左國強

高職教育重在培養(yǎng)學生的操作技能，而科學合理的教學模式是提高教育教學質(zhì)量的重要保證，“任務(wù)驅(qū)動，‘教學做一體化教學模式”是基于建構(gòu)主義教學理論的教學模式，以學生為主體、教師為主導(dǎo)、任務(wù)為主線，實現(xiàn)在做中學，在做中教，教學做合一，“做”既是“教”的載體，又是“學”的載體，教師通過“做”來教學生，學生通過“做”來學習和掌握知識與技能。

儀器分析課程是工業(yè)分析技術(shù)、食品營養(yǎng)與檢測等專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，該課程重點培養(yǎng)學生使用現(xiàn)代分析儀器，具備從事儀器分析所必備的素質(zhì)、知識與技能，傳統(tǒng)的講授法教學已不能適應(yīng)高職學生。在日常教學過程中，筆者不斷探索、研究、改革，并將“任務(wù)驅(qū)動，‘教學做一體化教學模式”應(yīng)用于本課程，取得了較好的教學效果?，F(xiàn)以“分光光度法測定微量鐵”教學內(nèi)容為例進行剖析研究。

一、整體設(shè)計

“分光光度法測定微量鐵”是儀器分析課程的一個經(jīng)典實驗，通過該實驗的訓練，學生能夠再次熟悉可見分光光度計的基本操作，加深對顯色反應(yīng)的理解，理解最大吸收波長的意義，并能將標準曲線定量分析方法應(yīng)用到實際樣品測定中，同時還能訓練學生的計算能力。

本實驗需根據(jù)儀器臺套數(shù)和學生人數(shù)分組完成，一般每 20 人一個學習小組，兩人一臺可見分光光度計，整個任務(wù)需 6 學時，共完成最大吸收波長的繪制、標準曲線的繪制、未知液的測定等3個子任務(wù)，具體教學組織安排如表1所示。

二、教學方案的具體實施

（一）問題引導(dǎo)、課堂引入

教師首先明確本次實驗課的任務(wù)是測定水樣中微量鐵的含量，然后提出問題“如何測定微量鐵離子”，根據(jù)預(yù)習情況，教師可運用“頭腦風暴法”引導(dǎo)學生展開討論和小組匯報，教師利用多媒體進行總結(jié)，比較化學分析法、可見分光光度法、原子吸收光譜法、ICP-AES法等各種方法的優(yōu)缺點，如表2所示。最后從被測物質(zhì)的濃度和準確度以及經(jīng)濟成本方面考慮，優(yōu)先選擇分光光度法，很自然地引出本次實驗課的教學內(nèi)容“分光光度法測定水中微量鐵”。

（二） 實施任務(wù)1：最大吸收波長的繪制

1.提出任務(wù)，要求學生通過實驗確定顯色絡(luò)合物的最大吸收波長。

2.教師講授。教師在“教學做”一體化教室利用多媒體講解顯色溶液的配制方法和吸收曲線的繪制方法，強調(diào)各種試劑在顯色反應(yīng)中的作用，試劑的加入順序以及空白溶液的配制方法等，與理論知識相結(jié)合，讓學生理解試劑空白的作用，即消除各種試劑對吸光度的影響，使吸光度僅與被測離子有關(guān)。講解吸收曲線的繪制時，利用多媒體展示Fe2+-鄰二氮菲絡(luò)合物的吸收光譜，學生對譜線有大概的認識，并知道絡(luò)合物的最大吸收波長在510nm附近，這對后面的學生實驗也有一定的幫助。

3.教師演示，學生提問。演示操作過程中，教師要強調(diào)注意事項，如移液管的正確使用、試劑空白與顯色溶液要同步配制、比色皿使用要規(guī)范等。演示過程中，教師可提出一些問題，或引導(dǎo)學生提出問題并解答，如怎樣用5mL移液管準確移取2mL鐵標準溶液？緩沖溶液能否用量筒移取？為什么在最大吸收波長附近測定的數(shù)據(jù)偏多？鄰二氮菲顯色劑加入1mL是否可行？還原劑是否可用鹽酸羥胺代替？溶劑空白、試劑空白、試液空白有何區(qū)別？等等。通過這一環(huán)節(jié)，打開學生思維，便于學生能夠靈活應(yīng)對實驗過程中出現(xiàn)的問題。

4.學生實驗，教師指導(dǎo)。學生按照分組獨立完成實驗，教師針對學生實驗過程中出現(xiàn)的問題及時給予糾正。如有的學生光度計操作不正確，波長更換之后沒有調(diào)零就開始測定，有的學生沒有按順序加入試劑，還有的學生移取溶液操作不規(guī)范等。

5.學生繪圖，確定最大吸收波長。學生根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標紙上以波長為橫坐標、吸光度為縱坐標繪圖，繪圖的難點在于坐標軸位置的選取、坐標比例的設(shè)置，有的學生畫圖時沒有畫成平滑的曲線而是折線，教師要及時糾正。

6.教師點評，理論提升。任務(wù)完成后，教師針對實驗中出現(xiàn)的典型問題進行通報，避免其他學生再犯類似錯誤，這對其他學生來說也是一個好的學習機會。同時針對實驗過程中涉及的顯色反應(yīng)、吸收曲線、最大吸收波長等知識點進行復(fù)習，如讓學生計算該顯色反應(yīng)的摩爾吸光系數(shù)，加深對摩爾吸光系數(shù)和靈敏度的理解，起到“用理論來指導(dǎo)實驗，用實驗來驗證理論”的作用，學生結(jié)合自己動手做過的實驗，加深了對理論知識的理解。

（三）實施任務(wù)2：標準曲線的繪制

1.提出任務(wù)，要求學生繪制鐵的標準曲線。

2.教師講授。教師在“教學做”一體化教室利用多媒體講解標準曲線定量分析方法和標準曲線的繪制方法，講解標準曲線法時要和單點比較法結(jié)合起來，讓學生理解兩種方法的優(yōu)缺點，并會根據(jù)不同任務(wù)要求合理選擇一種方法。教師講解標準曲線的繪制時，可利用多媒體展示幾個以往學生制作的存在典型問題的標準曲線，如畫成折線、斜率太小、擬合不合要求等，并要求學生在曲線上標明曲線的相應(yīng)信息，如標準曲線的名稱、坐標分度和單位、測量條件（儀器型號、入射光波長、吸收池厚度、參比液名稱）以及制作日期和制作者姓名等。

3.教師演示，學生提問。教師著重強調(diào)標準溶液的移取，讓學生明白標準溶液的移取對標準曲線的繪制起關(guān)鍵作用，必須要一絲不茍、精益求精，可采取提問的方式鞏固一下移液管的使用要點，如手拿移液管的姿勢，移液前的洗滌、潤洗，外壁溶液擦拭、放液操作，剩余液體的處理，管尖殘留溶液的處理等等。演示過程中，有些學生可能會提出一些問題，如為什么要使用最大吸收波長作為測定波長？標準溶液濃度如何計算？等等。教師可利用一個顯色溶液現(xiàn)場測定，讓學生理解選擇最大吸收波長處測定不僅可以得到較高的靈敏度，還能獲得較高的準確度。

4.學生實驗，教師指導(dǎo)。學生根據(jù)實驗方法完成標準溶液的配制和吸光度的測定，教師及時糾正存在的問題，如有的學生沒有批次完成實驗，即顯色溶液逐一配制，這樣既浪費時間，又不準確;有的學生容量瓶的操作不規(guī)范，還沒定容，就開始搖勻操作;還有的學生測定時先測高濃度顯色溶液，后測低濃度顯色溶液。

5.學生繪圖。繪圖前濃度的計算對高職學生來說是難點，必須反復(fù)講、反復(fù)練，要求學生理解C1V1=C2V2公式并在鐵標液濃度計算中加以應(yīng)用，這樣能起到事半功倍的效果;繪制標準曲線時，要對“坐標比例不當、坐標軸上數(shù)據(jù)的有效數(shù)字不正確、工作曲線繪制成折線”等經(jīng)常出現(xiàn)的問題逐一強調(diào)。

6.教師點評，理論提升。針對出現(xiàn)的典型問題，教師在課堂上統(tǒng)一強調(diào)，引起全體學生注意，同時針對本任務(wù)涉及的“標準曲線定量分析方法”知識點，教師分析梳理，歸納總結(jié)，如工作曲線應(yīng)定期校準，如果實驗條件變動（如更換標準溶液、所用試劑重新配制、儀器經(jīng)過修理、更換光源等情況），工作曲線應(yīng)重新繪制。

（四）實施任務(wù)3：未知液的測定

1.教師提出任務(wù)，測定未知液的濃度。

2.教師講授。在多媒體教室講解未知液的顯色方法和未知液濃度的計算方法。顯色方法與標準溶液一樣，可以略講或不講;根據(jù)以往的教學經(jīng)驗，未知液濃度計算對學生來說是難點，教師講解時，先教學生能夠在標準曲線上看圖，會根據(jù)濃度查吸光度，也會根據(jù)吸光度查濃度，在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)稀釋倍數(shù)計算原未知液的濃度。

3.學生實驗，教師指導(dǎo)。在教師的指導(dǎo)下，學生完成樣品測定任務(wù)，平行測定三份。實驗過程中有些學生提出：是否可以與標準溶液共用同一個空白？這說明學生在動腦思考問題，筆者及時給予了口頭鼓勵。還有的學生提出未知液為什么移取2.00mL，而不是其他體積？這些都是好的問題，這時候教師要引導(dǎo)學生思考什么是分析方法的線性范圍，實驗過程中吸光度超過線性范圍應(yīng)該怎樣處理。通過互動，不僅解決了疑難問題，還讓學生體會到解決問題的快樂。

4.學生處理數(shù)據(jù)，教師指導(dǎo)。學生通過標準曲線查出對應(yīng)的濃度時，教師要對常出現(xiàn)的濃度有效數(shù)字保留不正確問題統(tǒng)一強調(diào)，原未知液濃度的換算，雖然已經(jīng)講過，但仍有部分學生不會計算，可先讓學生套用C1V1=C2V2這個公式，再慢慢消化吸收。

5.教師點評，理論提升。這一任務(wù)涉及的理論知識主要為吸光度范圍的選擇，要讓學生學會控制移取溶液的體積使得未知液的吸光度落在0.2～0.8范圍內(nèi)，盡可能減小誤差。

（五）討論和總結(jié)

實驗結(jié)束后，要專門留出時間對本實驗的過程、相關(guān)理論知識點進行提煉總結(jié)，提高課堂教學效果。

1.實驗步驟總結(jié)

教師帶領(lǐng)學生共同總結(jié)本實驗的過程，并利用多媒體進行展示，如圖1所示。

2.實驗過程問題討論

①標準溶液制備

教師提出問題：為什么要先配制 1mg·mL-1 鐵標液，然后再稀釋得到10μg·mL-1，而不直接配制？學生討論，代表發(fā)言;教師解讀相關(guān)國家標準，當標準溶液的濃度低于 0.1mg·mL-1 時，應(yīng)先配成比使用的濃度高1～3 個數(shù)量級的濃溶液作為儲備液，然后再稀釋。

②顯色過程

教師引導(dǎo)學生提出問題，在鐵標準液和試液中加入鄰二氮菲、抗壞血酸與醋酸鈉溶液的作用分別是什么？教師通過提問，考查學生的掌握程度，并補充完整。

③測量過程

教師或?qū)W生提出問題：本實驗?zāi)芊裨谧贤饪梢姽舛扔嬌蠝y定？

學生討論，代表發(fā)言，教師總結(jié)，可見分光光度計測定的是有顏色的物質(zhì)，本實驗是把無色的微量三價鐵轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩慕j(luò)合物。紫外可見分光光度計不僅能夠測定對紫外光有吸收的物質(zhì)，也可測定有顏色的物質(zhì)，教師強調(diào)紫外和可見光區(qū)使用的比色皿不同，可見光區(qū)用玻璃比色皿，紫外區(qū)要使用石英比色皿。

三、教學評價

本課程配套有課程組編寫的《儀器分析實訓指導(dǎo)書》，書中列出了對本項目的考核評分表，如表3所示，教學過程中，學生可以根據(jù)評分表中的考核內(nèi)容確認自己的操作是否正確，存在問題有哪些，教師根據(jù)評分表對學生實驗的完成情況進行打分，作為平時成績考核的一部分。

四、體會與總結(jié)

基于任務(wù)驅(qū)動的“教學做”一體化教學設(shè)計，筆者認為要重視以下幾個方面：一是采用任務(wù)驅(qū)動教學法，任務(wù)的選擇與設(shè)計是關(guān)鍵， 要精心選擇和設(shè)計教學任務(wù)。任務(wù)要有代表性，與理論知識要有很好地聯(lián)系，能夠適應(yīng)學生已具備的知識水平和能力，具有一定的深度和廣度。各任務(wù)之間還要有一定的內(nèi)在聯(lián)系，一環(huán)扣一環(huán)，前一個任務(wù)完成之后才能進行后一個任務(wù)，各任務(wù)的設(shè)置都是圍繞著本節(jié)課的大任務(wù)展開的。二是“教學做”一體化教學模式的順利實施需要配套硬件的支持，其中“教學做”一體化教室就是基本條件，這就要求實訓室不僅要有專業(yè)儀器設(shè)備，還要有多媒體設(shè)備。另外儀器臺套數(shù)要充足，學校要增加儀器設(shè)備投入，保障實踐教學的順利開展。三是“教學做”一體化教學模式，對教師的要求較高，教師是整個項目的“總導(dǎo)演”，不僅要精心設(shè)計整個教學過程，督促學生完成各個任務(wù)，還要善于走到學生中間去，與學生交流、討論，及時解決學生遇到的各種問題。

（本文系濟源職業(yè)技術(shù)學院青年骨干教師資助項目）（責編? 李亞婷）