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大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)方法探究
大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)方法探究
楊振平，盧美貞
�。ㄕ憬I(yè)大學(xué)，浙江杭州310014）
摘要：本文對(duì)大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“三層次”遞進(jìn)式教學(xué)模式進(jìn)行了探究，針對(duì)“三層次”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：基礎(chǔ)規(guī)范性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究探索性實(shí)驗(yàn)，分別設(shè)計(jì)了“問題引領(lǐng)互動(dòng)式”、“任務(wù)導(dǎo)向參與式”、“專題研討探究式”三種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法模型，該方法促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)驗(yàn)、自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)生綜合素質(zhì)。
關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；“三層次”方法；設(shè)計(jì)
基金項(xiàng)目：浙江工業(yè)大學(xué)2014年教學(xué)方法改革專項(xiàng)項(xiàng)目（JGZ14O1）
作者簡介：楊振平（1962-），女，遼寧阜新人，副教授，碩士，主要從事有機(jī)化學(xué)教學(xué)與研究工作。
通訊作者：盧美貞（1980-），女，浙江臺(tái)州人，講師，碩士，主要從事生物質(zhì)能源化工教學(xué)與研究工作。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高等教育中的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要教學(xué)手段。因此，探索高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)驗(yàn)、自主創(chuàng)新（“三自主”）能力是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要研究課題[1-2]。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)、化工及其他近化類專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課，近年來，浙江工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)國家精品課程建設(shè)過程中，對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容重新進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)，構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的三個(gè)層次，即：基礎(chǔ)規(guī)范性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究探索性實(shí)驗(yàn)；在教學(xué)方法上不同內(nèi)容采用不同方法，形成了“三層次”遞進(jìn)式的教學(xué)特色，充分體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)理念；在培養(yǎng)學(xué)生“三自主”能力方面取得了顯著成效，充分發(fā)揮了作為國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位的示范和輻射作用。
一、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“三層次”遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的設(shè)計(jì)思路
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開設(shè)的時(shí)間多數(shù)高校是在大學(xué)一、二年級(jí)，根據(jù)學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段（大學(xué)低年級(jí)）的知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)的要求，課題組把有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)規(guī)范性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究探索性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)驗(yàn)、自主創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)�！叭龑哟巍边f進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖1所示：
第一層次為基礎(chǔ)規(guī)范性實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生學(xué)好有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理、基本操作技能的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，良好的科研素養(yǎng)以及良好的實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣的關(guān)鍵。第二層次為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是訓(xùn)練、鞏固學(xué)生基本操作的重要環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪^程；第三層次為研究探索性實(shí)驗(yàn)，是拓展思路、提高科研素質(zhì)、培育創(chuàng)新意識(shí)、鍛煉創(chuàng)新能力的過程。
二、“三層次”遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的分層設(shè)計(jì)
課題組以培養(yǎng)學(xué)生“三自主”能力為目標(biāo)，圍繞有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“三層次”的內(nèi)容，探索設(shè)計(jì)了三種教學(xué)方法�；A(chǔ)規(guī)范性實(shí)驗(yàn)采用“問題引領(lǐng)互動(dòng)式”教學(xué)，意在調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能、自主學(xué)習(xí)能力；綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)采用“任務(wù)導(dǎo)向參與式”教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�；研究探索性�?shí)驗(yàn)采用“專題研討探究式”教學(xué)，以科研問題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生自主探索、自主創(chuàng)新能力。
1.基礎(chǔ)規(guī)范性實(shí)驗(yàn)———問題引領(lǐng)互動(dòng)式教學(xué)。有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)規(guī)范性實(shí)驗(yàn)包括有機(jī)化學(xué)基本操作和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，目的是強(qiáng)化基本操作技能訓(xùn)練，夯實(shí)基礎(chǔ)。采用問題引領(lǐng)互動(dòng)式教學(xué)，主要通過以下三個(gè)環(huán)節(jié)來完成：第一，實(shí)驗(yàn)前教師要針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)置問題，(adivasplayground.com)讓學(xué)生帶著問題去預(yù)習(xí)，并擬出解決問題的方案，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果。第二，教師要在實(shí)驗(yàn)課堂上啟發(fā)學(xué)生思路，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生爭(zhēng)論；學(xué)生在互動(dòng)討論問題的同時(shí)，思維得到拓展；對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也有了更深層次的理解，為動(dòng)手操作做好了充分的準(zhǔn)備。第三，教師總結(jié)點(diǎn)評(píng)，學(xué)生梳理思路，得出結(jié)論。通過這種教學(xué)方法，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中思路清晰，錯(cuò)誤率大大降低，同時(shí)，也會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生勤動(dòng)腦、善思考、細(xì)觀察的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。以上過程可由圖2模型設(shè)計(jì)展示出來。
2.綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)———任務(wù)導(dǎo)向參與式教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的“三自主”能力，必須在實(shí)驗(yàn)課堂上為他們創(chuàng)造必要的條件，讓學(xué)生通過親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、參與實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們獨(dú)特的思考能力和動(dòng)手能力[3]。有機(jī)化學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是一些經(jīng)典的、有代表性的合成實(shí)驗(yàn)，目的是在加強(qiáng)合成實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�。任�?wù)導(dǎo)向參與式教學(xué)是一種以具體教學(xué)內(nèi)容作為任務(wù)，實(shí)驗(yàn)前教師要將任務(wù)分解，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的方式參與到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、講解、操作、討論、成績?cè)u(píng)定等各個(gè)環(huán)節(jié)，這種角色互換的方式可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、語言表達(dá)能力以及學(xué)生的自信心都會(huì)大幅提升，同時(shí)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ矔?huì)明顯增強(qiáng)，創(chuàng)新意識(shí)提高[4]。由于該方法由學(xué)生團(tuán)隊(duì)和教師共同完成，因此，在學(xué)期初，教師需要向?qū)W生公布實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，并組建團(tuán)隊(duì)，一般5～6人為一個(gè)團(tuán)隊(duì)。該教學(xué)過程設(shè)計(jì)模型如圖3所示。
3.研究探索性實(shí)驗(yàn)———專題研討探究式教學(xué)。研究探索性實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)規(guī)范性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開設(shè)的。該實(shí)驗(yàn)集“綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性”為一體，以培養(yǎng)科研能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，并兼顧實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)踐的聯(lián)系，可以為學(xué)生今后就業(yè)和從事科研工作打下良好的基礎(chǔ)。專題研討探究式教學(xué)，是學(xué)生根據(jù)某一專題的目的要求，查閱文獻(xiàn)，研究討論，運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和技能對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、步驟、儀器等進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)施，最后分析、討論，評(píng)價(jià)其結(jié)果，是“科學(xué)探究式”的學(xué)習(xí)[5]。主要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、開題報(bào)告、過程探索、拓展延伸四個(gè)階段。經(jīng)過這樣的訓(xùn)練，學(xué)生學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)步驟，自己選擇實(shí)驗(yàn)儀器，自己操作實(shí)驗(yàn)全過程；發(fā)現(xiàn)問題，自己解決；實(shí)驗(yàn)結(jié)束，每組同學(xué)完成一篇科研論文式的“小論文”，并寫一篇實(shí)驗(yàn)感想。這一過程將科研思維方式和方法引入教學(xué)，提高學(xué)生綜合利用已有知識(shí)不斷創(chuàng)新的科研素質(zhì)，充分發(fā)揮了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探索的積極性和創(chuàng)造性。該教學(xué)過程的設(shè)計(jì)如圖4所示。
“三層次”遞進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，經(jīng)過浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)研究，教學(xué)成效顯著，但“教無定法”，只有不斷地改進(jìn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，才能有效發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，提高實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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