啟發式教學模式與合作研究學習模式對大學生創新能力的培養

齊珊　尤慧艷

[摘 要]以分析化學專業課為藍本，借鑒英國高等教育經驗，運用多個教學實例，闡述了如何應用啟發式教學模式培養大學生的學習興趣，使大學生在更深層次上掌握所學理論知識；如何應用合作研究學習模式使大學生靈活運用所學知識，同時增強團隊意識。說明兩種模式對大學生邏輯思維能力和創新能力培養的重要意義。

[關鍵詞]啟發式 研究式 教學 學習 創新能力

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

目前，國內大學學制多為四年，前三年主要都是課程學習，側重掌握本學科基礎知識和專業知識。教學多采用講授式，學生被動接受固定知識，隨著年級的升高，學生的聽課興趣不斷下降，出勤率越來越低。

為更好地培養大學生的學習興趣，不斷激發大學生的邏輯思維能力和創造力，真正在大學里實現素質教育，筆者在教與學雙邊做了改革。以分析化學專業課為研究對象，在多個教學實例中應用啟發式教學模式，使學生在更深層次上掌握所學理論知識；借鑒英國高等教育經驗，應用合作研究學習模式使學生靈活運用所學知識，培養了學生的創造力，同時在合作學習的過程中，培養了學生的團隊精神。

一、啟發式教學模式的應用研究

啟發式教學模式就是指教師在課堂教學過程中，充分發揮主導作用，根據教學任務和學習的客觀規律，從學生的實際出發，采用多種方式，以啟發學生的思維為核心，增強學習目的和動機教育，調動學生學習的主動性和積極性，增強學生獨立分析問題和解決問題的能力。啟發式教學的實施要求教師將教學目的貫穿于教學的始終，深入研究教學內容的邏輯性，運用生動的教學用語，循序漸進地引導學生。啟發式教學的實質在于正確處理教與學的相互關系，反映了教學的客觀規律。在啟發式教學中通常要引導學生理論聯系實際，體現在化學學科上，就是要充分發揮化學是一門實驗性科學的特點，將描述聯系實物，見如下課堂教學實例。

實例1 化學分析中四大滴定的教學

首先使學生明確“滴定”的概念。在講概念時，教師需要進行解釋。如“滴定”，一般教科書中都寫滴定是“將標準溶液通過滴定管滴加到被測物質的溶液中的過程”。通常教師講課時都解釋什么是標準溶液和待測物，往往忽略“過程”二字。實際上恰恰應強調滴定是個動詞，“過程”一詞在化學上具有深刻的含義，它對應一個實驗操作甚至化工生產線。這里的滴定過程就是學生滴定實驗場景的再現，可以請學生回憶做過的酸堿滴定實驗，眼前浮現出全套滴定裝置：鐵架臺上固定著滴定管，滴定管中裝著標準溶液；臺面上放著錐形瓶，瓶內裝著待測溶液和添加的指示劑。假想自己就站在實驗臺前，左手握滴定管的旋轉開關，輕輕轉動開關，滴定管中的溶液流出，進入下面的錐形瓶，右手搖動錐形瓶，指示劑變色即關閉開關，終止滴定。這樣學生就可以自己描述實驗過程，得到的就是滴定的概念。

有了對滴定的感性認識，就可以進一步說明滴定是容量分析的一種形式，從而引出本課教學目的——通過滴定分析方法測定物質的含量。進而介紹可以通過化學反應類型確定滴定方法，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容。這樣學生既明確了學習目的和教學內容，對新課程又不感到陌生，學習的積極性會大大提高。

實例2 色譜法與色譜系統的教學

色譜法是儀器分析的三大方法之一。根據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動、相互不溶的兩相，即相對靜止的固定相和相對運動的流動相中的吸附能力、分配系數、離子交換能力、親和力或分子大小等性質的微小差別，經過連續多次在兩相間的質量交換，使不同組分得到分離。”學生本來對色譜法不熟悉，加上這么長的充滿術語的定義，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驗，即用傳統柱色譜法分離植物色素。通過描述實驗場景使學生眼前浮現出，如圖1所示的實驗示意圖。

學生假想自己在做實驗，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動的過程中出現分層，直至流出玻璃柱。

這樣一個過程學生容易聯想，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，石油醚就是相對運動的流動相，植物色素即是被分離的由不同組分構成的樣品，玻璃柱即是色譜柱，學生就明白了。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？”進而再講分離機理，固定相與流動相的種類等，學生很容易接受。

在講色譜五大系統時，也可以借鑒圖1的實驗。玻璃柱及柱內的固定相構成色譜的核心系統——分離系統。其它系統可通過啟發學生思考引出，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？”從而引出進樣系統和流動相驅動系統。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。“接下來信號如何處理？”即涉及數據處理系統。然后講色譜儀由輸液——進樣——分離——檢測——數據處理五大系統構成，各系統的功能及原理，學生就很容易掌握，也有興趣學習。

二、合作研究學習模式的應用研究

研究性學習是指學生在教師指導下，以類似科學研究的方式去獲取知識和應用知識。可由教師提出問題或解決問題的參考途徑，也可由學生提出問題，然后學生運用已學知識和未學知識，嘗試用科學研究的思維模式及方法，探索解決目標問題。在教學過程中，要求教師必須不斷更新自身知識結構，協助學生開闊視野。在學習過程中可以培養學生的文獻檢索能力、綜合運用知識能力、中英文閱讀與表達能力甚至計算機應用能力。更能培養學生的科研探索精神和科學道德，有助于學生才華的施展。

合作研究學習模式是英國等國外大學生主要采取的學習模式。教師授課的同時給學生出研究題目，將學生分成研究小組，每組3-5人，課下以小組為單位完成教師布置的作業。由于作業都是研究性質的題目，沒有固定答案，學生需要參考很多資料才能達到要求。在小組中，需要多人配合，每個同學各有分工，最后集體討論，合作完成作業。作業形式可以是書面報告或口頭報告材料，后者需要學生在課堂上做口頭報告。教師根據學生的學習態度、學習過程及采用的研究方法、創新能力、整體合作情況評定學生分數。在上交小組作業時，學生們通常需附帶上交小組評定表，每位學生填寫除自己外其他小組成員的表現情況，并酌情打分。在小組合作進行順利的前提下，教師通常會給予同一小組各成員相同的分數，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數。所有作業提交后，由學科教師打分，打分后的作業經學科負責人審核以保證不同教師按同一標準給予分數，最后作業還要按一定比率抽去外審，外審結果如有改變，學生成績會做出相應調整。這些作業的總成績可占本科總成績的50%（有些學科甚至更多），期末考試占50%。 合作研究學習模式不但可以發揮研究性學習的優勢，還可以培養學生的團隊合作精神，可使獨生子女們得到鍛煉，對大學生未來參加工作具有重要意義。

如下是教學實例。

實例1 色譜分離條件的優化研究

教學過程中首先提示根據分離原理及色譜五大系統構造，哪些條件可以進行優化。與機理相關：固定相種類、流動相組成及配比；與儀器相關：泵壓、進樣量、柱長、柱內徑、檢測器種類、波長等選擇。設計需試驗哪些可變條件，從而給出可行的實驗方案。

實例2 食品樣品前處理方法研究

教學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。 然后將學生分組，請學生就食品樣品前處理進行合作研究。可以是同組學生選一種食品，研究不同的條件，不同組學生選不同的食品，最后形成一篇食品樣品前處理綜述，互相學習。通過此合作研究，學生的邏輯思維能力和基本科研能力將得到提高，為下一步進入研究階段打下堅實的基礎。

實踐證明，如上的啟發式教學模式和合作研究學習模式提高了學生的學習興趣，培養了學生的邏輯思維能力、創新能力及團隊合作精神。

[責任編輯：碧 瑤]endprint