基于課程特點(diǎn)的混合式有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐

李 鋒，李 君，賽那瓦爾·芒思爾

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，新疆烏魯木齊，830052)

一、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)科類有機(jī)化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱我校)作為一所以農(nóng)業(yè)科學(xué)為特色的自治區(qū)重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)，每年面向農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝、草業(yè)、資源與環(huán)境、生命科學(xué)、食品與藥學(xué)、葡萄酒、動(dòng)醫(yī)、動(dòng)科等學(xué)院大一學(xué)生開(kāi)設(shè)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)等化學(xué)基礎(chǔ)課程，涉及十幾個(gè)專業(yè)、五十多個(gè)班級(jí)、兩千多名學(xué)生?；瘜W(xué)基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)均為合班授課，學(xué)生人數(shù)多，教學(xué)方法以教師講解PPT為主，教師與學(xué)生的互動(dòng)少。學(xué)生大多處于封閉的學(xué)習(xí)狀態(tài)，課堂教學(xué)參與度低。同時(shí)，教師的課后作業(yè)批改量大，但如果作業(yè)批改不及時(shí)或不完全，又無(wú)法及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也就沒(méi)法據(jù)此適時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容的深度和進(jìn)度。其中，有機(jī)化學(xué)知識(shí)整體性、系統(tǒng)性強(qiáng)，各不同官能團(tuán)的化合物雖性質(zhì)各異但又緊密聯(lián)系，在課堂上有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)生很難完全掌握，課下與教師溝通的途徑又少，長(zhǎng)此以往學(xué)生就完全失去學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，學(xué)習(xí)效果不佳。

針對(duì)以上問(wèn)題，我校教師做了大量改革工作，但大多停留在教學(xué)設(shè)計(jì)層面。但是，教學(xué)是“老師教、學(xué)生學(xué)”兩方面的結(jié)合，教與學(xué)需要雙向共進(jìn)，過(guò)于強(qiáng)調(diào)教學(xué)手法反而會(huì)導(dǎo)致教師對(duì)學(xué)生的知識(shí)內(nèi)化這一過(guò)程關(guān)注不夠，即教師對(duì)學(xué)生實(shí)際各種情況的掌握不及時(shí)、不全面、不具體。同時(shí)，不同的課程特點(diǎn)不同，且學(xué)生的性格特點(diǎn)、知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法也不盡相同，教師不能千篇一律地把書本上的知識(shí)灌輸給學(xué)生。因此，教師只有結(jié)合有機(jī)化學(xué)課程特點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，采取多種教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)能力。

二、有機(jī)化學(xué)課程特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)情分析

(一)有機(jī)化學(xué)的課程特點(diǎn)

有機(jī)化學(xué)是農(nóng)學(xué)、林學(xué)、動(dòng)科、動(dòng)醫(yī)、環(huán)境、食品等專業(yè)大一學(xué)生的必修通識(shí)課程，該課程是在高中化學(xué)、無(wú)機(jī)及分析化學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行講授的，為學(xué)生后續(xù)的生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、食品化學(xué)等相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，起到承上啟下的橋梁作用。[1]相比其他化學(xué)基礎(chǔ)課程，有機(jī)化學(xué)具有如下特點(diǎn)：有機(jī)化合物的數(shù)目龐大，種類繁多，性質(zhì)多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有龐大的知識(shí)體系，涉及的知識(shí)面較廣；物質(zhì)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)式復(fù)雜多變，反應(yīng)類型多，反應(yīng)機(jī)理難，不同官能團(tuán)物質(zhì)性質(zhì)各異；立體構(gòu)型抽象，若空間想象力不夠，難以將抽象結(jié)構(gòu)具體化。學(xué)生掌握這門課程需要具備較強(qiáng)的理解能力和空間想象能力。也就是說(shuō)，有機(jī)化學(xué)“聽(tīng)懂易，記住難，用更難”。但是，有機(jī)化學(xué)這門課程系統(tǒng)性、邏輯性很強(qiáng)，課程各章貫穿“分類—命名—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”這一主線，緊緊圍繞“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的核心，學(xué)生只要能梳理清楚這個(gè)主線和核心，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)有機(jī)化學(xué)有規(guī)律可循，學(xué)習(xí)起來(lái)也不會(huì)再有無(wú)從下手的畏懼感。[2]

(二)學(xué)生的學(xué)情分析

學(xué)者的調(diào)查研究顯示，21世紀(jì)以來(lái)的大一學(xué)生學(xué)習(xí)投入水平?jīng)]有呈現(xiàn)較高態(tài)勢(shì)，專注度貢獻(xiàn)不理想，學(xué)習(xí)適應(yīng)性狀況也不十分理想。[3]由高中的高壓學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇髮W(xué)的自由狀態(tài)，學(xué)生很容易放松倦怠下來(lái)，將學(xué)習(xí)行為置于腦后，表現(xiàn)出學(xué)習(xí)投入水平的不理想。[4]同時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣還沒(méi)有從高中教師細(xì)細(xì)講解所有的教學(xué)內(nèi)容和題海戰(zhàn)術(shù)中轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，面對(duì)高校教師的授課方式，基礎(chǔ)較弱的學(xué)生往往很難快速接受大量的知識(shí)。因此，教師需要幫助他們明確學(xué)習(xí)目的、提高學(xué)習(xí)興趣、改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考，團(tuán)結(jié)協(xié)作，在了解他們學(xué)習(xí)習(xí)慣的基礎(chǔ)上，采用學(xué)生樂(lè)于接受的授課方式，提升學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。[5]另外，我校存在一定比例的少數(shù)民族學(xué)生，他們的知識(shí)基礎(chǔ)參差不齊，部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生存在聽(tīng)不懂、學(xué)不會(huì)的問(wèn)題，導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)度難以協(xié)調(diào)。具體到有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)上，一方面，部分學(xué)生在高中可能沒(méi)有接觸到這方面的知識(shí)，對(duì)有機(jī)化學(xué)陌生且缺乏興趣；另一方面，學(xué)習(xí)內(nèi)容繁多、結(jié)構(gòu)理解困難等原因使學(xué)生對(duì)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒，導(dǎo)致學(xué)生們因信心不足而產(chǎn)生挫敗感。[6]這就需要教師結(jié)合課程特點(diǎn)，課前、課中、課后任務(wù)分工不同，采取多種教學(xué)方法和形式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、積極性，并針對(duì)不同層次的學(xué)生合理設(shè)置學(xué)習(xí)內(nèi)容、問(wèn)題、作業(yè)等，為學(xué)有余力的學(xué)生提供拓展知識(shí)的機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)能力。

三、混合式教學(xué)的必要性

2020年 1 月，《教育部辦公廳關(guān)于推薦新農(nóng)科研究與改革實(shí)踐項(xiàng)目的通知》正式發(fā)布，其中指出要以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為核心，以立德樹(shù)人為根本，優(yōu)化涉農(nóng)專業(yè)結(jié)構(gòu)，深化農(nóng)林教育改革，推動(dòng)新農(nóng)科建設(shè)，培養(yǎng)知農(nóng)愛(ài)農(nóng)的新型農(nóng)業(yè)專業(yè)人才。[7]面對(duì)新農(nóng)科建設(shè)和“以本為本”的全新教育要求，高校一線基礎(chǔ)化學(xué)教師必須創(chuàng)新農(nóng)科專業(yè)有機(jī)化學(xué)教育理念，充分利用化學(xué)與農(nóng)科專業(yè)的深度交叉融合，不斷提高學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)與實(shí)踐中對(duì)化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和拓展能力。[8]同時(shí)，如何有效地增強(qiáng)師生的互動(dòng)性、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提升高校課堂的教學(xué)效果，建立有效、科學(xué)的評(píng)價(jià)機(jī)制，已成為亟待解決的難題。[9]

混合式教學(xué)這一全新的教學(xué)模式利用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、自主性、趣味性，與傳統(tǒng)教學(xué)模式結(jié)合，把課前、課中、課后有效地銜接起來(lái)，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性，凸顯學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。這種教學(xué)模式目前已被應(yīng)用到了化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域，教學(xué)效果良好，獲得了廣大教師的認(rèn)可。如李紅等人將混合式教學(xué)應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，并實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程量化考核，取得了較好的教學(xué)效果。[10]

四、混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

(一)教學(xué)設(shè)計(jì)

1.學(xué)生情況的調(diào)查

筆者在開(kāi)課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查：高考是否考化學(xué)，高中是否選學(xué)有機(jī)化學(xué)，主要學(xué)習(xí)的有機(jī)化學(xué)內(nèi)容有哪些，認(rèn)為哪些部分比較簡(jiǎn)單等，掌握學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)；是否預(yù)習(xí)、總結(jié)、整理筆記，如何完成作業(yè)，對(duì)雨課堂作業(yè)的布置有什么意見(jiàn)建議，了解學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法；是否適應(yīng)教師授課方式，能否跟上授課進(jìn)度，參與課堂互動(dòng)，提高學(xué)習(xí)興趣的措施等，知道學(xué)生對(duì)教師授課的基本要求。在此基礎(chǔ)上，筆者對(duì)高中有機(jī)化學(xué)部分的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行摸底測(cè)試，題目既有官能團(tuán)類型、同分異構(gòu)現(xiàn)象、反應(yīng)類型等基本概念，又有分子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)容，以此充分掌握學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的地方，為教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行更有針對(duì)性的講解提供依據(jù)。

2.教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)難度大是由其課程特點(diǎn)決定的，但知識(shí)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，學(xué)生只要抓住知識(shí)的主線，就能得心應(yīng)手地學(xué)習(xí)。因此，教師在講授每一類化合物的化學(xué)性質(zhì)之前都要細(xì)致地講解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，讓學(xué)生從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，真正理解化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的原理。表1為緒論部分增加的教學(xué)內(nèi)容及其目的。

表1 緒論中增加的教學(xué)內(nèi)容及其目的

調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容既能讓學(xué)生對(duì)課程有整體的認(rèn)識(shí)，了解大體脈絡(luò)，在還沒(méi)有學(xué)習(xí)具體化合物時(shí)已能推測(cè)出其可能的化學(xué)反應(yīng)，又能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自信，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3.教學(xué)資料的整合

為了讓學(xué)生清楚每章學(xué)習(xí)的基本要求、重點(diǎn)難點(diǎn)、重要知識(shí)點(diǎn)，并養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，教師在課前為學(xué)生準(zhǔn)備預(yù)習(xí)課件，課件中包括學(xué)習(xí)要求，兩三個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，相應(yīng)的練習(xí)題及詳細(xì)解答，幫助學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)問(wèn)題，從而在課堂上有針對(duì)性地聽(tīng)講。課后，教師根據(jù)每章內(nèi)容布置習(xí)題、作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)，幫助學(xué)生消化吸收知識(shí)，同時(shí)為學(xué)生分發(fā)課件和拓展知識(shí)的資料，讓學(xué)生可以自行查缺補(bǔ)漏，根據(jù)自己的興趣和能力進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。

4.教學(xué)效果的評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)考核評(píng)價(jià)制度比較單一，一般由期末的閉卷考試成績(jī)加上一定比例的平時(shí)成績(jī)構(gòu)成。平時(shí)成績(jī)以考勤和作業(yè)為主，并不能全面、客觀、真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識(shí)掌握程度，缺乏科學(xué)性和代表性。在這種考核評(píng)價(jià)機(jī)制下，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考和知識(shí)運(yùn)用等能力得不到較好的體現(xiàn)。因此，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果需要得到多方面、全過(guò)程的評(píng)價(jià)，預(yù)習(xí)、觀看課件、階段測(cè)驗(yàn)、拓展討論等均可作為平時(shí)成績(jī)的一部分。這種多樣化的考核方式，既可以充分發(fā)揮考核的引導(dǎo)和激勵(lì)作用，又有助于加強(qiáng)教師對(duì)教學(xué)的全程掌控，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和積極性。[11]學(xué)期結(jié)束后，教師對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、調(diào)查問(wèn)卷的形式對(duì)學(xué)習(xí)成果、教學(xué)效果、教學(xué)模式等進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析，為下一輪的有機(jī)化學(xué)教學(xué)提供參考。

(二)教學(xué)實(shí)踐

1.課前預(yù)習(xí)，雙向了解

每章新內(nèi)容開(kāi)課前，教師在雨課堂平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)課件，讓學(xué)生完成熱身小測(cè)驗(yàn)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生可以通過(guò)教材、課件及視頻，不受時(shí)間、空間的限制隨時(shí)完成預(yù)習(xí)。教師在上課前根據(jù)小測(cè)驗(yàn)的結(jié)果及學(xué)生反饋，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，清楚學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，更有針對(duì)性地進(jìn)行課堂講解。

2.課中精講，固基解難

經(jīng)過(guò)課前預(yù)習(xí)，教師可以在課堂上以習(xí)題、討論等形式略講基礎(chǔ)知識(shí)。例如化合物的命名，學(xué)生在掌握烷烴的系統(tǒng)命名后，已明確基本命名規(guī)則，再加上預(yù)習(xí)課件的學(xué)習(xí)基本上能掌握這些知識(shí)。對(duì)這部分知識(shí)，教師通過(guò)習(xí)題鞏固即可。對(duì)本章的難點(diǎn)及學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤較多的知識(shí)點(diǎn)，教師則進(jìn)行詳細(xì)的講解。例如烯烴的加成和氧化反應(yīng)，針對(duì)學(xué)生在預(yù)習(xí)中出現(xiàn)不理解反應(yīng)過(guò)程、不會(huì)寫反應(yīng)產(chǎn)物的問(wèn)題，教師在課堂上通過(guò)乙烯與溴的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，設(shè)置一系列問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生理解親電加成反應(yīng)的過(guò)程，并利用ChemDraw軟件繪制反應(yīng)方程式，說(shuō)明反應(yīng)變化的過(guò)程。

3.課后練習(xí)，鞏固提高

課后練習(xí)是實(shí)現(xiàn)學(xué)生熟練掌握和應(yīng)用知識(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是學(xué)生內(nèi)化、提煉、升華知識(shí)的重要階段。教師可以利用雨課堂平臺(tái)發(fā)布習(xí)題、作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)等，設(shè)置完成時(shí)間，督促學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成練習(xí)。練習(xí)完成后，學(xué)生可查看答案和解答，配合教師的線上講評(píng)判斷自己的學(xué)習(xí)掌握情況。這些練習(xí)為線上保持，可長(zhǎng)期查閱，便于隨時(shí)復(fù)習(xí)。題目設(shè)置時(shí)既要有基礎(chǔ)性試題，又要有一些綜合應(yīng)用型題目。教師根據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)，挑選正確率較低的題目在課堂上進(jìn)行專門的講解，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，為學(xué)生打牢基礎(chǔ)，維持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此外，利用學(xué)習(xí)平臺(tái)和社交軟件，學(xué)生可以隨時(shí)與教師進(jìn)行問(wèn)題討論，教師為學(xué)生解答疑問(wèn)，討論拓展知識(shí)等。

4.課余拓展，闊思增趣

課前、課中、課后都服務(wù)于教材內(nèi)容，為拓寬學(xué)生知識(shí)面、深入認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)其專業(yè)的影響、增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力和協(xié)作精神、提高學(xué)習(xí)興趣，教師可以組織學(xué)生在課余時(shí)間自主進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，以小組形式查閱資料，對(duì)選題進(jìn)行自主探究，并通過(guò)PPT等形式在課堂上分享。拓展作業(yè)的具體內(nèi)容與要求如表2所示。

表2 拓展作業(yè)內(nèi)容與要求

五、混合式教學(xué)的教學(xué)效果

筆者通過(guò)一輪的混合式教學(xué)改革與實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)總體教學(xué)效果良好。線上自學(xué)、線下授課的結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體的隨時(shí)隨地自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。線上的各種學(xué)習(xí)資料能滿足不同層次學(xué)生的需求，雨課堂、釘釘?shù)纫苿?dòng)端App能讓教師與學(xué)生的交流更及時(shí)、更便捷。教學(xué)活動(dòng)不再只限于課堂，而是延伸到了課外。教師在課前、課中、課后全過(guò)程都與學(xué)生建立起聯(lián)系，師生間的互動(dòng)溝通更順暢，教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果都得到了提升。學(xué)生認(rèn)為預(yù)習(xí)及拓展作業(yè)都對(duì)他們的有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)有很大的幫助，也希望與教師有更多的互動(dòng)。

六、結(jié)語(yǔ)

結(jié)合有機(jī)化學(xué)課程特點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況采取混合式教學(xué)模式，在教與學(xué)兩方面都具有一定的促進(jìn)作用。在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，筆者對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐進(jìn)行了反思，在習(xí)題難度設(shè)置、學(xué)生參與形式、平臺(tái)數(shù)據(jù)深度挖掘、教學(xué)結(jié)果分析等方面還可以做更多的工作，在具體的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中根據(jù)學(xué)生實(shí)際進(jìn)行的調(diào)整和優(yōu)化還可以更及時(shí)，不斷發(fā)展和完善混合式教學(xué)在基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)課程中的應(yīng)用還任重道遠(yuǎn)。