任玉蘭 邵艷秋 羅玉杰
儀器分析是高校化學類專業本科生的一門重要專業基礎課,教學內容涉及化學、物理學、儀表電子學、數學和計算機科學等學科的知識,知識面廣,綜合性強,在培養大學生綜合素質、創新意識及實踐能力方面起著非常重要的作用。為進一步提高課堂的教學質量,激發學生的學習潛能,強化學生的科學素養,本教學團隊嘗試了將討論式教學法應用于儀器分析的教學當中,頗有成效。
儀器分析是通過測量物質某些物理或物理化學性質、參數及其變化來確定物質的組成、含量及化學結構的分析方法的集合。分析方法種類多,涉及面廣,難度大,不同類別的分析方法之間聯系不多。如光學分析法是依據電磁輻射與物質之間的相互作用而建立起來的一類方法,而電化學分析法則是通過測量電參量及其變化來進行分析的一類方法。這兩類方法所用的儀器各不相同,工作原理也不相通,使得學生在學習的過程中感到難度大、內容抽象、難于理解和掌握,對課程容易產生畏難情緒,學習缺乏主動性,考試時只會死記硬背,知其然而不知其所以然。
討論式教學法是發揮學生的主體作用和教師的主導作用,發揚課堂教學中民主作風的一種課堂教學方法;是在教師的引導下,為實現一定的教學目標,通過預先的設計與組織,啟發學生就特定問題發表自己的見解,以培養學生獨立思考問題的能力和求學創新的精神;是學生以小組或全班為單位,通過討論或辯論發現問題、獲得知識、培養能力的一種課堂形式。這種教學模式有利于提高學生的學習主動性、積極性,培養學生的創新意識和創新能力。目前,討論式教學法在大學課堂教學中已得到了廣泛應用,國外一些著名大學也將其作為僅次于課堂講授的第二教學手段。
針對儀器分析課程“雜、散、難”的特點,如何找出各知識點的關聯,主干和分支的接界點,使課程學起來雜而不散、難而不繁是問題的關鍵之一。為此,筆者將“討論式”教學法引入儀器分析教學中,并針對該方法的運用談幾點自己的體會。
1.精研教材,創設問題,想方設法提高學生的綜合素質。將討論式教學法應用于教學中,并取得良好教學效果的一個關鍵問題就是:如何合理地設計出要討論的問題,以激發學生學習的潛能,提升學生的綜合素質。問題設計得恰當與否,主要取決于教師對教材的理解程度,直接影響學生對教學內容理解的深度與廣度。在設計討論問題時,教師要把握以下幾點:一是要充分研究教材,依據教學目的與要求,針對教學的重點與難點提出問題;二是設計的問題要有銜接性,應深入淺出、環環相扣;三是要注意主干問題與分支問題在教學過程中的合理設計;四是要有總結性問題和引申性問題,以便于學生通過對教學內容的總結而使所學知識得到進一步升華與凝練。
例如,在儀器分析課程電解及庫侖分析法這一章的學習中,筆者精心設計了八個問題(如圖所示)。這八個問題包含了整個這一章的重點和難點。通過對這八個問題的討論,學生總結出了這兩種方法之間從定義的角度引申出的三點區別與四點聯系。最后一個問題屬于這一章的知識拓展問題。由于這門課程具有分析方法種類多、關聯少的特點,因此盡量挖掘各方法之間的關聯,也有助于學生對這門知識的理解與升華,使得學生本來覺得這門課程知識點散亂,但通過適當地比較發現它原來也是有一定規律性的。

電解及庫侖分析法的教學設計圖
2.啟發思路,得出結論,循循善誘激發學生的自身潛能。要討論的問題精心設計好了,下一步就是課堂教學,教師的引領作用是圓滿完成教學任務的一個關鍵。以電解及庫侖分析法這一章的教學為例,在第一個問題討論結束后,涉及第二個問題的引入。教師可以利用第一個問題討論的結果之一,即電解分析法與庫侖分析法都用到了電解池,涉及待測組分的電解,那么什么情況下待測組分開始電解呢?這時適時提出一個名詞,即分解電壓。只有外加電壓達到了分解電壓時才開始電解,從而引入了第二個問題。問題二得出的是理論分解電壓,而實際的分解電壓又是什么情況呢,它們之間是通過過電位聯系在一起的。這樣環環相扣、循循善誘,推出了第三個問題。在教師精心的教學設計下,學生被一步步引領入科學的殿堂。依此類推,學生經過了充分的課前準備、熱烈的課堂討論,可以增進對知識點的深入理解。在課堂教學過程中,教師要注意兩個問題:一是如何調動學生學習的積極性,激發學生的潛能;二是如何控制討論的深度和廣度,引發學生的求知欲。
3.精辟點評,及時總結,充分調動學生學習的積極性。討論是否適時、適當、適量,能否達到預期的效果,也充分體現了一名教師的課堂管理藝術。要想上好一節成功的討論課,那么在整個教學環節中,教師要遵循“四要”原則。一是在教學設計中,教師要充分考慮如何培養學生的創新意識,提高學生分析問題和解決問題的能力,激發學生學習的主動性和積極性。二是在討論的過程中,教師要適當參與,與學生積極互動、共同討論,努力營造主動探索、生動活潑的課堂氛圍,并用恰當的語言進行精辟的點撥。三是教師要善于發現和保護學生的創新意識,使每個學生都能發揮自身潛能。對于想法新穎而又有理有據的學生,要充分給予肯定和鼓勵,讓創新意識的萌芽生根、成長,引導學生去“質疑、探究、合作”,以培養學生的創新能力與團隊精神。四是在討論結束時,教師要及時進行討論內容的小結。對于回答錯誤的學生,教師應以鼓勵為主,積極引導;對于回答正確的學生,教師應及時給予表揚,以增強學生的自信心。
1.以學生為本,重視學生主體性的發揮。討論式教學法改革的目標是探索一種具體可行的方法與途徑,打破以往教師講、學生記的講授式和滿堂灌的教學模式,將教育教學轉變為以學生發展為中心,注重學生科學素養各個方面的全面發展,使學生變被動學習為主動發展,從而促進學生創新意識、創新能力和實踐能力的培養。因此,在討論式教學中,教師要重視學生的主體地位,努力激發學生的創造性,使教學真正成為師生富有個性化的創造過程。以學生為主體,教師成為學生的組織者、引導者、合作者,師生之間應是平等的對話關系。從而學生不再是一個接受知識的容器,而是一個學習的主體;課堂不再是“一言堂”,而成為多聲部的“合唱團”;教師不再是“獨奏者”,而成為“伴奏者”,教師與學生一起演奏出一曲和諧美妙的樂章。
2.教師的引領作用是確保討論的方向、進程與效果的關鍵。上一堂精彩的討論課,與教師的努力是密不可分的,而教師的引領作用是實現良好教學效果的關鍵之一。課前,教師要精研教材,積極整合課程資源,確立討論題目。課堂中,教師要積極引領,深入淺出,循循善誘,使學生真正地融入這次討論中,師生都作為平等的個體參與知識和問題的探索。另外,學生主動參與、自主探究和自由創造,提高了學生的語言表達能力和交際能力。課后,教師要及時總結經驗,查找不足。總之,教師恰到好處的引領能讓學生受到啟發,深刻領會到各知識點之間的聯系,并能激發學生主動學習的意識。
通過討論式教學法的引入,培養了學生獨立思考的能力、運用知識解決問題的能力、獨立獲取知識的自主學習能力及語言表達能力。設計問題,集體討論,活躍的課堂氛圍,有助于減輕學生學習的壓力,激發學生的求知欲,使學生注意力集中,思維活躍;有利于學生主動學習知識,對所學知識印象深刻、不易遺忘,極大地提高了學生的學習效率。