積極教學法在“普通化學”課程中的運用與探討*

關(guān)曉琳，來守軍

(1.西北師范大學 化學化工學院，甘肅 蘭州 730070；2.蘭州文理學院 化工學院，甘肅 蘭州 730000 )

“普通化學”是化學工程與工藝、材料科學與工程、生物技術(shù)與生物教育等本、專科學生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，它是培養(yǎng)與化學相關(guān)的工程類專業(yè)人員的整體知識結(jié)構(gòu)、綜合素質(zhì)和應(yīng)用能力的重要組成部分，同時也是學習其它化學課程的基礎(chǔ)。普通化學任務(wù)是培養(yǎng)學生具有分析、處理一般化學問題的初步能力，能獨立進行基礎(chǔ)化學實驗和自學一般基礎(chǔ)化學書刊，以獲得新知識、新信息的能力。在現(xiàn)在的課程體系中，普通化學課程不僅關(guān)注純理論的學習，更多是承擔了橋梁的作用，通過建立科學思維、技術(shù)技能，以及實踐化理念等，強化學生解決問題、分析問題的能力和創(chuàng)新思維。傳統(tǒng)的課堂，基本上都是老師講授，學生被動學習，而且教學內(nèi)容都太理論化，同時教學方式和場所的設(shè)置過于簡單，很少關(guān)注學生的學習興趣。以教學目標達成為核心要素的設(shè)計很難切實落實OBE理念中的以學生中心的要求。積極教學法自從20世紀80年代引入中國以來，經(jīng)過國內(nèi)研究者與中國傳統(tǒng)教學理念“吾聽吾忘、吾見吾記、吾做吾悟”的融合，已經(jīng)形成了相對比較成熟的教學方法。其思想精髓體現(xiàn)在“以教師為主導(dǎo)、以學生為中心、以能力為本位”[1]。凡是能夠協(xié)助學生進行積極學習的所有教學策略與手段都可以作為積極教學法的構(gòu)成元素。就目前國內(nèi)的研究和應(yīng)用情況而言，積極教學法在部分職業(yè)技術(shù)院校，如新疆、云南、廣東以及甘肅獲得了階段性的成果。但是總體來說，在普通本科院校應(yīng)用較少，在普通化學等理論性較強的課程中的應(yīng)用不多。本文結(jié)合“普通化學”課程的教學，利用積極教學法分析如何調(diào)動學生積極性、讓學生主動參與課堂，以及如何最大限度提升學生學習效果等方面進行探討。

1 積極教學法在“普通化學”課程中的具體設(shè)計

1.1 改變教師的傳統(tǒng)“角色”，體現(xiàn) “教師能力本位”的前提

積極教學法重在通過引導(dǎo)學生建構(gòu)自主學習的行為，實現(xiàn)知識的內(nèi)化過程。傳統(tǒng)教師的角色是傳道授業(yè)解惑，已經(jīng)不能夠滿足對知識、技能、態(tài)度、行為的有機融合。積極教學法對教師提出更高的要求，不僅能夠傳道，還要求能夠協(xié)助學生完成自主構(gòu)建知識體系，更高階的要求是能夠使學生成為授業(yè)的“虛擬執(zhí)行者”。教師能力本位的基本要求體現(xiàn)在對課程的總體設(shè)計，不僅考慮知識性，同時兼顧培養(yǎng)學生的交流和合作能力的體現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對學生自主學習的引領(lǐng)和協(xié)助。根據(jù)學生的實際情況，制定合理的學習目標而非教學目標，基于學習目標的設(shè)計編寫教案，突出積極教學法的要素；保證合理的創(chuàng)建舒適、安全、和諧的教學環(huán)境，使得整個授課過程的健康進行，并能夠及時處置各種情況；能夠利用淵博的學識和視野，設(shè)定合適的課程難度和未來發(fā)展規(guī)劃等內(nèi)容；能夠采用各種社會化的交往方式，實現(xiàn)師生的無障礙交流，構(gòu)建平等的、鼓勵模式的、可持續(xù)的課堂氛圍，保證對所有同學的積極關(guān)注，并根據(jù)學生的多樣需求給予適當?shù)膸椭唤W生學習手冊，記錄學生的考勤、表現(xiàn)、進步記錄，采用多元化的學習評價方法；堅持專業(yè)素養(yǎng)、價值觀的引領(lǐng)示范，幫助學生形成良好的社會認知和積極的態(tài)度[2]。在普通化學的實踐過程中，總結(jié)來看，教師不僅要有熱力學原理、化學反應(yīng)速率、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、分散體系、氧化還原及電化學等方面的基本理論和基本知識，同時能夠具備詳細解析溶液中的各種化學平衡及其在分析化學中的應(yīng)用和某些現(xiàn)代測試手段的技能，更要具備培養(yǎng)學生嚴謹細致、實事求是的科學作風，使其逐步具備科技人員應(yīng)有的素質(zhì)的道德情懷和高尚情操。教師既要能成為學生效仿的學術(shù)高知，又能夠成為學生的學習的人生榜樣。

1.2 以四欄教案為基礎(chǔ)，強化學習目標

傳統(tǒng)的教學設(shè)計弊端明顯，教學設(shè)計的主體是教師，由此而帶來的授課形式也只能是填鴨式課堂；老師是機械的講述者，學生是知識的被動接受者，課堂的效果非常有限。根據(jù)1946年美國教育學家 EdgarDale提出“學習金字塔模型”，學習者的學習內(nèi)容的留存率與學習方式呈現(xiàn)一定的關(guān)聯(lián)。傳統(tǒng)的學習方式即被動的學習方式，諸如聽講、閱讀、視聽、看演示等方式是相對效率較低的學習，平均留存率不超過30%；而積極教學法所倡導(dǎo)的討論和實踐可以達到50%以上，如果可以實現(xiàn)傳授或教別人的方式就可以得到90%以上[3]。很明顯，如果想推行積極的教學策略，普通教案或傳統(tǒng)的教學目標的設(shè)計是沒有辦法實現(xiàn)以學生為主體、教師為主導(dǎo)的教學設(shè)計的。精準制定學生的學習目標，規(guī)范撰寫 “四欄教案”，是改革教學設(shè)計的首要任務(wù)。基于布魯姆于1956 年發(fā)表的《教育目標分類：認知領(lǐng)域》，將認知領(lǐng)域的六種思維級別有機融合至課程總體設(shè)計中。一般而言，45～50 min 的一堂課至少包含2～3種級別。這個課程的設(shè)計能夠很好的涵蓋記憶、理解、應(yīng)用的部分，同時兼顧分析和評價，直至達到更高層次的創(chuàng)造。制定學習目標時盡量使用具體的、可測量的、可操作的動詞，便于考察學習效果。一般模式為先采用前綴“學生將能夠”，再按照層級要求加入主動且可測量的動詞。例如，記憶動詞列舉、陳述、指出等；理解性動詞識別、解釋、描述等；應(yīng)用性動詞論證、分類、歸納等；分析動詞預(yù)測、評估、推斷等；評價動詞修正、選擇、鑒定等；創(chuàng)造性動詞發(fā)明、合成、設(shè)計等。最后加入具體的學習任務(wù)內(nèi)容即可。例如，在“普通化學”課程氧化還原反應(yīng)一章電池部分，制定的學習目標為：1)學生將能夠描述氧化還原反應(yīng)中各個物質(zhì)的角色和作用；2)學生將能夠利用電極電勢的電池進行的電池方向及反應(yīng)程度等信息。在精確定位學習目標的基礎(chǔ)上，采用四欄教案的形式預(yù)組織課堂。一般而言，四欄教案的內(nèi)容包括導(dǎo)入、主體、總結(jié)等環(huán)節(jié)，同時要明確每個環(huán)節(jié)分配的時間和各教學環(huán)節(jié)的內(nèi)容，緊貼學習目標的達成度，以及細化學生如何參與活動，而且教學資源要安排合理。表1為二元弱酸的性質(zhì)與應(yīng)用的4欄教案設(shè)計。

1.3 有效學習環(huán)境助力學習效果提升與持續(xù)

傳統(tǒng)的學習環(huán)境是指能夠提供相對安靜的聽覺環(huán)境，也就是教室內(nèi)無明顯噪聲，學生能夠安靜聽講；當教師提問時，學生能夠進行相對比較清楚的回答；課堂配備必要的音響和視聽設(shè)備。積極教學法強調(diào)教師是課堂的主導(dǎo)，重在引導(dǎo)而不是唱獨角戲，除了關(guān)注聽覺環(huán)境外，更多責任在于創(chuàng)建合適的視覺環(huán)境、物理環(huán)境，以及行為環(huán)境，從而充分考慮到情感因素、人際因素和心理因素等。例如在“普通化學”課程教學中，每次上課前 5 min，需要將ppt置于所有同學能夠清晰觀看的位置，如有類似于化學方程式或反應(yīng)思維導(dǎo)圖等需要提供足夠的清晰程度，以大白紙等輔助教學工具使用時必須保證足夠的整潔；老師安排教師座位時，需要保證與所有同學能夠進行目光交流的無障礙，可以根據(jù)教室的實際情況采用U型安排或線性安排的多種形式。每次上課前盡可能關(guān)閉教師房門，形成相對比較安靜的環(huán)境，確定外部無明顯噪聲和教師音箱設(shè)備無故障，同時提醒學生在課前1～2 min 保持相對安靜，提醒課堂即將開始。由于“普通化學”課程在授課過程中經(jīng)常引入類似于反應(yīng)動畫、節(jié)能減排，以及國家發(fā)展戰(zhàn)略等新聞等社會熱點問題，所以視頻播放設(shè)備的效果對課堂影響較大，需要及時進行調(diào)試。一個授課過程通常要持續(xù)1～2 h，課前教師進行適當?shù)那鍧?，調(diào)整舒適的光線，確認良好的通風，調(diào)節(jié)適宜的溫度等，有利于學生保持較好的健康和良好心態(tài)[4]。普通化學總體來說還是一門偏理論的課程，根據(jù)心理學的原理，適宜的環(huán)境能夠減緩人的心理壓力。教師和學生的行為規(guī)范是課堂活動能夠良好進行的前提。通過教師的良好的言談舉止、積極的工作和生活態(tài)度以及對學生的信息反饋方式等，使得學生更愿意和主動的參與課堂活動；同時教師承擔引導(dǎo)和督促的角色，關(guān)注學生的注意力并以適當?shù)姆绞竭M行提醒。監(jiān)督學生記錄筆記，通過合理的課堂規(guī)則的發(fā)布和執(zhí)行，保障學習目標的及時達成，兼顧學生要遵守的基本禮儀禮節(jié)。

1.4 豐富的課堂活動，切實落實學生為中心的實踐

為了避免傳統(tǒng)“報告式”課堂，學生的學習角色由被動變主動。首先需要將課堂的大部分時間交給學生，老師是課堂活動的引導(dǎo)者和組織者。通常有三種策略可以采用，分別實行有導(dǎo)向性點名提問；合理的課堂小組活動；思維導(dǎo)圖方式記筆記。在普通化學課程的具體實施中，以可以將課堂進行分割為導(dǎo)入、主體、總結(jié)等幾個部分。三種策略可以在各個授課環(huán)節(jié)采用。[5]

有導(dǎo)向性點名提問要以能達成學習目標為指引，通過若干問題的設(shè)定，逐級深入，引導(dǎo)學生由易到難進行完成，問題內(nèi)容通常是由封閉式問題過渡到開放式問題。在提問期間，教師保持足夠的耐心和積極的引導(dǎo)，不能急于補充學生的答案，力求由學生比較完成的內(nèi)容進行調(diào)整和補充，教師及時觀察學生對問題的反應(yīng)程度，轉(zhuǎn)換模式進行引導(dǎo)。一般而言，封閉式問題的答案唯一明確，考察學生對問題的基本認識程度，一般在導(dǎo)入環(huán)節(jié)或總結(jié)部分采用；開放式問題適用于具備一定理論基礎(chǔ)上的深入，重在激發(fā)學生的興趣和注意力，一般在課堂主體部分采用。無論哪種提問形式，其設(shè)計的內(nèi)容都要難易適當、邏輯關(guān)系清晰以及學生機會均等，具有可鼓勵性和積極性，使得每一位學生感受到被尊重、被關(guān)注和被重視。例如，在普通化學第五章化學熱力學部分，采用有導(dǎo)向性點名提問進行導(dǎo)入環(huán)節(jié)。首先，根據(jù)課前布置的關(guān)于石墨和金剛石的視頻觀看預(yù)習，設(shè)計如下4個問題按照順序進行提問。第一個問題是石墨和金剛石都是由什么化學元素組成的？為相對簡單封閉式問題，學生能夠輕松回答出來，面對全體同學提問，根據(jù)事先規(guī)則制定避免大合唱式回答。第二個問題石墨和金剛石，作為化工原料哪一個價格相對較高。問題具有一定開放性，提問2～3位同學回答，并進行板書。第三個問題是有人提出想要把石墨變?yōu)榻饎偸?，你認為是否可以，原因是什么？問題的開放程度較大，形成正反兩方面意見，教師進行匯總。第四個問題是請羅列石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱力學條件因素。引出熱力學能、焓、熵和吉布斯自由能以及ΔG來判斷化學反應(yīng)的方向等問題，形成本次學習目標。注意在學生進行回答問題時，需要給同學們限定思考時間，有時可以適當降低難度，對學生的回答采用先夸獎后補充訂正的基本原則。

有效的、合理的課堂小組活動，可以幫助學生積極主動的學習。根據(jù)學習金字塔模型，在記憶留存率方面，小組討論、實際演練/做中學、馬上應(yīng)用/教別人分別為50%、75%和90%。結(jié)合學生對認知的過程考慮，現(xiàn)在普遍采用小組討論居多，往往結(jié)合改良版的頭腦風暴等方式。教師需要實現(xiàn)設(shè)計好小組活動的環(huán)境，一般分為由傳統(tǒng)型布局和U型布局。只要取決于小組討論的關(guān)注點是在聯(lián)合還是獨立的結(jié)對練習、對黑板和屏幕的可視度、是否適合生生或師生的交流和提問。除了倆倆結(jié)對以外，通常會賦予小組成員角色，即CEO、記錄員、匯報員等。教師在學生小組匯報期間，可以采用比較多的形式保證學生的參與度。例如，可以大白紙羅列展示方式、小組匯報方式、組間PK，教師也可利用改良版的“頭腦風暴”集中展示各小組的成果，將小組的個人的表現(xiàn)充分肯定，鼓勵組間競爭，設(shè)計聯(lián)想方式等激發(fā)學生思維發(fā)散，提出自己的想法和見解。在普通化學課程中配位化合物的化學鍵本性部分，相對理論深度比較大，以往的傳統(tǒng)教學中基本采用講授的方式，學生的學習效果不佳。改革后課堂采用小組活動方式進行，將σ配鍵和π配鍵以及內(nèi)軌和外軌型配合物等枯燥的理論知識轉(zhuǎn)化為有趣的模型分析。小組討論的議題通過列舉典型的離子鍵和共價鍵以及配位鍵的化合物，分析配位鍵與普通的化學鍵的區(qū)別在哪里？有什么異同點？老師再把知識點拆分為σ配鍵和π配鍵，要求小組完成對知識點的講解，并進行小組互評。之后要求小組寫出含有鋅元素的至少3個配位化合物，并采用小組傳遞方式分享，給予適當?shù)莫剟?。總結(jié)內(nèi)軌和外軌型配合物的組成及其特征，相對難度較大，必須由小組很好的協(xié)調(diào)才能完成，要求小組負責人將任務(wù)分解細化到個人，齊心協(xié)力完成可展示的內(nèi)容，并進行組間PK，就內(nèi)層或外層d軌道的參與度、雜化方式以及空間構(gòu)型進行分享，教師進行適當補充。課后作業(yè)可以采用思維導(dǎo)圖的方式完成配位化合物的化學鍵本性的層級分析、動畫演示或示意圖等，協(xié)助學生實現(xiàn)由抽象到具體的認識，實現(xiàn)“赫布型學習”/“聯(lián)合學習”，構(gòu)建了知識點的有效銜接和知識與學習方式的高效鏈接，從而形成較好的、積極主動的學習行為。

2 結(jié)語

積極教學法是相對比較新的教學理念，比較符合以學生為中心的教育要求，能夠較好的發(fā)揮學生學習的主觀能動性，對于提升學生的綜合素養(yǎng)大有裨益。但是在普通本科院校的教學法改革中也會遇到問題，主要是由于教師對原有教學方式的固化、學生自學能力的不足以及學校層面的相應(yīng)配套設(shè)施的欠缺等。如果能在如下幾個方面進行積極的努力，積極教學法可以發(fā)揮更大作用：一是，學校提供配備足夠的師資和良好的條件；二是，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，提升學生獲取新知識的渠道；三是對教學大綱進行重新修訂；四是，對教師加強激勵理論的培訓。