關(guān)曉琳,來守軍
(1.西北師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院,甘肅 蘭州 730070;2.蘭州文理學(xué)院 化工學(xué)院,甘肅 蘭州 730000 )
“普通化學(xué)”是化學(xué)工程與工藝、材料科學(xué)與工程、生物技術(shù)與生物教育等本、??茖W(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,它是培養(yǎng)與化學(xué)相關(guān)的工程類專業(yè)人員的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)、綜合素質(zhì)和應(yīng)用能力的重要組成部分,同時(shí)也是學(xué)習(xí)其它化學(xué)課程的基礎(chǔ)。普通化學(xué)任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生具有分析、處理一般化學(xué)問題的初步能力,能獨(dú)立進(jìn)行基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和自學(xué)一般基礎(chǔ)化學(xué)書刊,以獲得新知識(shí)、新信息的能力。在現(xiàn)在的課程體系中,普通化學(xué)課程不僅關(guān)注純理論的學(xué)習(xí),更多是承擔(dān)了橋梁的作用,通過建立科學(xué)思維、技術(shù)技能,以及實(shí)踐化理念等,強(qiáng)化學(xué)生解決問題、分析問題的能力和創(chuàng)新思維。傳統(tǒng)的課堂,基本上都是老師講授,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),而且教學(xué)內(nèi)容都太理論化,同時(shí)教學(xué)方式和場(chǎng)所的設(shè)置過于簡(jiǎn)單,很少關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以教學(xué)目標(biāo)達(dá)成為核心要素的設(shè)計(jì)很難切實(shí)落實(shí)OBE理念中的以學(xué)生中心的要求。積極教學(xué)法自從20世紀(jì)80年代引入中國(guó)以來,經(jīng)過國(guó)內(nèi)研究者與中國(guó)傳統(tǒng)教學(xué)理念“吾聽吾忘、吾見吾記、吾做吾悟”的融合,已經(jīng)形成了相對(duì)比較成熟的教學(xué)方法。其思想精髓體現(xiàn)在“以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為中心、以能力為本位”[1]。凡是能夠協(xié)助學(xué)生進(jìn)行積極學(xué)習(xí)的所有教學(xué)策略與手段都可以作為積極教學(xué)法的構(gòu)成元素。就目前國(guó)內(nèi)的研究和應(yīng)用情況而言,積極教學(xué)法在部分職業(yè)技術(shù)院校,如新疆、云南、廣東以及甘肅獲得了階段性的成果。但是總體來說,在普通本科院校應(yīng)用較少,在普通化學(xué)等理論性較強(qiáng)的課程中的應(yīng)用不多。本文結(jié)合“普通化學(xué)”課程的教學(xué),利用積極教學(xué)法分析如何調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、讓學(xué)生主動(dòng)參與課堂,以及如何最大限度提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果等方面進(jìn)行探討。
積極教學(xué)法重在通過引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)自主學(xué)習(xí)的行為,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化過程。傳統(tǒng)教師的角色是傳道授業(yè)解惑,已經(jīng)不能夠滿足對(duì)知識(shí)、技能、態(tài)度、行為的有機(jī)融合。積極教學(xué)法對(duì)教師提出更高的要求,不僅能夠傳道,還要求能夠協(xié)助學(xué)生完成自主構(gòu)建知識(shí)體系,更高階的要求是能夠使學(xué)生成為授業(yè)的“虛擬執(zhí)行者”。教師能力本位的基本要求體現(xiàn)在對(duì)課程的總體設(shè)計(jì),不僅考慮知識(shí)性,同時(shí)兼顧培養(yǎng)學(xué)生的交流和合作能力的體現(xiàn),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的引領(lǐng)和協(xié)助。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,制定合理的學(xué)習(xí)目標(biāo)而非教學(xué)目標(biāo),基于學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計(jì)編寫教案,突出積極教學(xué)法的要素;保證合理的創(chuàng)建舒適、安全、和諧的教學(xué)環(huán)境,使得整個(gè)授課過程的健康進(jìn)行,并能夠及時(shí)處置各種情況;能夠利用淵博的學(xué)識(shí)和視野,設(shè)定合適的課程難度和未來發(fā)展規(guī)劃等內(nèi)容;能夠采用各種社會(huì)化的交往方式,實(shí)現(xiàn)師生的無(wú)障礙交流,構(gòu)建平等的、鼓勵(lì)模式的、可持續(xù)的課堂氛圍,保證對(duì)所有同學(xué)的積極關(guān)注,并根據(jù)學(xué)生的多樣需求給予適當(dāng)?shù)膸椭?;建立學(xué)生學(xué)習(xí)手冊(cè),記錄學(xué)生的考勤、表現(xiàn)、進(jìn)步記錄,采用多元化的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法;堅(jiān)持專業(yè)素養(yǎng)、價(jià)值觀的引領(lǐng)示范,幫助學(xué)生形成良好的社會(huì)認(rèn)知和積極的態(tài)度[2]。在普通化學(xué)的實(shí)踐過程中,總結(jié)來看,教師不僅要有熱力學(xué)原理、化學(xué)反應(yīng)速率、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、分散體系、氧化還原及電化學(xué)等方面的基本理論和基本知識(shí),同時(shí)能夠具備詳細(xì)解析溶液中的各種化學(xué)平衡及其在分析化學(xué)中的應(yīng)用和某些現(xiàn)代測(cè)試手段的技能,更要具備培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng),使其逐步具備科技人員應(yīng)有的素質(zhì)的道德情懷和高尚情操。教師既要能成為學(xué)生效仿的學(xué)術(shù)高知,又能夠成為學(xué)生的學(xué)習(xí)的人生榜樣。
傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)弊端明顯,教學(xué)設(shè)計(jì)的主體是教師,由此而帶來的授課形式也只能是填鴨式課堂;老師是機(jī)械的講述者,學(xué)生是知識(shí)的被動(dòng)接受者,課堂的效果非常有限。根據(jù)1946年美國(guó)教育學(xué)家 EdgarDale提出“學(xué)習(xí)金字塔模型”,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)內(nèi)容的留存率與學(xué)習(xí)方式呈現(xiàn)一定的關(guān)聯(lián)。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式即被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式,諸如聽講、閱讀、視聽、看演示等方式是相對(duì)效率較低的學(xué)習(xí),平均留存率不超過30%;而積極教學(xué)法所倡導(dǎo)的討論和實(shí)踐可以達(dá)到50%以上,如果可以實(shí)現(xiàn)傳授或教別人的方式就可以得到90%以上[3]。很明顯,如果想推行積極的教學(xué)策略,普通教案或傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)是沒有辦法實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)設(shè)計(jì)的。精準(zhǔn)制定學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),規(guī)范撰寫 “四欄教案”,是改革教學(xué)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。基于布魯姆于1956 年發(fā)表的《教育目標(biāo)分類:認(rèn)知領(lǐng)域》,將認(rèn)知領(lǐng)域的六種思維級(jí)別有機(jī)融合至課程總體設(shè)計(jì)中。一般而言,45~50 min 的一堂課至少包含2~3種級(jí)別。這個(gè)課程的設(shè)計(jì)能夠很好的涵蓋記憶、理解、應(yīng)用的部分,同時(shí)兼顧分析和評(píng)價(jià),直至達(dá)到更高層次的創(chuàng)造。制定學(xué)習(xí)目標(biāo)時(shí)盡量使用具體的、可測(cè)量的、可操作的動(dòng)詞,便于考察學(xué)習(xí)效果。一般模式為先采用前綴“學(xué)生將能夠”,再按照層級(jí)要求加入主動(dòng)且可測(cè)量的動(dòng)詞。例如,記憶動(dòng)詞列舉、陳述、指出等;理解性動(dòng)詞識(shí)別、解釋、描述等;應(yīng)用性動(dòng)詞論證、分類、歸納等;分析動(dòng)詞預(yù)測(cè)、評(píng)估、推斷等;評(píng)價(jià)動(dòng)詞修正、選擇、鑒定等;創(chuàng)造性動(dòng)詞發(fā)明、合成、設(shè)計(jì)等。最后加入具體的學(xué)習(xí)任務(wù)內(nèi)容即可。例如,在“普通化學(xué)”課程氧化還原反應(yīng)一章電池部分,制定的學(xué)習(xí)目標(biāo)為:1)學(xué)生將能夠描述氧化還原反應(yīng)中各個(gè)物質(zhì)的角色和作用;2)學(xué)生將能夠利用電極電勢(shì)的電池進(jìn)行的電池方向及反應(yīng)程度等信息。在精確定位學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,采用四欄教案的形式預(yù)組織課堂。一般而言,四欄教案的內(nèi)容包括導(dǎo)入、主體、總結(jié)等環(huán)節(jié),同時(shí)要明確每個(gè)環(huán)節(jié)分配的時(shí)間和各教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容,緊貼學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成度,以及細(xì)化學(xué)生如何參與活動(dòng),而且教學(xué)資源要安排合理。表1為二元弱酸的性質(zhì)與應(yīng)用的4欄教案設(shè)計(jì)。
傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境是指能夠提供相對(duì)安靜的聽覺環(huán)境,也就是教室內(nèi)無(wú)明顯噪聲,學(xué)生能夠安靜聽講;當(dāng)教師提問時(shí),學(xué)生能夠進(jìn)行相對(duì)比較清楚的回答;課堂配備必要的音響和視聽設(shè)備。積極教學(xué)法強(qiáng)調(diào)教師是課堂的主導(dǎo),重在引導(dǎo)而不是唱獨(dú)角戲,除了關(guān)注聽覺環(huán)境外,更多責(zé)任在于創(chuàng)建合適的視覺環(huán)境、物理環(huán)境,以及行為環(huán)境,從而充分考慮到情感因素、人際因素和心理因素等。例如在“普通化學(xué)”課程教學(xué)中,每次上課前 5 min,需要將ppt置于所有同學(xué)能夠清晰觀看的位置,如有類似于化學(xué)方程式或反應(yīng)思維導(dǎo)圖等需要提供足夠的清晰程度,以大白紙等輔助教學(xué)工具使用時(shí)必須保證足夠的整潔;老師安排教師座位時(shí),需要保證與所有同學(xué)能夠進(jìn)行目光交流的無(wú)障礙,可以根據(jù)教室的實(shí)際情況采用U型安排或線性安排的多種形式。每次上課前盡可能關(guān)閉教師房門,形成相對(duì)比較安靜的環(huán)境,確定外部無(wú)明顯噪聲和教師音箱設(shè)備無(wú)故障,同時(shí)提醒學(xué)生在課前1~2 min 保持相對(duì)安靜,提醒課堂即將開始。由于“普通化學(xué)”課程在授課過程中經(jīng)常引入類似于反應(yīng)動(dòng)畫、節(jié)能減排,以及國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略等新聞等社會(huì)熱點(diǎn)問題,所以視頻播放設(shè)備的效果對(duì)課堂影響較大,需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)試。一個(gè)授課過程通常要持續(xù)1~2 h,課前教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)那鍧?,調(diào)整舒適的光線,確認(rèn)良好的通風(fēng),調(diào)節(jié)適宜的溫度等,有利于學(xué)生保持較好的健康和良好心態(tài)[4]。普通化學(xué)總體來說還是一門偏理論的課程,根據(jù)心理學(xué)的原理,適宜的環(huán)境能夠減緩人的心理壓力。教師和學(xué)生的行為規(guī)范是課堂活動(dòng)能夠良好進(jìn)行的前提。通過教師的良好的言談舉止、積極的工作和生活態(tài)度以及對(duì)學(xué)生的信息反饋方式等,使得學(xué)生更愿意和主動(dòng)的參與課堂活動(dòng);同時(shí)教師承擔(dān)引導(dǎo)和督促的角色,關(guān)注學(xué)生的注意力并以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行提醒。監(jiān)督學(xué)生記錄筆記,通過合理的課堂規(guī)則的發(fā)布和執(zhí)行,保障學(xué)習(xí)目標(biāo)的及時(shí)達(dá)成,兼顧學(xué)生要遵守的基本禮儀禮節(jié)。
為了避免傳統(tǒng)“報(bào)告式”課堂,學(xué)生的學(xué)習(xí)角色由被動(dòng)變主動(dòng)。首先需要將課堂的大部分時(shí)間交給學(xué)生,老師是課堂活動(dòng)的引導(dǎo)者和組織者。通常有三種策略可以采用,分別實(shí)行有導(dǎo)向性點(diǎn)名提問;合理的課堂小組活動(dòng);思維導(dǎo)圖方式記筆記。在普通化學(xué)課程的具體實(shí)施中,以可以將課堂進(jìn)行分割為導(dǎo)入、主體、總結(jié)等幾個(gè)部分。三種策略可以在各個(gè)授課環(huán)節(jié)采用。[5]
有導(dǎo)向性點(diǎn)名提問要以能達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)為指引,通過若干問題的設(shè)定,逐級(jí)深入,引導(dǎo)學(xué)生由易到難進(jìn)行完成,問題內(nèi)容通常是由封閉式問題過渡到開放式問題。在提問期間,教師保持足夠的耐心和積極的引導(dǎo),不能急于補(bǔ)充學(xué)生的答案,力求由學(xué)生比較完成的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充,教師及時(shí)觀察學(xué)生對(duì)問題的反應(yīng)程度,轉(zhuǎn)換模式進(jìn)行引導(dǎo)。一般而言,封閉式問題的答案唯一明確,考察學(xué)生對(duì)問題的基本認(rèn)識(shí)程度,一般在導(dǎo)入環(huán)節(jié)或總結(jié)部分采用;開放式問題適用于具備一定理論基礎(chǔ)上的深入,重在激發(fā)學(xué)生的興趣和注意力,一般在課堂主體部分采用。無(wú)論哪種提問形式,其設(shè)計(jì)的內(nèi)容都要難易適當(dāng)、邏輯關(guān)系清晰以及學(xué)生機(jī)會(huì)均等,具有可鼓勵(lì)性和積極性,使得每一位學(xué)生感受到被尊重、被關(guān)注和被重視。例如,在普通化學(xué)第五章化學(xué)熱力學(xué)部分,采用有導(dǎo)向性點(diǎn)名提問進(jìn)行導(dǎo)入環(huán)節(jié)。首先,根據(jù)課前布置的關(guān)于石墨和金剛石的視頻觀看預(yù)習(xí),設(shè)計(jì)如下4個(gè)問題按照順序進(jìn)行提問。第一個(gè)問題是石墨和金剛石都是由什么化學(xué)元素組成的?為相對(duì)簡(jiǎn)單封閉式問題,學(xué)生能夠輕松回答出來,面對(duì)全體同學(xué)提問,根據(jù)事先規(guī)則制定避免大合唱式回答。第二個(gè)問題石墨和金剛石,作為化工原料哪一個(gè)價(jià)格相對(duì)較高。問題具有一定開放性,提問2~3位同學(xué)回答,并進(jìn)行板書。第三個(gè)問題是有人提出想要把石墨變?yōu)榻饎偸?,你認(rèn)為是否可以,原因是什么?問題的開放程度較大,形成正反兩方面意見,教師進(jìn)行匯總。第四個(gè)問題是請(qǐng)羅列石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱力學(xué)條件因素。引出熱力學(xué)能、焓、熵和吉布斯自由能以及ΔG來判斷化學(xué)反應(yīng)的方向等問題,形成本次學(xué)習(xí)目標(biāo)。注意在學(xué)生進(jìn)行回答問題時(shí),需要給同學(xué)們限定思考時(shí)間,有時(shí)可以適當(dāng)降低難度,對(duì)學(xué)生的回答采用先夸獎(jiǎng)后補(bǔ)充訂正的基本原則。
有效的、合理的課堂小組活動(dòng),可以幫助學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)。根據(jù)學(xué)習(xí)金字塔模型,在記憶留存率方面,小組討論、實(shí)際演練/做中學(xué)、馬上應(yīng)用/教別人分別為50%、75%和90%。結(jié)合學(xué)生對(duì)認(rèn)知的過程考慮,現(xiàn)在普遍采用小組討論居多,往往結(jié)合改良版的頭腦風(fēng)暴等方式。教師需要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)好小組活動(dòng)的環(huán)境,一般分為由傳統(tǒng)型布局和U型布局。只要取決于小組討論的關(guān)注點(diǎn)是在聯(lián)合還是獨(dú)立的結(jié)對(duì)練習(xí)、對(duì)黑板和屏幕的可視度、是否適合生生或師生的交流和提問。除了倆倆結(jié)對(duì)以外,通常會(huì)賦予小組成員角色,即CEO、記錄員、匯報(bào)員等。教師在學(xué)生小組匯報(bào)期間,可以采用比較多的形式保證學(xué)生的參與度。例如,可以大白紙羅列展示方式、小組匯報(bào)方式、組間PK,教師也可利用改良版的“頭腦風(fēng)暴”集中展示各小組的成果,將小組的個(gè)人的表現(xiàn)充分肯定,鼓勵(lì)組間競(jìng)爭(zhēng),設(shè)計(jì)聯(lián)想方式等激發(fā)學(xué)生思維發(fā)散,提出自己的想法和見解。在普通化學(xué)課程中配位化合物的化學(xué)鍵本性部分,相對(duì)理論深度比較大,以往的傳統(tǒng)教學(xué)中基本采用講授的方式,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳。改革后課堂采用小組活動(dòng)方式進(jìn)行,將σ配鍵和π配鍵以及內(nèi)軌和外軌型配合物等枯燥的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為有趣的模型分析。小組討論的議題通過列舉典型的離子鍵和共價(jià)鍵以及配位鍵的化合物,分析配位鍵與普通的化學(xué)鍵的區(qū)別在哪里?有什么異同點(diǎn)?老師再把知識(shí)點(diǎn)拆分為σ配鍵和π配鍵,要求小組完成對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解,并進(jìn)行小組互評(píng)。之后要求小組寫出含有鋅元素的至少3個(gè)配位化合物,并采用小組傳遞方式分享,給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)。總結(jié)內(nèi)軌和外軌型配合物的組成及其特征,相對(duì)難度較大,必須由小組很好的協(xié)調(diào)才能完成,要求小組負(fù)責(zé)人將任務(wù)分解細(xì)化到個(gè)人,齊心協(xié)力完成可展示的內(nèi)容,并進(jìn)行組間PK,就內(nèi)層或外層d軌道的參與度、雜化方式以及空間構(gòu)型進(jìn)行分享,教師進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充。課后作業(yè)可以采用思維導(dǎo)圖的方式完成配位化合物的化學(xué)鍵本性的層級(jí)分析、動(dòng)畫演示或示意圖等,協(xié)助學(xué)生實(shí)現(xiàn)由抽象到具體的認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)“赫布型學(xué)習(xí)”/“聯(lián)合學(xué)習(xí)”,構(gòu)建了知識(shí)點(diǎn)的有效銜接和知識(shí)與學(xué)習(xí)方式的高效鏈接,從而形成較好的、積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)行為。
積極教學(xué)法是相對(duì)比較新的教學(xué)理念,比較符合以學(xué)生為中心的教育要求,能夠較好的發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,對(duì)于提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)大有裨益。但是在普通本科院校的教學(xué)法改革中也會(huì)遇到問題,主要是由于教師對(duì)原有教學(xué)方式的固化、學(xué)生自學(xué)能力的不足以及學(xué)校層面的相應(yīng)配套設(shè)施的欠缺等。如果能在如下幾個(gè)方面進(jìn)行積極的努力,積極教學(xué)法可以發(fā)揮更大作用:一是,學(xué)校提供配備足夠的師資和良好的條件;二是,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,提升學(xué)生獲取新知識(shí)的渠道;三是對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行重新修訂;四是,對(duì)教師加強(qiáng)激勵(lì)理論的培訓(xùn)。