王華芹,丁亞龍,張軍麗,牛靜
(黃淮學(xué)院 化學(xué)與制藥工程學(xué)院,河南 駐馬店)
近年來,隨著數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的普及與信息技術(shù)的高速發(fā)展,混合式教學(xué)模式在國內(nèi)外教育界受到了普遍認可。大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程(massive open online courses,MOOC)的興起使得混合式教學(xué)模式又增加了新的內(nèi)涵,它已經(jīng)不再僅僅包含混合式學(xué)習(xí)一個方面,也不再是傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的簡單疊加[1]。廣義上的混合式教學(xué)模式包括線下課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的混合、多種教學(xué)資源的混合、多種教學(xué)方法的混合、多種教學(xué)活動的混合,多種評價方法的混合等。隨著我國校園數(shù)字化不斷的建設(shè)與發(fā)展,混合式教學(xué)需將教學(xué)理念和各種教學(xué)方法合理地混合應(yīng)用,采用最佳的方式呈現(xiàn)不同的教學(xué)內(nèi)容,達到1 +1 > 2 的效果。因此,如何將混合式教學(xué)模式中的學(xué)習(xí)環(huán)境、媒體、教師、教學(xué)策略、學(xué)生等一系列問題合理地處理好,充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢,將線下教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)結(jié)合,綜合利用多種教學(xué)方法,將課堂真正還給學(xué)生是亟待解決的難題。
《無機及分析化學(xué)》作為化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,側(cè)重于基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí),但同時又是一門實踐性、實用性很強的課程。然而,傳統(tǒng)理論教學(xué)主要以“教師講,學(xué)生聽”的單一講授模式,以及理論知識晦澀難懂,使得教學(xué)效果不理想。傳統(tǒng)理論教學(xué)模式雖有其自身的優(yōu)勢,卻無法解決課程教學(xué)過程面臨的如下諸多問題[2]。
問題1:傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師主導(dǎo)和支配整個課堂教學(xué)活動,學(xué)生則處于被動地位,被動參與到教學(xué)過程中,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)過程枯燥乏味,學(xué)習(xí)的興趣性不強,甚至出現(xiàn)一些學(xué)生睡覺、玩手機等現(xiàn)象;學(xué)生在課堂上習(xí)慣被動聽課學(xué)習(xí),無法充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,易引起學(xué)生的反感,學(xué)習(xí)成效降低。
問題2:教學(xué)內(nèi)容多而課時少,教學(xué)內(nèi)容不能全面展開?!稛o機及分析化學(xué)》課程包括理論課和實驗課兩部分,理論課時45 學(xué)時,實驗課時15 學(xué)時,面臨著課時少、教學(xué)內(nèi)容多的矛盾,使得教學(xué)內(nèi)容不能全面展開。另外,課堂教學(xué)環(huán)節(jié)有限,導(dǎo)致學(xué)生在課堂上思考、與教師互動和與同學(xué)討論的時間有限,學(xué)生無法發(fā)揮主觀能動性,不能提出問題更不能解決問題,造成學(xué)習(xí)能力的缺失,不利于實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)目標。
問題3:傳統(tǒng)教學(xué)模式不能全面地考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和能力?,F(xiàn)在的學(xué)生群體以00 后為主,他們個性鮮明,思維活躍,好奇心強,喜歡觀看網(wǎng)絡(luò)短視頻,習(xí)慣接受碎片化知識。如果教師不考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣,不改變教學(xué)模式,容易引起學(xué)生厭學(xué)的情況,教學(xué)效果不理想。
基于以上問題,結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,立足化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)的特點,探索適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的新的教學(xué)模式勢在必行。
《無機及分析化學(xué)》是將《無機化學(xué)》與《分析化學(xué)》有機融合的一門基礎(chǔ)課程,涉及的知識面廣、教學(xué)內(nèi)容多且知識點抽象,學(xué)習(xí)難度較大。依據(jù)課程、專業(yè)的特點,結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,對《無機及分析化學(xué)》課程內(nèi)容進行優(yōu)選、重組、整合,采用模塊化教學(xué),構(gòu)建更適合混合式教學(xué)模式的知識體系[3]。將《無機及分析化學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容分為四大模塊,分別為:(1)化學(xué)反應(yīng)的基本原理;(2)物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論;(3)四大平衡(酸堿平衡、沉淀-溶解平衡、氧化還原平衡及配位平衡)及四大滴定分析方法(酸堿滴定、沉淀滴定、氧化還原滴定及配位滴定);(4)常見儀器分析方法。其中四大平衡與四大滴定采取的是“平衡原理- 滴定分析- 實際應(yīng)用”一一對照的方式進行,同時每個模塊都開設(shè)項目化、情景化的實驗項目,采取理論與實踐相結(jié)合,使學(xué)生鞏固理論知識,并具備運用理論指導(dǎo)實踐的能力,有利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。優(yōu)化重組后的各個教學(xué)模塊不再拘泥于教材內(nèi)容中知識的先后順序進行教學(xué),教師可以根據(jù)實際情況靈活安排。學(xué)生們能夠在有限的時間內(nèi)掌握本專業(yè)所需的基礎(chǔ)理論知識和實驗操作技能與計算方法[4]。理論教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配如表1 所示。
表1 無機及分析化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配
線上教學(xué)具有靈活、效率高、資源豐富等優(yōu)勢,教師按照教學(xué)大綱、教學(xué)目標及應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案,可以利用超星學(xué)習(xí)通、微課、慕課、微信群等多種在線資源針對性將教學(xué)要求、重難點視頻、實驗教學(xué)演示視頻等學(xué)習(xí)資料上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺。從課前、課中、課后三個維度實現(xiàn)傳統(tǒng)課堂面對面教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的有機結(jié)合,將學(xué)生翻轉(zhuǎn)為課堂學(xué)習(xí)的主體,充分發(fā)揮“以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式,培養(yǎng)具有主動性、創(chuàng)新性、應(yīng)用能力強的新時代大學(xué)生[5]。
課前,教師將教學(xué)內(nèi)容碎片化,每個單元分成若干個知識點,針對每個知識點的特點,推送自制的學(xué)習(xí)短視頻、重難點視頻,或者借助網(wǎng)上優(yōu)秀資源,視頻總長不超過10 分鐘。同時設(shè)計科學(xué)性、系統(tǒng)性的測試題目(2~4 道)、討論題(1~2 道),讓學(xué)生在課前進行自測,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,激發(fā)學(xué)生進行思考與討論,要求上傳預(yù)習(xí)結(jié)果。教師根據(jù)學(xué)生對視頻和線上測驗的完成情況,及時收集學(xué)生反饋的課前自學(xué)時的疑難點,設(shè)計線下課堂教學(xué)方式及活動,有效解決學(xué)生的問題。
課中,教師根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,采用問題導(dǎo)入→概念介紹→理論講解→實際應(yīng)用→總結(jié)的教學(xué)模式,梳理重點、難點及學(xué)生難以理解的知識點,使學(xué)生對所學(xué)習(xí)的知識有一個整體認識。同時,關(guān)注課堂學(xué)習(xí)效果,通過學(xué)生調(diào)查反饋,及時進行教學(xué)反思。
課后,學(xué)生需完成課后作業(yè)和討論題(已在課堂教學(xué)中布置,并提前發(fā)布在線上),學(xué)生將作業(yè)上傳至學(xué)習(xí)通中,同時以語音的形式對課堂講解的知識點進行復(fù)習(xí)性總結(jié)。教師及時批改作業(yè),重點關(guān)注課堂上對知識點理解不透徹的學(xué)生的反饋信息,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)達成度,進行教學(xué)反思和教學(xué)調(diào)查,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、手段和方式[6-7]。
在優(yōu)化課程體系的基礎(chǔ)上,教學(xué)過程中依據(jù)不同模塊內(nèi)容的特點,采取不同的方法開展教學(xué)活動,混合使用多種教學(xué)方法(典型案例教學(xué)法、PBL 教學(xué)法[Project-Based Learning method]、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、科學(xué)思維導(dǎo)圖教學(xué)法等),靈活設(shè)計教學(xué)活動(話題討論、翻轉(zhuǎn)課堂、小組視頻展示、啟發(fā)總結(jié)、搶答、問卷調(diào)查等),充分調(diào)動學(xué)生主動探索知識和解決問題的積極性,培養(yǎng)學(xué)生分析問題及解決問題的能力[8]。常用教學(xué)方法在《無機及分析化學(xué)》課程中的應(yīng)用,舉例如下:
1.典型案例教學(xué)法
典型案例教學(xué)法具有直觀性、實踐性等優(yōu)點,不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,還能引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際,更好地理解和運用所學(xué)知識。例如,在沉淀平衡模塊學(xué)習(xí)溶度積常數(shù)、沉淀平衡- 溶度積規(guī)則時,以“齲齒的形成機制”為案例,課前線上發(fā)布學(xué)習(xí)視頻,給學(xué)生布置了預(yù)習(xí)作業(yè)“分析齲齒的形成和預(yù)防機制”。課堂過程中,根據(jù)預(yù)習(xí)作業(yè)的完成情況導(dǎo)入沉淀平衡的內(nèi)容,通過師生互動的方式講解溶度積常數(shù)和溶度積規(guī)則,并引導(dǎo)學(xué)生利用溶度積規(guī)則解釋“齲齒的形成”。啟發(fā)學(xué)生分組討論生活中常見的沉淀平衡現(xiàn)象,并用所學(xué)知識進行闡述其中包含的基本理論。隨后,以小組為單位將討論結(jié)果進行匯報,教師引導(dǎo)小組之間互評;最后引領(lǐng)學(xué)生進行課堂總結(jié),掌握溶度積規(guī)則及其應(yīng)用。
2. PBL 教學(xué)法
PBL 教學(xué)法不僅可以提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)和理解問題的能力,還能提升學(xué)生解決問題的綜合能力,提高學(xué)生對《無機及分析化學(xué)》相關(guān)知識的應(yīng)用能力。例如,在學(xué)習(xí)配位滴定時,課前,學(xué)生線上觀看食品中礦物元素的測定相關(guān)視頻、完成線上預(yù)習(xí)作業(yè),思考“如何測定食品中鈣、鎂等礦物元素”。課中以新聞事件“奶粉質(zhì)量不達標原因—鈣含量不足”切入點,通過情景導(dǎo)入的方式引出課堂教學(xué)內(nèi)容“奶粉中鈣含量測定”項目,由學(xué)生通過課件匯報課前討論結(jié)果。學(xué)生討論后,列出具體測定步驟,針對該步驟,提出指示劑變色原理、滴定突躍、選指示劑的原則等一系列問題,教師點評,并進行進一步的講解和拓展。
3.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是教師將即將需要學(xué)習(xí)的新知識隱含在一個或者多個任務(wù)中,課前在線上下達任務(wù),學(xué)生接受任務(wù)后分組協(xié)作,通過對任務(wù)的分析、討論及查看文獻等方式來進行學(xué)習(xí)[9]。例如,在學(xué)習(xí)稀溶液的通性時,課前在線上布置如下問題:(1)冬天,為什么通過在冰雪路面上拋撒融雪劑來進行道路除冰?融雪劑的主要成分是什么?(2)同種西瓜,旱地生長的西瓜為什么比濕地要甜?(3)高山上水為什么不到100 ℃就沸騰?通過以上問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生通過查閱資料、小組討論,得到初步結(jié)果。課上教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)溶液的飽和蒸汽壓下降、沸點升高、凝固點降低、滲透壓等知識點。課后學(xué)生進行完善總結(jié)并分析溶液依數(shù)性的應(yīng)用實例。
4.科學(xué)思維導(dǎo)圖教學(xué)法
《無機及分析化學(xué)》課程的知識點繁雜,如果不理解各個知識點內(nèi)在關(guān)系,通過死記硬背進行機械性的學(xué)習(xí),會造成接受知識有限且學(xué)習(xí)積極性不高。在課程教學(xué)中巧用科學(xué)思維導(dǎo)圖,把單調(diào)的文字信息轉(zhuǎn)變成多層次的圖文信息,既能有效地儲存信息,也能啟發(fā)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性,提高課程教學(xué)效果[10]。教師可以啟發(fā)學(xué)生明確中心主題,并以該主題為核心發(fā)散性思考各知識點間的聯(lián)系,運用圖片和文字將零散的知識點按照一定的邏輯關(guān)系進行繪制,鞏固復(fù)習(xí)所學(xué)知識。教師要求學(xué)生課前繪制導(dǎo)圖初稿,課上隨著課堂教學(xué)的實施不斷擴充內(nèi)容,課后進一步完善補充思維導(dǎo)圖。例如,在學(xué)習(xí)膠體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)時,經(jīng)學(xué)生和老師的共同努力繪制的科學(xué)思維導(dǎo)圖如圖1 所示。
圖1 膠體的科學(xué)思維導(dǎo)圖
本文對所授課程進行混合式教學(xué)探究,通過對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化重構(gòu),采用線上線下有機結(jié)合教學(xué)模式,靈活運用多種教學(xué)方法,開展多種教學(xué)活動,組織學(xué)生們思考、討論、自我總結(jié),調(diào)動學(xué)生積極地參與到教學(xué)過程中?;旌鲜浇虒W(xué)已應(yīng)用于化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)的大學(xué)一年級和大學(xué)二年級,課程改革總體效果獲得學(xué)生的普遍認可,實踐結(jié)果表明:
(1)結(jié)合線上教學(xué)平臺,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段與教學(xué)方法三個方面改革原有教學(xué)模式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將學(xué)生翻轉(zhuǎn)為學(xué)習(xí)主體,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性及理論聯(lián)系工程實際的能力。
(2) 通過對教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu),結(jié)合線上線下教學(xué),有效地解決了課時少、教學(xué)內(nèi)容多的問題。
(3)改善了教師與學(xué)生的交流模式,為教師對學(xué)生深度了解提供了有效渠道,讓教師更全面地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)遇到的難點與困惑點,使教學(xué)能夠切中要害。