基于POE教學策略改革《有機化學實驗》

徐浩 徐元清 袁金芳 徐莉 王玉霞

基金項目：河南省教育廳教學質(zhì)量工程項目“基于POE教學策略改革《有機化學實驗》”

摘要：近年來，國家逐漸重視培養(yǎng)高校學生動手能力和獨立思考能力，因此實驗教學就成為重點。相較于之前老師講授之后學生再動手有所不同，POE教學策略對其進行調(diào)整，讓學生自主預習實驗內(nèi)容，通過查閱文獻推測可能反應;實驗中觀察反應進展情況及反應現(xiàn)象，最后與相關資料對比，分析并加以理解。以此提高學生對實際操作的理解記憶。

關鍵詞：POE教學;有機化學;改革

1.高校實驗課程現(xiàn)狀分析

近十年來，我國高校注重理論知識教學，學生的理論知識水平相較于上個世紀顯著提高，但過于注重理論知識的傳授而忽略了學生動手能力，導致學生實際操作能力下降，書本學到的知識不能加以實踐。正所謂“學而不思則罔，思而不學則殆”，長年累月下去必將影響學生以后的動手能力。為了貫徹落實國家既定政策《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》，提出“各高校要全面梳理各門課程的教學內(nèi)容，合理提升學業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高課程教學質(zhì)量”[1]。河南大學有機教研室體會到現(xiàn)如今教學方面的不足，決定從自身教學質(zhì)量出發(fā)，和學生代表交流后對有機化學實驗課進行改革。本次改革基于POE教學策略——既predict（預測），observe（觀察），explain（解釋），培養(yǎng)學生自主動手能力，創(chuàng)新能力，以及相關文獻調(diào)研、閱讀、分析能力[2-3]。讓學生走出理論，走向?qū)嵺`。

2.存在問題及改革方案

2.1傳統(tǒng)教學方式與新型教學模式相結(jié)合的挑戰(zhàn)

有機化學實驗操作繁瑣、儀器繁多，一時難以完全掌握;搭建裝置更直接考驗學生動手能力，具有一定難度;不僅如此，有機反應往往伴隨大量副產(chǎn)物生成，需要提純分離;避免副產(chǎn)物生成不得不通過機理進行分析，學生只有足夠掌握反應機理，才能透徹分析實驗現(xiàn)象以及實驗數(shù)據(jù)。而在學習機理時，需要理解和記憶的知識點較多，容易造成“前學后忘”等問題。因此需要學生花費大量時間對知識點進行梳理，這樣才能形成一套知識體系。然而傳統(tǒng)實驗教學對此不夠重視，不能較好的解決這一類問題;POE教學策略中第一項“預測”與第二項“觀察”可以很好的幫助學生理解反應機理——首先查閱相關文獻，并結(jié)合自己所學內(nèi)容提出假想機理，之后在做實驗同時觀察反應現(xiàn)象并記錄，課后將試驗記錄與自己所猜測結(jié)果對照，并分實驗析數(shù)據(jù)以及誤差產(chǎn)生的原因，進而了解反應機理。

2.2教學內(nèi)容與有機化學領域高速發(fā)展之間的挑戰(zhàn)

盡管高校使用都是最新版實驗教材，高校教師也經(jīng)常對實驗教材查漏補缺，但這并不能完全解決教材滯后性，籠統(tǒng)性帶來的問題——面臨基礎有機化學飛速發(fā)展的今天，教材所承載的知識不完全具有前沿性，這導致高校有機化學實驗不能滿足當今科技的發(fā)展，這將不利于學生畢業(yè)之后從事相關工作[4]。若盲目提升實驗難度，又不利于學生理解實驗內(nèi)容。正因如此，實驗課程改革迫在眉睫。在化學實驗快速發(fā)展的今天，如何更新教學內(nèi)容是目前應當解決的難題。河南大學有機教研室從實際出發(fā)，對學生實驗能力進行評定，并以此為基礎購買不同難度的有機化學實驗教材。真正做到因材施教，讓能力強的學生進一步提高自己;讓能力相對較弱的同學盡力攻克基礎知識后再深入了解反應機理。

2.3傳統(tǒng)教學模式與學生學習積極性之間的挑戰(zhàn)

我院高度重視學生教育，安排合理的教學模式取得了不俗的效果。伴隨著電腦和手機的誕生，學生不能合理利用互聯(lián)網(wǎng)，未能找到學習與娛樂之間的平衡。如何構(gòu)建新型教學模式與傳統(tǒng)教學模式結(jié)合，在提高學生積極性的同時，提高學習效率，是傳統(tǒng)教學模式面臨的另一挑戰(zhàn)。而通過POE教學策略，利用互聯(lián)網(wǎng)時代出現(xiàn)的便利進行“預測”，并通過后續(xù)的“解釋”，加強學生自主學習能力的同時，提高學習積極性。還能使學生之間相互討論，增強學生學習能力與合作能力，引導同學正確使用互聯(lián)網(wǎng)[5]。

有機化學實驗課程在化學領域內(nèi)是不可或缺的一部分。結(jié)合我院有機化學教學實際打造有機化學實踐創(chuàng)新課程，如能將POE教學策略與創(chuàng)新型實驗引入高校有機化學實驗課體系中，更新學習方式，創(chuàng)設課內(nèi)課外相互補的學習環(huán)境、理論實踐相結(jié)合的學習機制，將能夠切實有效提高實驗課程教學成效。

綜上所述，有機實驗課程具有操作繁瑣、反應機理難懂等問題。因此，需要培養(yǎng)學生獨立思考能力與動手能力來提升學生實驗操作能力。傳統(tǒng)實驗教學很難調(diào)動學生學習的積極性，因此需運用先進完善的教學策略。在調(diào)動學生學習積極性及提升教學的效果質(zhì)量方面，POE教學策略很好的解決這一問題;同時組織教師與學生互動，讓學生與老師相互打分，提升課改效果。并且每節(jié)課選出學生代表與老師探討，詢問難點重點;在課余時間成立研討小組討論實驗結(jié)果[7]。基于此，以 “有機化學實驗”課程為例，將POE策略引入化學實驗教學體系并進一步引入化學體系，輔助課程教學，打造具有特色的有機化學實驗課程，培養(yǎng)學生動手能力和實踐能力，助力河南大學一流本科教育建設。

3.項目實施方案及實施計劃

3.1具體改革內(nèi)容、改革目標和擬解決的關鍵問題

為打造特色的有機化學實驗創(chuàng)新課程，創(chuàng)設線上線下、課內(nèi)課外、虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合的一體化獨立化學習環(huán)境和機制。現(xiàn)計劃將POE教學策略引入有機化學實驗教學體系之內(nèi)，進行有機實驗課程改革。

正所謂授人以魚不如授人以漁。學習有機化學實驗，不僅要了解一些基礎儀器操作，還必須了解實驗中設計的反應機理及其他影響因素，然而有機反應機理難以短時間理解，很多同學不能徹底理解，甚至混淆。不僅如此，部分學生動手能力較弱，實驗結(jié)果不夠完美。而POE教學策略解決了這一難題。有機教研室老師讓學生查閱相關反應文獻，并預測可能發(fā)生的反應，可以使學生更好的理解反應機理。并讓學生保持觀察記錄，做到溫故而知新，分析實驗結(jié)果后和老師印證，調(diào)動學生積極性。

改革目標：

（1）POE策略輔助有機化學實驗改革，不但使學生達到過硬的專業(yè)基礎，還可以使學生具備較好的抽象思維。這對于初學者來說是一個良好的開端，同時也為今后的化學理論學習打下夯實基礎。

（2）POE策略輔助有機化學前沿性教學的改革，使學生能夠在知識點理解上不僅僅局限在教材上，還能拓展學生視野，將重心轉(zhuǎn)移到課外文獻以及創(chuàng)新實踐中，為學生以后的科研道路提高幫助。前沿的知識教學也可以提升學生對化學的好奇心，增添了學生學習化學實驗的興趣。在一定程度上提升了教學質(zhì)量。

（3）POE策略提高學生學習有機實驗的主動性的改革，有目的性的提高了因?qū)W生個體差異不同引起的學習主動性不高的問題，并提高學生自主學習效率，進而提高了教學質(zhì)量。最終讓每個學生實現(xiàn)學有所成。

擬解決的關鍵問題：（1）擬解決高校中部分學生主動性不高的問題;（2）擬解決高校傳統(tǒng)實驗教學不足問題;（3）擬解決高校課程質(zhì)量不高的問題;（4）POE策略進入有機化學教學課堂的觀念要深入人心，這是改革的核心。

4.總結(jié)

綜上所述，河南大學有機教研室從實際出發(fā)，將POE教學策略運用到實驗課程中，增強學生動手能力以及獨立思考能力;解決學生主動性不高，實驗課質(zhì)量不強等問題;并未后續(xù)實驗課程改革積累經(jīng)驗。

參考文獻

[1]陳寶生.堅持“以本為本” 推進“四個回歸” 建設中國特色、世界水平的一流本科教育[J].時事報告（黨委中心組學習），2018（05）：18-30.

[2]邱彥文， 黃世杰， 王國華. 國中理化課試行POE教學之個案研究[J].科學教育， 2002（12）：53-69

[3]顧江鴻， 史小梅， 李春密. 預測—觀察—解釋———一種基于現(xiàn)代教育研究的演示策[J].教育科學研究，2009 （05） ：54-57.

[4]鐘新仙.有機化學實驗考核方法的改革初探[J].廣東化工，2009，36（05）：224-225.

[5]胡慶華，張蔚萍，陶春元，喻國貞.新形勢下高校有機化學實驗教學改革前沿及趨勢[J].廣東化工，2009，36（10）：200-201.

[6]《高等學校課程思政建設指導綱要》發(fā)布[J].中國電力教育，2020（06）：6.

[7]陳華仕.新時期高校有機化學實驗教學改革及其趨勢[J].才智，2019（14）：64.