基于POE教學(xué)策略改革《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》

徐浩 徐元清 袁金芳 徐莉 王玉霞

基金項(xiàng)目：河南省教育廳教學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目“基于POE教學(xué)策略改革《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》”

摘要：近年來，國(guó)家逐漸重視培養(yǎng)高校學(xué)生動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)就成為重點(diǎn)。相較于之前老師講授之后學(xué)生再動(dòng)手有所不同，POE教學(xué)策略對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，讓學(xué)生自主預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過查閱文獻(xiàn)推測(cè)可能反應(yīng);實(shí)驗(yàn)中觀察反應(yīng)進(jìn)展情況及反應(yīng)現(xiàn)象，最后與相關(guān)資料對(duì)比，分析并加以理解。以此提高學(xué)生對(duì)實(shí)際操作的理解記憶。

關(guān)鍵詞：POE教學(xué);有機(jī)化學(xué);改革

1.高校實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)狀分析

近十年來，我國(guó)高校注重理論知識(shí)教學(xué)，學(xué)生的理論知識(shí)水平相較于上個(gè)世紀(jì)顯著提高，但過于注重理論知識(shí)的傳授而忽略了學(xué)生動(dòng)手能力，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)際操作能力下降，書本學(xué)到的知識(shí)不能加以實(shí)踐。正所謂“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，長(zhǎng)年累月下去必將影響學(xué)生以后的動(dòng)手能力。為了貫徹落實(shí)國(guó)家既定政策《關(guān)于狠抓新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》，提出“各高校要全面梳理各門課程的教學(xué)內(nèi)容，合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量”[1]。河南大學(xué)有機(jī)教研室體會(huì)到現(xiàn)如今教學(xué)方面的不足，決定從自身教學(xué)質(zhì)量出發(fā)，和學(xué)生代表交流后對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行改革。本次改革基于POE教學(xué)策略——既predict（預(yù)測(cè)），observe（觀察），explain（解釋），培養(yǎng)學(xué)生自主動(dòng)手能力，創(chuàng)新能力，以及相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研、閱讀、分析能力[2-3]。讓學(xué)生走出理論，走向?qū)嵺`。

2.存在問題及改革方案

2.1傳統(tǒng)教學(xué)方式與新型教學(xué)模式相結(jié)合的挑戰(zhàn)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作繁瑣、儀器繁多，一時(shí)難以完全掌握;搭建裝置更直接考驗(yàn)學(xué)生動(dòng)手能力，具有一定難度;不僅如此，有機(jī)反應(yīng)往往伴隨大量副產(chǎn)物生成，需要提純分離;避免副產(chǎn)物生成不得不通過機(jī)理進(jìn)行分析，學(xué)生只有足夠掌握反應(yīng)機(jī)理，才能透徹分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。而在學(xué)習(xí)機(jī)理時(shí)，需要理解和記憶的知識(shí)點(diǎn)較多，容易造成“前學(xué)后忘”等問題。因此需要學(xué)生花費(fèi)大量時(shí)間對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，這樣才能形成一套知識(shí)體系。然而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)此不夠重視，不能較好的解決這一類問題;POE教學(xué)策略中第一項(xiàng)“預(yù)測(cè)”與第二項(xiàng)“觀察”可以很好的幫助學(xué)生理解反應(yīng)機(jī)理——首先查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并結(jié)合自己所學(xué)內(nèi)容提出假想機(jī)理，之后在做實(shí)驗(yàn)同時(shí)觀察反應(yīng)現(xiàn)象并記錄，課后將試驗(yàn)記錄與自己所猜測(cè)結(jié)果對(duì)照，并分實(shí)驗(yàn)析數(shù)據(jù)以及誤差產(chǎn)生的原因，進(jìn)而了解反應(yīng)機(jī)理。

2.2教學(xué)內(nèi)容與有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域高速發(fā)展之間的挑戰(zhàn)

盡管高校使用都是最新版實(shí)驗(yàn)教材，高校教師也經(jīng)常對(duì)實(shí)驗(yàn)教材查漏補(bǔ)缺，但這并不能完全解決教材滯后性，籠統(tǒng)性帶來的問題——面臨基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)飛速發(fā)展的今天，教材所承載的知識(shí)不完全具有前沿性，這導(dǎo)致高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不能滿足當(dāng)今科技的發(fā)展，這將不利于學(xué)生畢業(yè)之后從事相關(guān)工作[4]。若盲目提升實(shí)驗(yàn)難度，又不利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。正因如此，實(shí)驗(yàn)課程改革迫在眉睫。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)快速發(fā)展的今天，如何更新教學(xué)內(nèi)容是目前應(yīng)當(dāng)解決的難題。河南大學(xué)有機(jī)教研室從實(shí)際出發(fā)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行評(píng)定，并以此為基礎(chǔ)購(gòu)買不同難度的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材。真正做到因材施教，讓能力強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)一步提高自己;讓能力相對(duì)較弱的同學(xué)盡力攻克基礎(chǔ)知識(shí)后再深入了解反應(yīng)機(jī)理。

2.3傳統(tǒng)教學(xué)模式與學(xué)生學(xué)習(xí)積極性之間的挑戰(zhàn)

我院高度重視學(xué)生教育，安排合理的教學(xué)模式取得了不俗的效果。伴隨著電腦和手機(jī)的誕生，學(xué)生不能合理利用互聯(lián)網(wǎng)，未能找到學(xué)習(xí)與娛樂之間的平衡。如何構(gòu)建新型教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式結(jié)合，在提高學(xué)生積極性的同時(shí)，提高學(xué)習(xí)效率，是傳統(tǒng)教學(xué)模式面臨的另一挑戰(zhàn)。而通過POE教學(xué)策略，利用互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代出現(xiàn)的便利進(jìn)行“預(yù)測(cè)”，并通過后續(xù)的“解釋”，加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的同時(shí)，提高學(xué)習(xí)積極性。還能使學(xué)生之間相互討論，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力與合作能力，引導(dǎo)同學(xué)正確使用互聯(lián)網(wǎng)[5]。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)是不可或缺的一部分。結(jié)合我院有機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)際打造有機(jī)化學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新課程，如能將POE教學(xué)策略與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)引入高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課體系中，更新學(xué)習(xí)方式，創(chuàng)設(shè)課內(nèi)課外相互補(bǔ)的學(xué)習(xí)環(huán)境、理論實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)機(jī)制，將能夠切實(shí)有效提高實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)成效。

綜上所述，有機(jī)實(shí)驗(yàn)課程具有操作繁瑣、反應(yīng)機(jī)理難懂等問題。因此，需要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力與動(dòng)手能力來提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，因此需運(yùn)用先進(jìn)完善的教學(xué)策略。在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性及提升教學(xué)的效果質(zhì)量方面，POE教學(xué)策略很好的解決這一問題;同時(shí)組織教師與學(xué)生互動(dòng)，讓學(xué)生與老師相互打分，提升課改效果。并且每節(jié)課選出學(xué)生代表與老師探討，詢問難點(diǎn)重點(diǎn);在課余時(shí)間成立研討小組討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果[7]。基于此，以 “有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程為例，將POE策略引入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系并進(jìn)一步引入化學(xué)體系，輔助課程教學(xué)，打造具有特色的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，助力河南大學(xué)一流本科教育建設(shè)。

3.項(xiàng)目實(shí)施方案及實(shí)施計(jì)劃

3.1具體改革內(nèi)容、改革目標(biāo)和擬解決的關(guān)鍵問題

為打造特色的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新課程，創(chuàng)設(shè)線上線下、課內(nèi)課外、虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的一體化獨(dú)立化學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)制。現(xiàn)計(jì)劃將POE教學(xué)策略引入有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系之內(nèi)，進(jìn)行有機(jī)實(shí)驗(yàn)課程改革。

正所謂授人以魚不如授人以漁。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，不僅要了解一些基礎(chǔ)儀器操作，還必須了解實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的反應(yīng)機(jī)理及其他影響因素，然而有機(jī)反應(yīng)機(jī)理難以短時(shí)間理解，很多同學(xué)不能徹底理解，甚至混淆。不僅如此，部分學(xué)生動(dòng)手能力較弱，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠完美。而POE教學(xué)策略解決了這一難題。有機(jī)教研室老師讓學(xué)生查閱相關(guān)反應(yīng)文獻(xiàn)，并預(yù)測(cè)可能發(fā)生的反應(yīng)，可以使學(xué)生更好的理解反應(yīng)機(jī)理。并讓學(xué)生保持觀察記錄，做到溫故而知新，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果后和老師印證，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。

改革目標(biāo)：

（1）POE策略輔助有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革，不但使學(xué)生達(dá)到過硬的專業(yè)基礎(chǔ)，還可以使學(xué)生具備較好的抽象思維。這對(duì)于初學(xué)者來說是一個(gè)良好的開端，同時(shí)也為今后的化學(xué)理論學(xué)習(xí)打下夯實(shí)基礎(chǔ)。

（2）POE策略輔助有機(jī)化學(xué)前沿性教學(xué)的改革，使學(xué)生能夠在知識(shí)點(diǎn)理解上不僅僅局限在教材上，還能拓展學(xué)生視野，將重心轉(zhuǎn)移到課外文獻(xiàn)以及創(chuàng)新實(shí)踐中，為學(xué)生以后的科研道路提高幫助。前沿的知識(shí)教學(xué)也可以提升學(xué)生對(duì)化學(xué)的好奇心，增添了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。在一定程度上提升了教學(xué)質(zhì)量。

（3）POE策略提高學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性的改革，有目的性的提高了因?qū)W生個(gè)體差異不同引起的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高的問題，并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)效率，進(jìn)而提高了教學(xué)質(zhì)量。最終讓每個(gè)學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)有所成。

擬解決的關(guān)鍵問題：（1）擬解決高校中部分學(xué)生主動(dòng)性不高的問題;（2）擬解決高校傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足問題;（3）擬解決高校課程質(zhì)量不高的問題;（4）POE策略進(jìn)入有機(jī)化學(xué)教學(xué)課堂的觀念要深入人心，這是改革的核心。

4.總結(jié)

綜上所述，河南大學(xué)有機(jī)教研室從實(shí)際出發(fā)，將POE教學(xué)策略運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)課程中，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力以及獨(dú)立思考能力;解決學(xué)生主動(dòng)性不高，實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量不強(qiáng)等問題;并未后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程改革積累經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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