PBL教學法在高職無機化學教學中的運用

吳晟，張寶成，俞晨秀，張葉

（安徽中醫藥高等專科學校，安徽蕪湖241000）

PBL教學法在高職無機化學教學中的運用

吳晟，張寶成，俞晨秀，張葉

（安徽中醫藥高等專科學校，安徽蕪湖241000）

在高職無機化學教學中應用PBL教學法，通過緊密聯系生活創設問題，多角度地展開問題，多途徑地解決問題，從而調動學生學習積極性，提高學生獨立解決問題能力和自主學習能力。

PBL教學法；無機化學；高職

PBL教學法包括課程和過程兩方面，前者指創設有針對性、實用性的問題，后者指應用各種方法解決上述問題[1]。該教學法的優點是能夠調動學生學習積極性，強調把學習過程置于復雜的問題情境中，使學生理解隱含在問題背后的科學知識，以提高解決問題能力和自主學習能力[2]。

無機化學是醫藥類專業的重要基礎課程，但由于該課程理論過于抽象，導致學生學習積極性、主動性普遍較低，教學效果不理想。運用PBL輔助教學，能夠營造良好的教學氛圍，調動學生參與教學活動的積極性[3]。

1 問題創設

巴斯德提出科學發現的邏輯模式：問題—假設—實驗[4]，PBL教學法與之類似，有可創設的問題是運用該教學法的關鍵。無機化學在問題創設上有很大的優勢，很多生活常識就是很好的創設題材，有利于學生利用所學理論知識解決實際問題，提高學習興趣。

1.1 食品應用

果凍在制造過程中會加入瓊脂、卡拉膠等高分子物質以固定其形狀，藕粉在沖調過程中加少量水會呈半固態，這就涉及凝膠的彈性、膨脹、離漿等知識。食物的保存方式有鹽腌、糖漬、醋泡等，這是典型的滲透壓運用，通過將食物浸泡在高濃度的溶液中，使其中的水分滲透出來以利于保存。水開后再下面條、煮餃子，有利于食物煮熟、煮透，這可以很好地解釋稀溶液的蒸汽壓下降、沸點升高等現象。做豆腐、點石膏是在高分子溶液中加入電解質，以破壞溶劑化膜從而聚沉，這是高分子溶液聚沉的常見例子。

1.2 藥物應用

鉛中毒的常見解毒劑是依地酸鈣鈉，因為兩者可以形成穩定的螯合物以利于鉛的盡快排出；恰恰相反，抗酸藥物若與四環素合用，其組分中的Ca2+、Mg2+等離子將與四環素形成難溶性的配合物而不利于吸收，這就涉及配位平衡知識。維生素C常被用來治療缺鐵性貧血，是利用其氧化還原的性質，將鐵從+3價還原到+2價。消化性潰瘍主要是因為過多的胃酸和胃蛋白酶腐蝕消化道，因此消化性潰瘍的常規藥物治療就包括抗酸藥的服用，如碳酸氫鈉、氫氧化鋁等堿性藥物。藥物分析中利用電泳法可以對帶電荷的藥物進行鑒別、分子量測定、純度檢查等，這是應用了膠體的性質。藥物中的一般雜質如氯化物利用銀鹽、硫酸根利用鋇鹽、鐵鹽利用硫氰酸根等進行檢查，這利用的是沉淀溶解與配位平衡知識。

1.3 環境應用

可從狄更斯的《霧都孤兒》到細顆粒物對膠體展開講解。由于英國在工業革命時期靠燒煤起家，這就不難理解倫敦“霧都”稱號的由來，這些顆粒物小，吸附性強，危害大。應對措施：利用植樹造林制造負氧離子，使其與大氣固體顆粒物發生聚沉，而這可用來解釋溶膠的聚沉方法。水的硬度測定是環境保護工作中的常見操作，涉及配位平衡知識。

1.4 其他方面

講解沉淀溶解平衡時，可提及銀針試毒。我國古代的劇毒物主要指砒霜（三氧化二砷），但由于制備技術落后，導致其中含有一定量的硫化物，因此就不難理解銀針為什么會變黑了。洗滌用品、化妝品中常見的鈉鉀皂、季銨鹽或脂肪酸甘油酯類，都符合表面活性劑的結構特征，是表面張力知識的運用。

2 問題展開

PBL教學法注重在教學中給予學生思考的機會[5]，基于這一理念，教師需要精心設計教學環節中的各種問題，使教學內容既不過分枯燥又不過于簡單，使學生掌握問題的本質，避免失去學習興趣。

以常見的滲透壓教學為例。課程開始前可以介紹海水利用的“反滲透法”，也可以簡單介紹范特霍夫的生平，導入“滲透現象”的教學內容。

2.1 提出簡單問題

提問：兩側溶液如果有濃度差而沒有半透膜隔開會發生什么現象？引導學生比較滲透和擴散兩種概念的差異。提問：反之，兩側溶液間隔有半透膜而沒有濃度差又會如何？使學生得出滲透現象存在的兩個必要條件。

2.2 推動深入分析

提問：滲透現象導致兩側液面出現高度差，這種高度差是否會無限制地增大？引導學生從微觀角度思考兩側的最終平衡除了要考慮單位時間可穿透的溶劑小分子的數量外，還要考慮這些小分子受不同水壓而產生的不同運動速度，如此一來，兩側溶液達到一定高度差之后，穿透膜的溶劑小分子總量相等，體系平衡，從而對問題得出否定的結論。

2.3 引導逆向思維

提問：假定達到滲透平衡后兩邊液面高度差繼續增大，又會是什么結果？引導學生換角度思考，此時液面較高的一端向另一端的滲透總量加大，兩邊重新回到不平衡狀態，因此推翻這種可能性。

2.4 提出極端假設

提問：滲透方向是從低濃度向高濃度，從而導致高濃度溶液的濃度降低，低濃度溶液的濃度升高，平衡時兩者濃度是否能夠完全相等？提示學生考慮極端情況，即溶液和純溶劑之間的滲透是永遠不可能兩邊濃度相等的，從而得到否定的結論。

教學中，通過創設以上幾個問題，并引導學生解決，使其對滲透現象有全面清晰的認識。教學中通過對問題多角度、多方位地剖析，使學生深刻理解知識點。當然不同學科的特性不同，因此不能一概而論，要具體問題具體分析。

3 問題展開途徑

PBL教學旨在充分激發學生的認知驅動力，在分析問題的過程中重視學生的感知、理解和反饋，拓展他們思維的廣度和深度[6]。PBL教學中，問題的展開途徑多種多樣，但卻有一些原則，即問題要圍繞教學目標展開，不能無的放矢；問題要具有現實意義，有效激發學生學習興趣；提出問題時要考慮學生的知識結構，循序漸進[7]。

3.1 傳統途徑

教師設置問題或給出案例，學生在教師引導下通過自主學習逐漸找到問題的答案，掌握解決問題的方法，最后教師總結點評。解決問題的過程中，教師可以通過多媒體介紹相關知識，組織學生查閱資料、分組討論，推動知識和能力的螺旋式提升。在傳統途徑中，設置問題是教學關鍵，自主學習能力是培養目標，教師總結點評是重要環節。

3.2 分組競賽

教師設定考查的知識點，然后將學生依學習能力高低搭配分成若干組，給予一定時間，由學生自主查閱資料、討論，最后將自己的研究結果以多媒體形式進行展示，并回答其他組學生的提問。為保證質量，教師應全程輔助各組進行問題設置和資料整理。通過分組競賽，激發學生的好勝心，在辯論中加深對知識的理解，但競賽組不宜過多，每個知識點可設置2～3組競賽，其他學生評判，教師作總結點評。分組競賽適合以課外活動方式進行。

3.3 問題展現

教師將容易出錯的實驗操作故意以錯誤形式進行錄像，課前要求學生仔細預習實驗相關內容，課上播放錄像，學生根據已理解的實驗內容糾正錄像中的錯誤并回答相應問題；也可以將學生錯誤的實驗操作進行錄像，實驗結束后再播放，學生討論并解釋錯誤之處，教師進行總結點評。該途徑適用于實驗、實訓類課程，既可以起到復習鞏固的作用，又可以鍛煉學生的實驗分析能力。

如果將傳統教學法比喻成工筆畫，那么PBL教學法就是潑墨畫。運用發散性的教學方法，既可以拓寬學生視野，又能鍛煉學生多角度獲取知識和分析、解決問題能力，還能增進學生間的合作。當然，教師的全程引導、總結點評是保證PBL教學法順利實施和提高教學效果的重要條件。

[1]Fincham A G，Shuler C F．The changing face of dental education：the impact of PBL[J].Dent Educ，2001（65）：406-421．

[2]Phillipa，Jane，Hay，et al.Tne“expert”in problem-based and case-based learning：necessary or not[J].Medical Education，2001（35）：22-26.

[3]李志紅.運用問題教學培養學生的創造性能力[J].化學教育，2004，25（7）：29-31.

[4]周麗平.問題教學法在醫用有機化學教學中的實踐[J].醫學教育探索，2007，7（4）：362-363.

[5]管勤.苯環親電取代反應的教學體會[J].中國醫藥指南，2008（16）：101-102.

[6]譚麗泉，朱玲，陳東華，等.PBL教學法在無機化學教學中的應用[J].廣州化工，2010（38）：264-265.

[7]張勇.PBL教學法在化學教學中的應用[J].科學咨詢，2012（22）：153-154.

G424.1

B

1671-1246（2017）13-0057-02

注：本文系安徽省高等學校質量工程項目（2016gxk097）；安徽省教學研究項目（2014jyxm455）；安徽中醫藥高等專科學校校級教學研究項目（1213）