啟發式、探究式、討論式教學方法的研究與實踐＊——以本科生分析化學課程為例

姜 楠，李勝利

（1.鄭州大學生態與環境學院，河南 鄭州 450001；2.鄭州大學環境科學研究院，河南 鄭州 450001；3.鄭州大學土木工程學院，河南 鄭州 450001）

1 概述

作為最早發展起來的化學分支學科，分析化學是指發展并應用各種理論、方法、儀器和策略，在最大程度上獲取物質在某一特定的時空范圍內的組成和性質信息的一門科學[1]。分析化學是高等學校化學、應用化學、環境科學、藥學、材料科學、生命科學、醫學、農學、地學等專業的重要基礎課之一[2]。根據環境科學與工程專業特點，文章以鄭州大學生態與環境學院環境科學專業本科生分析化學課程為例，研究與專業相應的啟發式、探究式、討論式教學的實質，探討該教學模式如何實施，并開辟該教學模式的實踐渠道。

2 存在問題

2.1 教材內容滯后且與所學專業聯系不足

在信息技術高速發展的今天，顯而易見，知識更新的速度遠遠快于高等學校教材建設與管理的速度[3]。例如：鄭州大學生態與環境學院環境科學專業本科生分析化學課程選用的教材為武漢大學主編的《分析化學》第6 版（高等教育出版社，2016 年12 月出版，2019 年12 月重印），該教材同時也是“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材，在高等學校分析化學課程講授中被廣泛采用。雖然第六版（上冊）前言中指出：刪減了一些陳舊的內容，加強與現實生產生活的聯系，適當體現與相關領域的關系。受到編者專業的限制，確實如書中所說，定量化學分析部分內容比較經典，但存在教材內容滯后且與所學專業聯系不足的問題。比如：第2 章分析試樣的采集與處理中關于試樣的采集部分，只涉及固體試樣、液體試樣、氣體試樣和生物試樣的傳統的簡單描述，缺少針對環境專業中涉及的水樣和氣樣等具體的示例，特別是缺少當前研究的熱點內容（如：PM2.5 膜采樣等）。課程進行過程中發現：單純按照課本內容講授，與環境科學專業聯系不足，學生理解起來感覺枯燥乏味，不能理論聯系實際。

2.2 教學方式傳統且單一

高等教育傳統的教學方式主要為“老師站在臺上講、學生坐在臺下聽”的“灌輸式”[4]。一些專業課隨著學時的壓縮，為了完成教學大綱規定的內容，教師在課堂講授中幾乎不停地說，甚至減少課堂提問及與學生的交流次數。導致教師與學生之間互動較少甚至無互動，授課效果變差。特別是有些教師講課缺少激情、滿堂灌且不注意學生的課堂表現，隨之而來的是學生“疲勞”聽課，雖然人坐在課堂上，但“身在曹營心在漢”，思想早已飄忽不定，并沒有跟著教師的節奏學習知識[5]，何談學習效果？并且“灌輸式” 的教學方式不利于培養當代大學生主動思考、獨立思考和利用所學基本理論解決實際問題的能力。

2.3 考核方式單一且不科學

當前高校對本科生的考核方式仍然以考試為主，考試在一定程度上能夠反映學生對課程知識的掌握程度，但單憑一張試卷去衡量課程的所有教學成果是不明智的。有些課程根本不設置平時成績，有些雖然設置了，但考慮到只涉及考勤和作業使得平時成績所占比重過小，如10%。使得考試不得不成為了教和學的指揮棒，這種單一的考核方式不利于本科生將功夫下在平時，依靠期末突擊復習的方式不利于知識的整體掌握和融會貫通。期末考試時間一般為2h，閉卷考試名詞解釋、簡答等概念性試題所占比例較大，這么短的時間并不利于學生展開全面思考，使用所學的基本理論去解決或探討面臨的實際問題，即：學生通過考試能夠記住一些“知識點”，但并不能把所學知識真正轉化成自己的能力，也就是說，學生應用所學的基本理論知識來分析和解決面臨的實際問題的能力沒有得到提高。

3 啟發式、探究式、討論式教學方法的研究與實踐

3.1 教學理論研究

顧名思義，啟發式、探究式、討論式教學模式要求教學過程中，根據課程設置的教學目標的要求，將啟發學生思維定為核心，通過設置事例和問題情境，對學生的思維加以定向引導和啟發，提高學生對知識學習的主動性，在教師的指導和引領下，學生能夠進行有意識的思維探索活動，學生在課堂上始終處于“教師提出問題—學生積極思考—教師與學生交流探索—學生給出解答”的積極狀態。與傳統的“老師臺上講、學生臺下聽”的“灌輸式”模式相比，啟發式、探究式、討論式教學模式無疑是一種新的模式、新的探索和新的嘗試。教師和學生的角色并不是一成不變的，能者為師，優勢互補。課堂授課過程，不僅老師講，還要鼓勵學生講。面對同一問題，每個學生從不同角度出發，必然會產生不同的觀點和看法，勢必會產生較為強烈的外部刺激，激發學生開展交流與討論，從而由學生內部自發產生主動學習、探索性學習與交流的意愿。無疑體現了“教師作為課堂學習的主導，學生作為課堂學習的主體”的教學思想，使得學生愿意多思考，并主動使用所學基本理論聯系實際問題，勢必會提高當代大學生學習基本理論知識、并能利用所學知識分析和解決實際面臨的問題的能力。本文根據環境科學與工程專業的特點，以分析化學課程為例，研究與環境專業相應的啟發式、探究式、討論式教學的實質，探討該教學模式如何實施，并開辟了該教學模式的初步實踐渠道。

3.2 教學實踐研究

參考啟發式、探究式、討論式教學模式的理論研究結果，確定了該教學模式在環境科學專業分析化學課堂教學的運用特點，研究該教學模式與當代大學生的能力（包括：學習能力、分析和解決問題能力和創新能力）培養的關系和契合點，并積極開展了啟發式、探究式、討論式教學模式的初步實踐。主要舉措包括：

3.2.1 教師精簡課堂講授內容，為學生開展討論提供時間保證

分析化學課程內容多，包含10 章，教學課時32學時明顯緊張，教師要根據教學目標精簡每次課課堂講授內容，為學生開展討論留足時間。

3.2.2 教師設置課程實踐環節，以學生講授ppt 和撰寫課程小論文計入總成績

分析化學課程考核方式為：總成績=平時成績+課程實踐成績+期末試卷成績，其中平時成績占10%，含考勤、課堂提問、作業、課堂小測驗成績；課程實踐成績占10 %，采取group study 形式，含ppt 成績和小論文成績；期末試卷成績占80 %。

環境科學2019 級1-2 班共計53 人，采用自由組隊（group study）形式，每組6-10 人，每組從教師給定的7 個題目中選定1 個，通過group study 形式查閱資料和文獻，并制作1 個多媒體課件，推舉1人講述（10min），之后進行5min 自由提問和答疑環節。ppt 制作要求圖文并茂、內容豐富、重點突出、條理清晰、形式美觀。負責講述的學生要提前熟悉講授內容，并學會演講，課程結束后上交選定題目的小論文電子版和紙質版。課程小論文要求按照標準論文發表格式，包括引言、材料與方法、結果與討論、結論與展望、參考文獻，并另附上小組人員分工情況。課程實踐分數占期末成績的10%，采取小組給分形式，完成平均工作量的組內同學拿到平均分，主動講授ppt、回答提問的同學根據效果適當加分，不按時上交的小組按推遲周數折合系數扣分，如推遲1 周上交——整組分數×0.9，推遲2 周—整組分數×0.8。教師給定的課題名稱及ppt 匯報時間等信息詳見表1，課程實踐環節7 組ppt 內容截圖詳如圖1 所示。

圖1 課程實踐環節7 組ppt 內容截圖

表1 課程實踐題目及ppt 匯報時間

3.2.3 教師“角色”轉變，當好“導演”引導學生積極主動參與教學過程

傳統的“老師臺上講、學生臺下聽”的教學模式已經無法提高當代大學生學習的自覺性和主動性，教師在講臺上當“演員”的孤獨感與學生聽課的疲乏現象遙相呼應，“獨角戲”勢必難以產生好的教學效果。教師的“角色”必須進行改革，需要從傳統的“演員”向今天的“導演”進行轉變。教師根據課程設置的教學目標，將啟發學生思維作為核心要義。通過聯系學生所學專業，設置有專業背景的相關事例和問題情境，有目標的對學生的思維加以定向引導和啟發，切實提高學生對知識學習的主動性，在教師的指導和引領下，使學生能夠進行有意識的思維探索，學習狀態始終處于“教師提出問題—學生積極思考—教師與學生交流與探索—學生給出解答”的積極狀態，學生能夠產生自主學習、探索學習、協同學習的意愿。這無疑體現了“教師為課堂學習的主導，學生為課堂學習的主體”的教學思想，鼓勵學生多思考，學會使用分析化學課程的基本理論去解決環境保護工作面臨的實際問題，既能夠理論聯系實際，還能夠促使學生將基本理論內化。

4 結語

文章針對高校教學中普遍存在的教材內容滯后且與所學專業聯系不足、教學方式相對單一和考核方式不科學等問題，以本科生分析化學課程為例，通過教學改革，進行了啟發式、探究式、討論式教學方法的理論研究與初步實踐。將啟發學生思維定為核心要義，通過設置有專業背景的事例和問題情境，對學生的思維活動加以定向引導和啟發，顯著提高了當代大學生的學習主動性，在教師的指導和引領下，學生能夠積極地進行有意識的較為深入的思維探索。這種創新的教學模式，由傳統的教師站在講臺上單一講授，轉變為在教師的定向指導下，學生全程積極參與整個課堂教學過程。信息傳遞方式也由傳統的教師到學生的單向傳遞，轉變為“教師—學生—教師—學生—……” 的良性循環傳遞，這無疑充分體現了“教師為課堂教學的主導，學生為課堂教學的主體”的思想。該教學模式的實施取得了較好的效果，不僅使學生的學習興趣得到激發，還使學生愿意思考、并能夠使用所學基本理論去解決實際面臨的問題，提高了學生分析和解決問題的能力。