唐利宇
(無錫衛生高等職業技術學校,江蘇 無錫 214000)
分析化學實驗是分析課程教學的重要組成部分,是學生將分析理論知識運用到實踐的平臺[1-2]。分析化學實驗不僅可以訓練學生對大型儀器操作的能力,也能培養學生嚴謹的科研態度和創新思維,同時也能鍛煉學生細致的觀察力[3-5]。如何更好地實施分析化學實驗的教學,關系到創新人才的培養,值得每一位分析化學老師深思[6-7]。在對我校過往分析化學實驗課總結的基礎上,結合國家創新人才培養理念,將線上教學模式引入分析化學實驗課中,形成了線上線下分析化學實驗課教學模式,提高了學生的課程興趣、參與度、自主學習能力,激發了學生的創新意識。
目前我校分析化學實驗教學仍然采用的是傳統教師講授-學生模仿的模式,即教師通過PPT、板書等教學形式,進行實驗的目的、原理、實驗步驟、注意事項等講授,然后學生依據實驗步驟機械模仿出實驗結果,書寫、上交實驗報告,最后教師依據實驗報告給出實驗成績。 此教學模式中的課前預習流于形式,僅為口頭提醒,缺乏預習反饋,教師無法獲知學生在預習過程中遇到的問題,導致針對性授課差。 此模式中教師處于主導地位的灌輸,注重知識和技能的傳授、照本宣教,而學生是被動的具有無限存儲空間的存儲器,照單接收,缺乏對知識的質疑、批判和反思,限制了學生主觀能動性的發揮和對科學研究的興趣。
義務教育階段,教學嚴格按照教學大綱進行,學生的學習內容基本上就是教科書的內容,學生的學習時間完全由班主任、任課老師安排,基本上沒有自主時間。 習慣了上課、下課的生活模式和死記硬背學習方法的學生缺乏質疑、獨立思考和自主學習的精神。進入我校五年制高職學習,相當一部分學生只重結果,輕過程,僅僅要求能順利通過考試和按時拿到畢業證,學習興趣、刻苦探索精神缺失,更談不上個性發展、創新意識的培養和創新能力的提高。 由于教學資源等限制,我校分析化學實驗課的授課時間滯后于相應的理論教學2~3 周,課程安排上學生做實驗時已有理論教學知識儲備,會主動地思考如何解決實驗過程中遇到的問題,但實際情況不然,大部分學生反映,由于受上課玩手機等因素影響,學生理論知識夯實不夠,上實驗課時幾乎全部忘記,只能機械的依據實驗步驟進行實驗,無法真正實現理論與實踐的結合,無法完全實現實驗教學目的。 同時,分析化學實驗課內容以滴定實驗為主,重復性高,相比于合成等實驗相對枯燥,無法激發學生的興趣,調動學生的主動性,阻礙了創新意識的培養和創新能力的提高。
對學生實驗成績評價方面,實驗報告成績是唯一標準,而實驗報告成績的評分細則主要為書寫的規范性、實驗數據的準確性及分析等,缺乏對課前預習、實驗過程及科學思維的評定。 一些學生實驗操作馬虎,不規范,實驗結果不理想,實驗結果存在抄襲,但在實驗報告中無法體現。 實驗成績評價機制的單一性,降低了學生對實驗課的重視,存在應付交差心理,不利于學生綜合實驗技能的培養,主動性、積極性的調動。
實驗課程是對學生動手操作能力培養的重要途徑,是一個實踐環節,也是對理論知識的進一步鞏固。分析化學實驗課主要包括酸堿滴定、分析電子天平的使用及稱量、溶液標準品的配制、移液管的使用等單元操作,而每個單元操作又包含了多個操作要點。 我校分析化學實驗課采用的是大班教學,每班30 人,每2 人一組,教師授課時只能對單元操作粗略的介紹,對單元操作中需要注意的問題會重點強調,但不可能面面俱到,導致學生很難全面、準確地掌握單元操作技能。以“互聯網+”為背景,我院對分析化學實驗課涉及的慕課、微視頻等資源進行整合,同時結合我院培養方案、學生培養目標等,積極調動教師對實驗單元操作演示進行錄屏,通過QQ、微信等平臺將慕課、微視頻、錄屏等資源推送于學生,并進行實驗重點內容線上講解,并解答學生預習過程中的疑惑。 線上教學的引入不僅可以提高學生的熱情和參與度,也能解決目前實驗教學過程中存在的問題。
學生鐘愛于玩手機、電腦,通過QQ、微信、釘釘等平臺,可將慕課、微視頻、錄屏等資源生動地展示給大家,學生在實驗前可以直觀地觀看實驗過程,相比于僅僅看實驗教材復習記憶更為深刻,對原理理解更容易,對實驗操作掌握更準確。如在滴定實驗過程中,滴定終點、過渡顏色等比較難判斷,常導致學生實驗誤差較大。 通過線上教學,學生可以直觀地觀察到過渡顏色,準確的判定滴定終點,進而提高實驗的準確性。同時線上教學極大地激發了學生的實驗熱情,夯實了課前預習,讓學生由被動接受變為主動去學習、思考,進而提高了教學質量。
依據自身的興趣,可以選擇慕課、微視頻、錄屏中更適合自己的資源去觀看,極大地豐富了學習平臺的選擇性。 另外,不同學生對知識的接受能力和理解能力有所差異,實驗過程中產生的問題各異,而單元操作中多個問題的疊加會嚴重影響實驗結果。如硫代硫酸鈉標準溶液的配制及標定,此實驗涉及分析天平、容量瓶、移液管的使用,滴定管的撿漏及正確排氣等操作,其中每一個單元操作都有注意的細節,一不留神就會產生誤差,最終整個實驗操作誤差疊加,導致分析結果不準確。 通過線上教學,學生在實驗前觀看實驗操作,并對自己的疑惑進行梳理,與老師溝通,提高了實驗課的教學效率。同時學生也可以針對教師的答疑,針對性、反復地觀看自己的薄弱部分,再結合實驗課程中教師的講解和實際操作,更準確地掌握實驗操作技能,加深在腦海中的印象,為后期的實習就業打下堅實的基礎。
在對我校過往分析化學實驗課總結的基礎上,結合國家創新人才培養理念及“互聯網+”理念,我們將線上教學模式引入分析化學實驗課中,形成了線上線下分析化學實驗課教學模式。線上線下教學模式是一種現代化利用網絡平臺教學與傳統教學的結合,是在傳統教學的基礎上,將課前預習、課堂活動、課后考核評價引入教學中,具體如下。
課前預習是線上線下教學模式有效實施的關鍵,是課堂活動能否順利進行的前提。因此提高學生課前預習的質量至關重要,我們主要從兩方面著手:
(1)為了方便學生自主學習,觀察實驗細節,我們對每個實驗包括的單元操作分別進行錄屏,并整合一個完整實驗的錄屏,并通過學習強國、騰訊視屏、學習通等平臺,整理實驗相關慕課及微視頻,最后將錄屏、慕課及微視頻上傳QQ、微信、釘釘群,選擇性觀看。
(2)為了督促、監督學生完成課前預習,我們要求學生除了書寫預習報告外,還要對上傳錄屏中的習題進行解答,并且截取4 張不同時間點觀看的錄屏,同時要求學生觀看錄屏后提出2~3 個自主學習過程中遇到的問題,同學們在QQ、微信或釘釘群中進行討論,最后教師對問題進行匯總、梳理、解答。
課堂活動是線上線下教學模式有效實施的核心,是實踐教學、技能鍛煉的階段。因此,提高課堂活動質量對學生動手能力的培養至關重要。為了提高學生的參與度、綜合能力,我們嘗試了角色轉化,讓學生對實驗原理、目的、步驟進行講解,老師進行補充,然后將全部時間留給學生實驗和交流討論。針對在實驗實際操作過程中遇到的問題,先讓學生自行討論,然后老師再進行解答。同時我們要求每組同學互相觀察同伴的操作是否規范,如不規范及時指出。 通過以上課堂活動,提高了學生學習的積極性,實現了知識的內化。
課后考核評價是線上線下教學模式有效實施的延續,老師對學生上交的實驗報告及時批改,并整理、歸納實驗報告中存在的問題,并及時通過QQ、微信或釘釘平臺進行反饋,并與同學交流討論,同時引導學生對每次實驗進行總結,以夯實理論知識及操作技能。另外我們將課前預習、課堂表現、學生的教課表現引入分析化學實驗課程中,其中課前預習成績為20%,學生的教課表現成績為20%,課堂表現成績為30%、實驗報告成績為30%。此成績考核評價模式能提高學生的實驗興趣,能綜合、客觀、全面地反映學生的學習效果。
線上線下教學模式的實施調動了學生的主動性,提高了學生的參與度、學生對實驗操作的興趣、學生的操作技能,養成了良好的實驗習慣。 在探究問題的同時,提升了學生提出問題、分析問題、解決問題的能力,促進了學生科學研究思維、創新意識的培養。