué)生可彌補課前擬定實驗方案的不足，通過組內(nèi)和各組之間的反復(fù)討論，加深對實操要點的理解，提高對分析化學(xué)設(shè)計型實驗的興趣，最終確定實驗方案，進行實驗操作，解釋實驗現(xiàn)象，得到實驗結(jié)果。在此階段，以學(xué)生為主體，在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生充分地自主學(xué)習(xí)，積極參與到實操過程中，使其體會到成為分析化學(xué)設(shè)計型實驗方案的制定者和實施者的成就感。并且，在討論——總結(jié)——再討論的多次反復(fù)過程中，激發(fā)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和查找文獻資料能力。此外，在學(xué)生尋找實操過程的原因支撐內(nèi)容時，會借助理論和實驗教材、文獻等資料，這種方式不僅有利于學(xué)生提前對理論課和實驗課進行預(yù)習(xí);更有利于學(xué)生對理論課和實驗課之間的內(nèi)容聯(lián)系進行思考，更直觀地去理解“理論指導(dǎo)實踐，實踐反作用于理論”的過程。

第三階段：課后學(xué)生根據(jù)本組實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗結(jié)果，填寫教師提供的微反饋，進而思考實驗技能和實驗數(shù)據(jù)分析能力的提高。學(xué)生作為執(zhí)行主體，能夠更加清晰地認(rèn)識到微課帶來的便利，同時也能夠反饋給教師中肯的教學(xué)建議。因此學(xué)生通過填寫課后調(diào)查問卷[6]，可復(fù)盤擬定分析化學(xué)設(shè)計型實驗方案的總過程，分析說明在微課的推動下，對分析化學(xué)設(shè)計型實驗方案的擬定的幫助程度，以及還需教師完善的地方。此過程是教師與學(xué)生互幫互助的過程，學(xué)生真誠的反饋是教師今后教學(xué)改革的方向，使教師有明確的目的去提高自身業(yè)務(wù)水平;同時，教師在整合調(diào)查問卷時，可幫助學(xué)生梳理本次設(shè)計型實驗的內(nèi)容以及掌握實驗過程的重點、難點。調(diào)查問卷形式的微反饋適用于針對不同目標(biāo)人群、傳遞特定的知識內(nèi)容。其特點耗時較短，簡潔明了，便于教師快速了解微課對學(xué)生的幫助程度。

4? 結(jié)語

以分析化學(xué)設(shè)計型實驗“丹參有效成分的提取及薄層色譜分析”為例。結(jié)合微課短時高效的特點，將“微課”引入教與學(xué)過程中，形成“三個階段”的教學(xué)與反饋機制。從學(xué)生角度來講，能夠提高重難點的掌握程度，提升和培養(yǎng)自身的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力;從教師層面來講，微課的引入是一把雙刃劍，在收獲到更高的教學(xué)效果和教學(xué)效率，同時有小部分學(xué)生容易過分依賴于微視頻忽略了主觀能動性。因此如何利用好這把雙刃劍揚長避短，對教師也有了更高的要求，需教師努力提高自身專業(yè)能力，不斷完善整體自身素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平才能更好地駕馭課堂、把控學(xué)生的學(xué)習(xí)方向。相信在師生的共同努力下，以微課參與分析化學(xué)設(shè)計型實驗的教學(xué)中，有更寬闊的應(yīng)用舞臺。

參考文獻

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