啟發(fā)式教學(xué)模式與合作研究學(xué)習(xí)模式對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

齊珊　尤慧艷

[摘 要]以分析化學(xué)專業(yè)課為藍(lán)本，借鑒英國高等教育經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用多個教學(xué)實(shí)例，闡述了如何應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)模式培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使大學(xué)生在更深層次上掌握所學(xué)理論知識；如何應(yīng)用合作研究學(xué)習(xí)模式使大學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識，同時增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識。說明兩種模式對大學(xué)生邏輯思維能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要意義。

[關(guān)鍵詞]啟發(fā)式 研究式 教學(xué) 學(xué)習(xí) 創(chuàng)新能力

[中圖分類號] G640 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）04-0025-02

目前，國內(nèi)大學(xué)學(xué)制多為四年，前三年主要都是課程學(xué)習(xí)，側(cè)重掌握本學(xué)科基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識。教學(xué)多采用講授式，學(xué)生被動接受固定知識，隨著年級的升高，學(xué)生的聽課興趣不斷下降，出勤率越來越低。

為更好地培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷激發(fā)大學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)造力，真正在大學(xué)里實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育，筆者在教與學(xué)雙邊做了改革。以分析化學(xué)專業(yè)課為研究對象，在多個教學(xué)實(shí)例中應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)模式，使學(xué)生在更深層次上掌握所學(xué)理論知識；借鑒英國高等教育經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用合作研究學(xué)習(xí)模式使學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力，同時在合作學(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

一、啟發(fā)式教學(xué)模式的應(yīng)用研究

啟發(fā)式教學(xué)模式就是指教師在課堂教學(xué)過程中，充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，采用多種方式，以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心，增強(qiáng)學(xué)習(xí)目的和動機(jī)教育，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。啟發(fā)式教學(xué)的實(shí)施要求教師將教學(xué)目的貫穿于教學(xué)的始終，深入研究教學(xué)內(nèi)容的邏輯性，運(yùn)用生動的教學(xué)用語，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生。啟發(fā)式教學(xué)的實(shí)質(zhì)在于正確處理教與學(xué)的相互關(guān)系，反映了教學(xué)的客觀規(guī)律。在啟發(fā)式教學(xué)中通常要引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，體現(xiàn)在化學(xué)學(xué)科上，就是要充分發(fā)揮化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)的特點(diǎn)，將描述聯(lián)系實(shí)物，見如下課堂教學(xué)實(shí)例。

實(shí)例1 化學(xué)分析中四大滴定的教學(xué)

首先使學(xué)生明確“滴定”的概念。在講概念時，教師需要進(jìn)行解釋。如“滴定”，一般教科書中都寫滴定是“將標(biāo)準(zhǔn)溶液通過滴定管滴加到被測物質(zhì)的溶液中的過程”。通常教師講課時都解釋什么是標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測物，往往忽略“過程”二字。實(shí)際上恰恰應(yīng)強(qiáng)調(diào)滴定是個動詞，“過程”一詞在化學(xué)上具有深刻的含義，它對應(yīng)一個實(shí)驗(yàn)操作甚至化工生產(chǎn)線。這里的滴定過程就是學(xué)生滴定實(shí)驗(yàn)場景的再現(xiàn)，可以請學(xué)生回憶做過的酸堿滴定實(shí)驗(yàn)，眼前浮現(xiàn)出全套滴定裝置：鐵架臺上固定著滴定管，滴定管中裝著標(biāo)準(zhǔn)溶液；臺面上放著錐形瓶，瓶內(nèi)裝著待測溶液和添加的指示劑。假想自己就站在實(shí)驗(yàn)臺前，左手握滴定管的旋轉(zhuǎn)開關(guān)，輕輕轉(zhuǎn)動開關(guān)，滴定管中的溶液流出，進(jìn)入下面的錐形瓶，右手搖動錐形瓶，指示劑變色即關(guān)閉開關(guān)，終止滴定。這樣學(xué)生就可以自己描述實(shí)驗(yàn)過程，得到的就是滴定的概念。

有了對滴定的感性認(rèn)識，就可以進(jìn)一步說明滴定是容量分析的一種形式，從而引出本課教學(xué)目的——通過滴定分析方法測定物質(zhì)的含量。進(jìn)而介紹可以通過化學(xué)反應(yīng)類型確定滴定方法，從而引出酸堿滴定、沉淀滴定、配位滴定和氧化還原滴定四大滴定方法，明確了本課的主要內(nèi)容。這樣學(xué)生既明確了學(xué)習(xí)目的和教學(xué)內(nèi)容，對新課程又不感到陌生，學(xué)習(xí)的積極性會大大提高。

實(shí)例2 色譜法與色譜系統(tǒng)的教學(xué)

色譜法是儀器分析的三大方法之一。根據(jù)一般教科書中色譜的定義，可將其歸納為：“色譜是一個分離過程，它利用不同組分在相對運(yùn)動、相互不溶的兩相，即相對靜止的固定相和相對運(yùn)動的流動相中的吸附能力、分配系數(shù)、離子交換能力、親和力或分子大小等性質(zhì)的微小差別，經(jīng)過連續(xù)多次在兩相間的質(zhì)量交換，使不同組分得到分離。”學(xué)生本來對色譜法不熟悉，加上這么長的充滿術(shù)語的定義，一定很難理解。此時需舉例說明，可以先介紹說明色譜起源的典型實(shí)驗(yàn)，即用傳統(tǒng)柱色譜法分離植物色素。通過描述實(shí)驗(yàn)場景使學(xué)生眼前浮現(xiàn)出，如圖1所示的實(shí)驗(yàn)示意圖。

學(xué)生假想自己在做實(shí)驗(yàn)，玻璃柱中放入碳酸鈣，將待分離的植物色素溶液倒入玻璃柱中，向其中加入石油醚沖洗，就會看到色素溶液在向下運(yùn)動的過程中出現(xiàn)分層，直至流出玻璃柱。

這樣一個過程學(xué)生容易聯(lián)想，此時再講解這一過程就是色譜分離，碳酸鈣就是相對靜止的固定相，石油醚就是相對運(yùn)動的流動相，植物色素即是被分離的由不同組分構(gòu)成的樣品，玻璃柱即是色譜柱，學(xué)生就明白了。接下來可以提問：“碳酸鈣起什么作用？石油醚起什么作用？它們是否為唯一選擇？”進(jìn)而再講分離機(jī)理，固定相與流動相的種類等，學(xué)生很容易接受。

在講色譜五大系統(tǒng)時，也可以借鑒圖1的實(shí)驗(yàn)。玻璃柱及柱內(nèi)的固定相構(gòu)成色譜的核心系統(tǒng)——分離系統(tǒng)。其它系統(tǒng)可通過啟發(fā)學(xué)生思考引出，如：“植物色素如何加入？石油醚如何加入？量如何控制？是否可以借助儀器？”從而引出進(jìn)樣系統(tǒng)和流動相驅(qū)動系統(tǒng)。再提問：“如果樣品中各組分無色，看不到怎么辦？”即可引出檢測系統(tǒng)。“接下來信號如何處理？”即涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。然后講色譜儀由輸液——進(jìn)樣——分離——檢測——數(shù)據(jù)處理五大系統(tǒng)構(gòu)成，各系統(tǒng)的功能及原理，學(xué)生就很容易掌握，也有興趣學(xué)習(xí)。

二、合作研究學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用研究

研究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，以類似科學(xué)研究的方式去獲取知識和應(yīng)用知識。可由教師提出問題或解決問題的參考途徑，也可由學(xué)生提出問題，然后學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識和未學(xué)知識，嘗試用科學(xué)研究的思維模式及方法，探索解決目標(biāo)問題。在教學(xué)過程中，要求教師必須不斷更新自身知識結(jié)構(gòu)，協(xié)助學(xué)生開闊視野。在學(xué)習(xí)過程中可以培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力、綜合運(yùn)用知識能力、中英文閱讀與表達(dá)能力甚至計算機(jī)應(yīng)用能力。更能培養(yǎng)學(xué)生的科研探索精神和科學(xué)道德，有助于學(xué)生才華的施展。

合作研究學(xué)習(xí)模式是英國等國外大學(xué)生主要采取的學(xué)習(xí)模式。教師授課的同時給學(xué)生出研究題目，將學(xué)生分成研究小組，每組3-5人，課下以小組為單位完成教師布置的作業(yè)。由于作業(yè)都是研究性質(zhì)的題目，沒有固定答案，學(xué)生需要參考很多資料才能達(dá)到要求。在小組中，需要多人配合，每個同學(xué)各有分工，最后集體討論，合作完成作業(yè)。作業(yè)形式可以是書面報告或口頭報告材料，后者需要學(xué)生在課堂上做口頭報告。教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)過程及采用的研究方法、創(chuàng)新能力、整體合作情況評定學(xué)生分?jǐn)?shù)。在上交小組作業(yè)時，學(xué)生們通常需附帶上交小組評定表，每位學(xué)生填寫除自己外其他小組成員的表現(xiàn)情況，并酌情打分。在小組合作進(jìn)行順利的前提下，教師通常會給予同一小組各成員相同的分?jǐn)?shù)，但是如果從小組評定表中看出異常，教師會通過與小組成員溝通，酌情給予小組成員不同分?jǐn)?shù)。所有作業(yè)提交后，由學(xué)科教師打分，打分后的作業(yè)經(jīng)學(xué)科負(fù)責(zé)人審核以保證不同教師按同一標(biāo)準(zhǔn)給予分?jǐn)?shù)，最后作業(yè)還要按一定比率抽去外審，外審結(jié)果如有改變，學(xué)生成績會做出相應(yīng)調(diào)整。這些作業(yè)的總成績可占本科總成績的50%（有些學(xué)科甚至更多），期末考試占50%。 合作研究學(xué)習(xí)模式不但可以發(fā)揮研究性學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，可使獨(dú)生子女們得到鍛煉，對大學(xué)生未來參加工作具有重要意義。

如下是教學(xué)實(shí)例。

實(shí)例1 色譜分離條件的優(yōu)化研究

教學(xué)過程中首先提示根據(jù)分離原理及色譜五大系統(tǒng)構(gòu)造，哪些條件可以進(jìn)行優(yōu)化。與機(jī)理相關(guān)：固定相種類、流動相組成及配比；與儀器相關(guān)：泵壓、進(jìn)樣量、柱長、柱內(nèi)徑、檢測器種類、波長等選擇。設(shè)計需試驗(yàn)?zāi)男┛勺儣l件，從而給出可行的實(shí)驗(yàn)方案。

實(shí)例2 食品樣品前處理方法研究

教學(xué)過程中可先講解各種樣品前處理的通用方法，如過濾、離心、蒸餾、蒸發(fā)濃縮、消解、微波提取、超聲提取、膜透析、生物樣品水解、蛋白沉淀、萃取等。 然后將學(xué)生分組，請學(xué)生就食品樣品前處理進(jìn)行合作研究。可以是同組學(xué)生選一種食品，研究不同的條件，不同組學(xué)生選不同的食品，最后形成一篇食品樣品前處理綜述，互相學(xué)習(xí)。通過此合作研究，學(xué)生的邏輯思維能力和基本科研能力將得到提高，為下一步進(jìn)入研究階段打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

實(shí)踐證明，如上的啟發(fā)式教學(xué)模式和合作研究學(xué)習(xí)模式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。

[責(zé)任編輯：碧 瑤]endprint