“脈絡(luò)式”教學(xué)在分析化學(xué)課堂教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

朱孟嬌 劉守清 張錢(qián)麗

蘇州科技大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院 江蘇蘇州 215009

分析化學(xué)是重要的化學(xué)分支學(xué)科,被譽(yù)為“現(xiàn)代化學(xué)之母”。[1]分析化學(xué)與物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)并稱(chēng)為四大化學(xué),構(gòu)筑起了化學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)。現(xiàn)代分析化學(xué)的迅猛發(fā)展,分析化學(xué)與生物、天文、環(huán)境、材料等學(xué)科緊密交叉,形成了獨(dú)具特色的現(xiàn)代發(fā)展路徑,同時(shí)也使得分析化學(xué)在生活中的作用日漸重要,越來(lái)越多的學(xué)科需要開(kāi)展分析化學(xué)的課程。面對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)各異、對(duì)于化學(xué)學(xué)習(xí)深度要求差異化大的教學(xué)要求,急需探索出合適的教學(xué)方法,能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容、堅(jiān)實(shí)地掌握課程要義。

1 分析化學(xué)課程的教學(xué)方式探索及問(wèn)題

基于分析化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),已經(jīng)有了許多有益的教學(xué)方式方法的探索。例如,基于分析中的誤差與數(shù)據(jù)處理的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐[2],通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,學(xué)生講述學(xué)習(xí)內(nèi)容并討論,實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂的分析化學(xué)創(chuàng)新型教學(xué)。此外,對(duì)比式教學(xué)[3]、線上線下混合式教學(xué)[4]、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)融合教學(xué)[5]等教學(xué)方法均實(shí)現(xiàn)了對(duì)于傳統(tǒng)分析化學(xué)教學(xué)的有益探索,取得了較好的教學(xué)效果。而課程思政內(nèi)容融于分析化學(xué)的課堂教學(xué)中[6],進(jìn)一步豐富了分析化學(xué)在育教于學(xué)中的應(yīng)用,使該課程教授知識(shí),也能在課堂學(xué)習(xí)中傳達(dá)積極向上、奮發(fā)昂揚(yáng)的科學(xué)精神和愛(ài)國(guó)情懷。面對(duì)多種多樣的教學(xué)方法,探索適合的、有趣的教學(xué)方法,引起了筆者的注意。

在進(jìn)行科學(xué)教學(xué)調(diào)研中發(fā)現(xiàn),分析化學(xué)這類(lèi)傳統(tǒng)的理科課程,在日常的教學(xué)中相對(duì)更加依賴(lài)以教師為中心的集中教授方式。學(xué)生課上聽(tīng)課,課后完成教師布置的作業(yè)鞏固知識(shí)。進(jìn)行下次課時(shí),教師進(jìn)行提問(wèn)以獲得學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋。這樣的教學(xué)模式較為傳統(tǒng),存在著諸多弊端,該模式下學(xué)生往往學(xué)習(xí)熱情不高,學(xué)習(xí)知識(shí)比較散亂,學(xué)生很容易跟不上教師講課的節(jié)奏。事實(shí)上,通過(guò)對(duì)學(xué)生的單獨(dú)談話發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生最初的主觀學(xué)習(xí)意愿還是比較強(qiáng)烈的,但是由于教學(xué)過(guò)程枯燥、公式復(fù)雜、內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)分散,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情逐漸減退。

2 “脈絡(luò)式”教學(xué)方法的提出

那么,如何將分析化學(xué)的課堂變得生動(dòng)有趣起來(lái)?如何充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性并在之后的課堂教學(xué)中保持學(xué)生的熱情呢?好的課堂是以學(xué)生為中心的,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,因此,從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求入手,才能更好地改進(jìn)學(xué)生的課堂體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。通過(guò)與部分學(xué)生深入談話發(fā)現(xiàn),學(xué)生們往往在課前對(duì)于將要進(jìn)行學(xué)習(xí)的章節(jié)內(nèi)容不熟悉,更是缺乏對(duì)于章節(jié)整體學(xué)習(xí)內(nèi)容的把握,從而導(dǎo)致學(xué)生在上課前,既不清楚本章要講授的內(nèi)容,也不清楚章節(jié)內(nèi)容之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),因此造成章節(jié)學(xué)習(xí)的困難。據(jù)此,我們從改善學(xué)生對(duì)于章節(jié)內(nèi)容的把握這一點(diǎn)出發(fā),探討性地進(jìn)行了“脈絡(luò)式”教學(xué)的課堂實(shí)踐,幫助學(xué)生快速構(gòu)建章節(jié)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),串聯(lián)學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn),提高學(xué)生興趣及對(duì)于課堂內(nèi)容的理解,促成學(xué)生在課堂教學(xué)中達(dá)成高階學(xué)習(xí)目標(biāo),提高學(xué)習(xí)的水平,實(shí)現(xiàn)從學(xué)習(xí)知識(shí)的灌輸式教學(xué)到游刃有余的運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

3 “脈絡(luò)式”教學(xué)的概念及其操作方法

3.1 “脈絡(luò)式”教學(xué)的概念

所謂“脈絡(luò)式”教學(xué),類(lèi)似于思維導(dǎo)圖式[7]教學(xué),但是又有不同。相同點(diǎn)是都需要從某一知識(shí)點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行分析化學(xué)課程講授,以提問(wèn)式的教學(xué)方法來(lái)開(kāi)展每一章節(jié)的首次授課。“脈絡(luò)式”教學(xué)的核心,是將每一章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行情景的提取和問(wèn)題的設(shè)置,是將問(wèn)題導(dǎo)向型教學(xué)模式[9]融入思維導(dǎo)圖的設(shè)置中,形成一種新的脈絡(luò)式的學(xué)習(xí)架構(gòu)。

“脈絡(luò)式”教學(xué)一詞的重點(diǎn)在于“脈絡(luò)”,不同于思維導(dǎo)圖式教學(xué),“脈絡(luò)式”教學(xué)更加注重問(wèn)題,而不是概念。“脈絡(luò)式”教學(xué)過(guò)程中的概念是在解決問(wèn)題的過(guò)程中自然的引入其中。例如,在講授《分析化學(xué)》第一章概論的時(shí)候,按照以往的教授方法,應(yīng)該要從分析化學(xué)的發(fā)展歷史,分析化學(xué)的概念開(kāi)始講授。但是,在進(jìn)行“脈絡(luò)式”教學(xué)的探索過(guò)程中,教師會(huì)首先拋出問(wèn)題:如何進(jìn)行分析化學(xué)研究?引導(dǎo)學(xué)生思考生活中的分析化學(xué)相關(guān)應(yīng)用并舉例。在學(xué)生舉例后,引導(dǎo)學(xué)生思考某一特定研究目的如何實(shí)現(xiàn)。例如,如何檢測(cè)湖泊水中的重金屬離子含量等,從而引出針對(duì)分析對(duì)象的采樣方法、樣本的處理等概念,進(jìn)一步,引導(dǎo)學(xué)生思考樣本檢測(cè)如何進(jìn)行,從而引出傳統(tǒng)的四大滴定方法。學(xué)生在思考數(shù)據(jù)獲得之后,思考如何判斷數(shù)據(jù)是否可用、誤差大小等。將整個(gè)分析化學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行串聯(lián),在學(xué)生腦中構(gòu)建分析化學(xué)的知識(shí)脈絡(luò)網(wǎng)。而這個(gè)“脈絡(luò)”是學(xué)生對(duì)于教師所提出問(wèn)題進(jìn)行思考自然形成的反饋。

圖1 分析化學(xué)第一章概論脈絡(luò)式教學(xué)圖

3.2 “脈絡(luò)式”教學(xué)的實(shí)施方法

如今的大學(xué)課堂教學(xué),提倡混合式教學(xué)、以學(xué)生為中心的教學(xué)模式,多種多樣的教學(xué)方法的融合使用更是產(chǎn)生了多元化教學(xué)[8]的有益探索?！懊}絡(luò)式”教學(xué)在實(shí)際的實(shí)施過(guò)程中,需要用到思維導(dǎo)圖對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)梳理,同時(shí)需要以學(xué)生為中心,以教材為立足點(diǎn),尋找出適合作為“脈絡(luò)式”教學(xué)的切入點(diǎn)的好問(wèn)題。

那如何評(píng)價(jià)問(wèn)題的好壞呢?首先,好的問(wèn)題能夠給學(xué)生真實(shí)的思維風(fēng)暴體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題,同時(shí)幫助學(xué)生著眼于實(shí)際,更好地理解所學(xué)內(nèi)容,自主進(jìn)行思維網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu),并以此為基礎(chǔ),進(jìn)行自主探究,從而將知識(shí)變成能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。其次,好的問(wèn)題應(yīng)該是開(kāi)放性的、發(fā)散性的,能夠激發(fā)學(xué)生的深層思維的,而不是主觀的、確定的。因此,教師應(yīng)該在課前進(jìn)行充分的備課,積累實(shí)際生活中的素材,提高自身素養(yǎng),從而能夠在備課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)適合章節(jié)教學(xué)的好問(wèn)題,更好地進(jìn)行“脈絡(luò)式”教學(xué)。此外,問(wèn)題的尋找和設(shè)置,應(yīng)該以學(xué)生為中心,教師在進(jìn)行“脈絡(luò)式”教學(xué)問(wèn)題設(shè)置時(shí),要進(jìn)行身份的轉(zhuǎn)換,將自己帶入學(xué)生的身份,設(shè)想學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和接受能力。不同學(xué)生的能力是不近相同的,在進(jìn)行問(wèn)題設(shè)置時(shí),要考慮到不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生對(duì)于同一問(wèn)題的認(rèn)知水平和層次的不同,進(jìn)行多層次的引導(dǎo),因材施教。

在尋找到合適的問(wèn)題進(jìn)行“脈絡(luò)式”教學(xué)時(shí),還需要注意結(jié)合問(wèn)題導(dǎo)向型教學(xué)的特點(diǎn)進(jìn)行章節(jié)的總體把握。傳統(tǒng)的問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)需要我們從問(wèn)題出發(fā),組織學(xué)生開(kāi)展個(gè)性探究,幫助學(xué)生進(jìn)行協(xié)商解決難題。課堂上實(shí)時(shí)進(jìn)行恰如其分的指導(dǎo),在學(xué)生探討結(jié)束時(shí)進(jìn)行成果的分享,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的獲得感與參與感。因此,在進(jìn)行“脈絡(luò)式”教學(xué)時(shí),需要充分與學(xué)生互動(dòng),設(shè)置的問(wèn)題需要與學(xué)生的生活密切相關(guān),問(wèn)題的設(shè)置應(yīng)該簡(jiǎn)單、清晰、直觀、有趣,從而激發(fā)出學(xué)生的共鳴。

3.3 “脈絡(luò)式”教學(xué)實(shí)施案例

實(shí)際的分析化學(xué)“脈絡(luò)式”教學(xué)實(shí)踐中,許多章節(jié)的內(nèi)容都需要進(jìn)行大量的公式講解、推導(dǎo),這樣的章節(jié)往往是學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和效果比較差的章節(jié)。在進(jìn)行這類(lèi)章節(jié)的教學(xué)時(shí),可以采用“脈絡(luò)式教學(xué)+體驗(yàn)式教學(xué)[10]”的方式。

教師課前將下節(jié)課即將進(jìn)行教授課程中涉及的公式推導(dǎo)以PPT的形式提供給學(xué)生,讓學(xué)生明白每一步公式的變化及其對(duì)應(yīng)條件、背后涉及的公式簡(jiǎn)化原因等,從而更好地理解公式。在課堂上,首先利用“脈絡(luò)式”教學(xué),幫助學(xué)生梳理章節(jié)內(nèi)容。以酸堿滴定這一章為例,從生活中的酸入手,提問(wèn):大家生活中,都使用過(guò)哪些酸性的物質(zhì)?可能的答案是醋(醋酸)、84消毒液(次氯酸)、潔廁靈(鹽酸)等,引導(dǎo)學(xué)生思考,為什么不同的酸會(huì)有不同的應(yīng)用?因?yàn)樗岫炔煌⒀趸圆煌?進(jìn)而引入酸度不同,不同在哪里呢:強(qiáng)度不同。如果你是以為國(guó)家檢測(cè)機(jī)構(gòu)的工作人員,要如何檢測(cè)酸的強(qiáng)度呢?引起學(xué)生對(duì)于酸的強(qiáng)度的直觀概念以及酸度大小具有實(shí)際意義的思考。此時(shí),在PPT中展示不同濃度的醋,引導(dǎo)學(xué)生思考如何測(cè)量醋的度數(shù):實(shí)驗(yàn)室中最簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的檢測(cè)方法,便是酸堿滴定。這里引入高中所學(xué)知識(shí)--酸堿中和,點(diǎn)出酸堿滴定的原理。隨后邀請(qǐng)學(xué)生到黑板上逐步進(jìn)行公式推導(dǎo)及簡(jiǎn)化,同時(shí)讓學(xué)生也拿出草稿紙進(jìn)行同步推導(dǎo),在進(jìn)行推導(dǎo)的過(guò)程中教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。需要注意的是,同步推導(dǎo)訓(xùn)練不需要每一章都進(jìn)行,在學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握的比較扎實(shí)的情況下,有些章節(jié)可以不進(jìn)行逐步推導(dǎo),取而代之的是重點(diǎn)及難點(diǎn)的講解。

3.4 “脈絡(luò)式”教學(xué)的教學(xué)效果評(píng)價(jià)

現(xiàn)代教學(xué)方法多種多樣,在進(jìn)行教學(xué)方式方法創(chuàng)新的時(shí)候,結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣等,采取多種方式融合進(jìn)行教學(xué),往往能夠達(dá)到更好的教學(xué)效果。在實(shí)施了“脈絡(luò)式”教學(xué)之后,對(duì)同一專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)滿(mǎn)意度和期末成績(jī)調(diào)研結(jié)果顯示,該教學(xué)方法確實(shí)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)也有所提高(圖2)。

圖2 期末成績(jī)和課程目標(biāo)達(dá)成分析

結(jié)語(yǔ)

回顧分析化學(xué)課堂授課過(guò)程,“脈絡(luò)式”教學(xué)的核心便是以某一學(xué)生感興趣的、具有實(shí)際意義的問(wèn)題為教學(xué)出發(fā)點(diǎn),通過(guò)結(jié)合多種教學(xué)手段幫助學(xué)生理解課程內(nèi)容,引發(fā)學(xué)生思考的一種混合式教學(xué)方法。教師以學(xué)生思考的結(jié)論為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生提出解決該問(wèn)題的實(shí)際操作步驟、方法。在整個(gè)過(guò)程中,學(xué)生回答,教師在黑板上進(jìn)行總結(jié)歸納。隨后將整個(gè)章節(jié)的相關(guān)知識(shí)放進(jìn)學(xué)生的方法步驟中,將知識(shí)與實(shí)際操作進(jìn)行有機(jī)集合,實(shí)現(xiàn)學(xué)生3D知識(shí)脈絡(luò)的構(gòu)建。實(shí)際操作過(guò)程中,在進(jìn)行關(guān)鍵問(wèn)題提煉和學(xué)生思考的引導(dǎo)時(shí),需要教師提高自身的教育教學(xué)水平,提升自身科學(xué)文化素養(yǎng),緊跟時(shí)事,把握社會(huì)熱點(diǎn),與學(xué)生多進(jìn)行交流,保持與學(xué)生的同步。只有這樣,教師的課程才能在具有知識(shí)的厚重感的同時(shí),給予學(xué)生新鮮的教學(xué)體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高課程的學(xué)習(xí)效果。