PBL與互動(dòng)式整合教學(xué)法在“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)中的應(yīng)用

黃天姿，湯 薇，李同祥

（徐州工程學(xué)院 食品與生物工程學(xué)院，江蘇 徐州 221018）

有機(jī)化學(xué)是綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，與醫(yī)學(xué)、化工、藥學(xué)等有著緊密的聯(lián)系?！坝袡C(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”是有機(jī)化學(xué)相關(guān)課程的重要組成部分，既是教學(xué)手段，又是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。此外，“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”在大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面具有不可替代的作用，也是提高化學(xué)學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的根本保證[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)課堂教學(xué)以“教師滿堂灌、學(xué)生被動(dòng)接受”為主要特征，這種教學(xué)模式不僅影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，更阻礙了學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)[2]。

1 PBL和互動(dòng)式教學(xué)法

PBL（Problem-Based Learning）教學(xué)法是以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在1969年首創(chuàng)，特點(diǎn)是以教師為引導(dǎo)、以學(xué)生為中心，在解決問(wèn)題中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中解決問(wèn)題[3-6]。

互動(dòng)式教學(xué)法是指教師在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)營(yíng)造一個(gè)多邊互動(dòng)的教學(xué)環(huán)境，把課堂打造成教師與學(xué)生平等互助的交流與探討平臺(tái)，使不同觀點(diǎn)在該平臺(tái)上交流與碰撞，激發(fā)教學(xué)雙方的積極性、主動(dòng)性和探索性，以提高教學(xué)效果的一種教學(xué)模式。在互動(dòng)式教學(xué)模式下，教師是組織者、引導(dǎo)者，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，這種教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)教學(xué)中教師絕對(duì)權(quán)威和學(xué)生缺乏主動(dòng)性、創(chuàng)新性等弊端[7]。

在“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)將PBL教學(xué)法和互動(dòng)式教學(xué)法有機(jī)結(jié)合。在互動(dòng)式教學(xué)法中老師和學(xué)生 “雙主體”的基礎(chǔ)上，在實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)應(yīng)用PBL教學(xué)方法進(jìn)行改革，不僅可以使師生不斷得到提升和發(fā)展，還可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析和解決問(wèn)題的能力，為全面提高大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合技能奠定基礎(chǔ)，為探討“PBL與互動(dòng)式整合教學(xué)”模式提供理論依據(jù)。

2 PBL和互動(dòng)式教學(xué)法在“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)中的應(yīng)用

學(xué)生自由分組，3～5人為一組，共計(jì)10組，每組選擇一位代表作為組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)全組同學(xué)的學(xué)習(xí)安排。

2.1 互動(dòng)式教學(xué)法

課前老師布置問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)課程網(wǎng)站自主學(xué)習(xí)；課堂師生討論、老師答疑與引導(dǎo)；課后學(xué)生完成老師布置的任務(wù)，并可參與在線輔導(dǎo)。比如在“茶葉中咖啡因的提取與純化”一節(jié)的“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”學(xué)習(xí)過(guò)程中，首先由教師提前一周在師生交流群里向?qū)W生布置預(yù)習(xí)任務(wù)，例如該實(shí)驗(yàn)的原理是什么、實(shí)驗(yàn)成敗有哪些關(guān)鍵因素？要求每組各個(gè)成員都積極參與、查閱資料，由組長(zhǎng)進(jìn)行整合，上課前5 min教師隨機(jī)抽一組，由組長(zhǎng)陳述該組討論結(jié)果，再由其他組員補(bǔ)充。上課時(shí)，老師邊講解實(shí)驗(yàn)步驟邊帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以小組為單位，在實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟向?qū)W生提出問(wèn)題，例如提取咖啡因時(shí)加入碳酸鈉的作用是什么？小組內(nèi)積極討論并回答，同時(shí)針對(duì)老師提出的問(wèn)題，學(xué)生同樣可以拓展，比如碳酸鈉加入的量應(yīng)該如何確定、量加多了會(huì)不會(huì)引起咖啡因分解？該過(guò)程主要是讓學(xué)生和教師在平等的位置上積極討論互動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)參與而不是被動(dòng)地完成任務(wù)。最后由組長(zhǎng)將各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)給老師，并各自完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生反饋的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果在師生交流群里與學(xué)生在線交流，優(yōu)化該實(shí)驗(yàn)的教案，并上傳到學(xué)院的課題網(wǎng)站上。

2.2 PBL教學(xué)法

PBL教學(xué)模式包括提問(wèn)、討論、總結(jié)、測(cè)試、評(píng)價(jià)5個(gè)環(huán)節(jié)。課前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生帶著問(wèn)題查閱資料，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)形成初步的認(rèn)識(shí)。對(duì)于課中老師提出的思考性問(wèn)題和課后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋的問(wèn)題，讓學(xué)生圍繞這些問(wèn)題進(jìn)行討論并解決。課堂上，老師要求各小組進(jìn)行組內(nèi)或組間討論，利用一切可利用的資源，共同探討得出結(jié)論。例如：（1）使用二氯甲烷萃取后萃取相的顏色是什么？（2）如果萃取相有其他顏色，原因是什么？（3）本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行升華操作時(shí)，如果沒(méi)有沙浴如何解決？（4）提純后咖啡因的基本性狀是什么、熔點(diǎn)是多少？（5）測(cè)定提純后咖啡因熔點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)熔程較長(zhǎng)說(shuō)明什么問(wèn)題？討論完由學(xué)生自愿發(fā)言，發(fā)言結(jié)束后，教師歸納、總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，整合問(wèn)題并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中以思考題的形式呈現(xiàn)，分析答題情況，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。課后教師根據(jù)各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的反饋情況進(jìn)行歸納，并在班級(jí)交流群里提出問(wèn)題讓全班同學(xué)思考。例如：（1）每組提純的咖啡因熔點(diǎn)測(cè)定結(jié)果有一定的差別，原因是什么？（2）為什么有些組提純的咖啡因略微發(fā)黃，可能在哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題？最后由教師對(duì)知識(shí)的重難點(diǎn)、學(xué)生的表現(xiàn)及存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)性點(diǎn)評(píng)。

3 結(jié)果分析

對(duì)比學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)學(xué)生們基本都能將實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫(xiě)得十分詳細(xì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也比預(yù)期的好，基本都能達(dá)到優(yōu)秀的水準(zhǔn)。學(xué)生還將自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法進(jìn)行匯總整理，并且自我點(diǎn)評(píng)，說(shuō)明PBL與互動(dòng)式整合教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，還可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

利用課后時(shí)間向?qū)W生發(fā)放不記名問(wèn)卷調(diào)查35份，回收率為100%。問(wèn)卷對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)“茶葉中咖啡因的提取與純化”中“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的情況及應(yīng)用PBL教學(xué)方法的態(tài)度進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍認(rèn)為PBL與互動(dòng)式整合教學(xué)法能激發(fā)自身的主動(dòng)性和積極性，提高自身分析、解決問(wèn)題的能力。調(diào)查結(jié)果如表1所示。

表1 學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷情況

4 討論

“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)一直沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以被動(dòng)接受為主要特征，學(xué)生逐漸失去了參與課堂教學(xué)過(guò)程的主動(dòng)性和積極性，難以形成分析和解決問(wèn)題的能力。PBL教學(xué)法變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，以提出問(wèn)題為導(dǎo)向，以團(tuán)隊(duì)合作為途徑，以師生的互動(dòng)為基礎(chǔ)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)提高了學(xué)生的思維能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力?；?dòng)式教學(xué)法可以在PBL教學(xué)法的基礎(chǔ)上充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，還可以體現(xiàn)教師是研究教材、研究學(xué)生的主體，在師生“雙主體”的相互作用下，學(xué)生得到了充分的發(fā)展，教師的能力也得到了提高。PBL教學(xué)法和互動(dòng)式教學(xué)法相輔相成、相互整合，在以后的“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中，PBL與互動(dòng)式整合教學(xué)法仍然需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)不足，最終探索出一整套適合“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式和教學(xué)理念。