啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)方法的研究與實(shí)踐＊——以本科生分析化學(xué)課程為例

姜 楠，李勝利

（1.鄭州大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.鄭州大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究院，河南 鄭州 450001；3.鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

1 概述

作為最早發(fā)展起來的化學(xué)分支學(xué)科，分析化學(xué)是指發(fā)展并應(yīng)用各種理論、方法、儀器和策略，在最大程度上獲取物質(zhì)在某一特定的時空范圍內(nèi)的組成和性質(zhì)信息的一門科學(xué)[1]。分析化學(xué)是高等學(xué)?；瘜W(xué)、應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、藥學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、地學(xué)等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課之一[2]。根據(jù)環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)特點(diǎn)，文章以鄭州大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生分析化學(xué)課程為例，研究與專業(yè)相應(yīng)的啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)的實(shí)質(zhì)，探討該教學(xué)模式如何實(shí)施，并開辟該教學(xué)模式的實(shí)踐渠道。

2 存在問題

2.1 教材內(nèi)容滯后且與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系不足

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，顯而易見，知識更新的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于高等學(xué)校教材建設(shè)與管理的速度[3]。例如：鄭州大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生分析化學(xué)課程選用的教材為武漢大學(xué)主編的《分析化學(xué)》第6 版（高等教育出版社，2016 年12 月出版，2019 年12 月重?。?，該教材同時也是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材，在高等學(xué)校分析化學(xué)課程講授中被廣泛采用。雖然第六版（上冊）前言中指出：刪減了一些陳舊的內(nèi)容，加強(qiáng)與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活的聯(lián)系，適當(dāng)體現(xiàn)與相關(guān)領(lǐng)域的關(guān)系。受到編者專業(yè)的限制，確實(shí)如書中所說，定量化學(xué)分析部分內(nèi)容比較經(jīng)典，但存在教材內(nèi)容滯后且與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系不足的問題。比如：第2 章分析試樣的采集與處理中關(guān)于試樣的采集部分，只涉及固體試樣、液體試樣、氣體試樣和生物試樣的傳統(tǒng)的簡單描述，缺少針對環(huán)境專業(yè)中涉及的水樣和氣樣等具體的示例，特別是缺少當(dāng)前研究的熱點(diǎn)內(nèi)容（如：PM2.5 膜采樣等）。課程進(jìn)行過程中發(fā)現(xiàn)：單純按照課本內(nèi)容講授，與環(huán)境科學(xué)專業(yè)聯(lián)系不足，學(xué)生理解起來感覺枯燥乏味，不能理論聯(lián)系實(shí)際。

2.2 教學(xué)方式傳統(tǒng)且單一

高等教育傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要為“老師站在臺上講、學(xué)生坐在臺下聽”的“灌輸式”[4]。一些專業(yè)課隨著學(xué)時的壓縮，為了完成教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容，教師在課堂講授中幾乎不停地說，甚至減少課堂提問及與學(xué)生的交流次數(shù)。導(dǎo)致教師與學(xué)生之間互動較少甚至無互動，授課效果變差。特別是有些教師講課缺少激情、滿堂灌且不注意學(xué)生的課堂表現(xiàn)，隨之而來的是學(xué)生“疲勞”聽課，雖然人坐在課堂上，但“身在曹營心在漢”，思想早已飄忽不定，并沒有跟著教師的節(jié)奏學(xué)習(xí)知識[5]，何談學(xué)習(xí)效果？并且“灌輸式” 的教學(xué)方式不利于培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生主動思考、獨(dú)立思考和利用所學(xué)基本理論解決實(shí)際問題的能力。

2.3 考核方式單一且不科學(xué)

當(dāng)前高校對本科生的考核方式仍然以考試為主，考試在一定程度上能夠反映學(xué)生對課程知識的掌握程度，但單憑一張?jiān)嚲砣ズ饬空n程的所有教學(xué)成果是不明智的。有些課程根本不設(shè)置平時成績，有些雖然設(shè)置了，但考慮到只涉及考勤和作業(yè)使得平時成績所占比重過小，如10%。使得考試不得不成為了教和學(xué)的指揮棒，這種單一的考核方式不利于本科生將功夫下在平時，依靠期末突擊復(fù)習(xí)的方式不利于知識的整體掌握和融會貫通。期末考試時間一般為2h，閉卷考試名詞解釋、簡答等概念性試題所占比例較大，這么短的時間并不利于學(xué)生展開全面思考，使用所學(xué)的基本理論去解決或探討面臨的實(shí)際問題，即：學(xué)生通過考試能夠記住一些“知識點(diǎn)”，但并不能把所學(xué)知識真正轉(zhuǎn)化成自己的能力，也就是說，學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的基本理論知識來分析和解決面臨的實(shí)際問題的能力沒有得到提高。

3 啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)方法的研究與實(shí)踐

3.1 教學(xué)理論研究

顧名思義，啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)模式要求教學(xué)過程中，根據(jù)課程設(shè)置的教學(xué)目標(biāo)的要求，將啟發(fā)學(xué)生思維定為核心，通過設(shè)置事例和問題情境，對學(xué)生的思維加以定向引導(dǎo)和啟發(fā)，提高學(xué)生對知識學(xué)習(xí)的主動性，在教師的指導(dǎo)和引領(lǐng)下，學(xué)生能夠進(jìn)行有意識的思維探索活動，學(xué)生在課堂上始終處于“教師提出問題—學(xué)生積極思考—教師與學(xué)生交流探索—學(xué)生給出解答”的積極狀態(tài)。與傳統(tǒng)的“老師臺上講、學(xué)生臺下聽”的“灌輸式”模式相比，啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)模式無疑是一種新的模式、新的探索和新的嘗試。教師和學(xué)生的角色并不是一成不變的，能者為師，優(yōu)勢互補(bǔ)。課堂授課過程，不僅老師講，還要鼓勵學(xué)生講。面對同一問題，每個學(xué)生從不同角度出發(fā)，必然會產(chǎn)生不同的觀點(diǎn)和看法，勢必會產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的外部刺激，激發(fā)學(xué)生開展交流與討論，從而由學(xué)生內(nèi)部自發(fā)產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)、探索性學(xué)習(xí)與交流的意愿。無疑體現(xiàn)了“教師作為課堂學(xué)習(xí)的主導(dǎo)，學(xué)生作為課堂學(xué)習(xí)的主體”的教學(xué)思想，使得學(xué)生愿意多思考，并主動使用所學(xué)基本理論聯(lián)系實(shí)際問題，勢必會提高當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)基本理論知識、并能利用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際面臨的問題的能力。本文根據(jù)環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的特點(diǎn)，以分析化學(xué)課程為例，研究與環(huán)境專業(yè)相應(yīng)的啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)的實(shí)質(zhì)，探討該教學(xué)模式如何實(shí)施，并開辟了該教學(xué)模式的初步實(shí)踐渠道。

3.2 教學(xué)實(shí)踐研究

參考啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)模式的理論研究結(jié)果，確定了該教學(xué)模式在環(huán)境科學(xué)專業(yè)分析化學(xué)課堂教學(xué)的運(yùn)用特點(diǎn)，研究該教學(xué)模式與當(dāng)代大學(xué)生的能力（包括：學(xué)習(xí)能力、分析和解決問題能力和創(chuàng)新能力）培養(yǎng)的關(guān)系和契合點(diǎn)，并積極開展了啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)模式的初步實(shí)踐。主要舉措包括：

3.2.1 教師精簡課堂講授內(nèi)容，為學(xué)生開展討論提供時間保證

分析化學(xué)課程內(nèi)容多，包含10 章，教學(xué)課時32學(xué)時明顯緊張，教師要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)精簡每次課課堂講授內(nèi)容，為學(xué)生開展討論留足時間。

3.2.2 教師設(shè)置課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，以學(xué)生講授ppt 和撰寫課程小論文計(jì)入總成績

分析化學(xué)課程考核方式為：總成績=平時成績+課程實(shí)踐成績+期末試卷成績，其中平時成績占10%，含考勤、課堂提問、作業(yè)、課堂小測驗(yàn)成績；課程實(shí)踐成績占10 %，采取group study 形式，含ppt 成績和小論文成績；期末試卷成績占80 %。

環(huán)境科學(xué)2019 級1-2 班共計(jì)53 人，采用自由組隊(duì)（group study）形式，每組6-10 人，每組從教師給定的7 個題目中選定1 個，通過group study 形式查閱資料和文獻(xiàn)，并制作1 個多媒體課件，推舉1人講述（10min），之后進(jìn)行5min 自由提問和答疑環(huán)節(jié)。ppt 制作要求圖文并茂、內(nèi)容豐富、重點(diǎn)突出、條理清晰、形式美觀。負(fù)責(zé)講述的學(xué)生要提前熟悉講授內(nèi)容，并學(xué)會演講，課程結(jié)束后上交選定題目的小論文電子版和紙質(zhì)版。課程小論文要求按照標(biāo)準(zhǔn)論文發(fā)表格式，包括引言、材料與方法、結(jié)果與討論、結(jié)論與展望、參考文獻(xiàn)，并另附上小組人員分工情況。課程實(shí)踐分?jǐn)?shù)占期末成績的10%，采取小組給分形式，完成平均工作量的組內(nèi)同學(xué)拿到平均分，主動講授ppt、回答提問的同學(xué)根據(jù)效果適當(dāng)加分，不按時上交的小組按推遲周數(shù)折合系數(shù)扣分，如推遲1 周上交——整組分?jǐn)?shù)×0.9，推遲2 周—整組分?jǐn)?shù)×0.8。教師給定的課題名稱及ppt 匯報時間等信息詳見表1，課程實(shí)踐環(huán)節(jié)7 組ppt 內(nèi)容截圖詳如圖1 所示。

圖1 課程實(shí)踐環(huán)節(jié)7 組ppt 內(nèi)容截圖

表1 課程實(shí)踐題目及ppt 匯報時間

3.2.3 教師“角色”轉(zhuǎn)變，當(dāng)好“導(dǎo)演”引導(dǎo)學(xué)生積極主動參與教學(xué)過程

傳統(tǒng)的“老師臺上講、學(xué)生臺下聽”的教學(xué)模式已經(jīng)無法提高當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性，教師在講臺上當(dāng)“演員”的孤獨(dú)感與學(xué)生聽課的疲乏現(xiàn)象遙相呼應(yīng)，“獨(dú)角戲”勢必難以產(chǎn)生好的教學(xué)效果。教師的“角色”必須進(jìn)行改革，需要從傳統(tǒng)的“演員”向今天的“導(dǎo)演”進(jìn)行轉(zhuǎn)變。教師根據(jù)課程設(shè)置的教學(xué)目標(biāo)，將啟發(fā)學(xué)生思維作為核心要義。通過聯(lián)系學(xué)生所學(xué)專業(yè)，設(shè)置有專業(yè)背景的相關(guān)事例和問題情境，有目標(biāo)的對學(xué)生的思維加以定向引導(dǎo)和啟發(fā)，切實(shí)提高學(xué)生對知識學(xué)習(xí)的主動性，在教師的指導(dǎo)和引領(lǐng)下，使學(xué)生能夠進(jìn)行有意識的思維探索，學(xué)習(xí)狀態(tài)始終處于“教師提出問題—學(xué)生積極思考—教師與學(xué)生交流與探索—學(xué)生給出解答”的積極狀態(tài)，學(xué)生能夠產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)、探索學(xué)習(xí)、協(xié)同學(xué)習(xí)的意愿。這無疑體現(xiàn)了“教師為課堂學(xué)習(xí)的主導(dǎo)，學(xué)生為課堂學(xué)習(xí)的主體”的教學(xué)思想，鼓勵學(xué)生多思考，學(xué)會使用分析化學(xué)課程的基本理論去解決環(huán)境保護(hù)工作面臨的實(shí)際問題，既能夠理論聯(lián)系實(shí)際，還能夠促使學(xué)生將基本理論內(nèi)化。

4 結(jié)語

文章針對高校教學(xué)中普遍存在的教材內(nèi)容滯后且與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系不足、教學(xué)方式相對單一和考核方式不科學(xué)等問題，以本科生分析化學(xué)課程為例，通過教學(xué)改革，進(jìn)行了啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)方法的理論研究與初步實(shí)踐。將啟發(fā)學(xué)生思維定為核心要義，通過設(shè)置有專業(yè)背景的事例和問題情境，對學(xué)生的思維活動加以定向引導(dǎo)和啟發(fā)，顯著提高了當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，在教師的指導(dǎo)和引領(lǐng)下，學(xué)生能夠積極地進(jìn)行有意識的較為深入的思維探索。這種創(chuàng)新的教學(xué)模式，由傳統(tǒng)的教師站在講臺上單一講授，轉(zhuǎn)變?yōu)樵诮處煹亩ㄏ蛑笇?dǎo)下，學(xué)生全程積極參與整個課堂教學(xué)過程。信息傳遞方式也由傳統(tǒng)的教師到學(xué)生的單向傳遞，轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖處煛獙W(xué)生—教師—學(xué)生—……” 的良性循環(huán)傳遞，這無疑充分體現(xiàn)了“教師為課堂教學(xué)的主導(dǎo)，學(xué)生為課堂教學(xué)的主體”的思想。該教學(xué)模式的實(shí)施取得了較好的效果，不僅使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)，還使學(xué)生愿意思考、并能夠使用所學(xué)基本理論去解決實(shí)際面臨的問題，提高了學(xué)生分析和解決問題的能力。