循環(huán)大課堂在《工業(yè)分析化學(xué)》教學(xué)中的優(yōu)劣初探*

李 琳，聶瑾芳，阮貴華

(桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 桂林 541004)

《工業(yè)分析化學(xué)》是評(píng)定原料和產(chǎn)品的質(zhì)量，檢查工藝過(guò)程是否正常，從而能夠及時(shí)、正確地指導(dǎo)生產(chǎn)，并能經(jīng)濟(jì)合理的使用原料、燃料，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、消除生產(chǎn)的缺陷，減少?gòu)U品，提高產(chǎn)品質(zhì)量的一門(mén)課程。它是多門(mén)學(xué)科知識(shí)的綜合，是分析化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)上的具體應(yīng)用。然而，由于該課程理論與實(shí)際脫節(jié)、概念和術(shù)語(yǔ)紛繁，使許多學(xué)生望而生畏甚至失去學(xué)習(xí)的興趣。而且在高校錄取率不斷增長(zhǎng)下，生源質(zhì)量普遍下降、學(xué)生的理論基礎(chǔ)和認(rèn)知能力參差不齊。因此，高效的課程教學(xué)模式是值得所有工業(yè)分析化學(xué)教師不斷探索的目標(biāo)。近年來(lái)，循環(huán)大課堂教學(xué)模式的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用有效地解決《工業(yè)分析化學(xué)》教學(xué)中存在的許多問(wèn)題。

1 循環(huán)大課堂概述

2008年山東省兗州一中推行的“循環(huán)大課堂”高效課堂教學(xué)模式引起全國(guó)教育界的強(qiáng)烈反響[1]。該教學(xué)模式采用的教學(xué)過(guò)程為“一課三步，課中六段”，簡(jiǎn)稱為“三步六段”。“三步”：指課前、課中、課后。“六段”指課中六個(gè)環(huán)節(jié)：重申目標(biāo)、學(xué)情調(diào)查、問(wèn)題匯總、精講點(diǎn)撥、當(dāng)堂檢測(cè)、小結(jié)作業(yè)[2]。循環(huán)大課堂中的“課堂”區(qū)別于以往大家熟識(shí)的課內(nèi)幾十分鐘，它包含課前、課中和課后，即為循環(huán)大課堂[3]。它不同于傳統(tǒng)的教師為主、學(xué)生聽(tīng)講的教學(xué)模式，以預(yù)習(xí)為先導(dǎo)、學(xué)生為主體、教師做引導(dǎo)、師生互動(dòng)多、少講多討論。當(dāng)堂消化完、前后巧銜接為原則，充分提高課堂吸引力、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性、促進(jìn)學(xué)習(xí)效率。然而，也不免存在著一些挑戰(zhàn)，例如教師以循環(huán)大課堂作為教學(xué)模式制定教學(xué)設(shè)計(jì)需要更多的時(shí)間、部分學(xué)生自律性較弱無(wú)法保質(zhì)保量完成課前預(yù)習(xí)任務(wù)、一些學(xué)生主觀能動(dòng)性不強(qiáng)無(wú)法積極融入課堂討論、一些學(xué)生未能合理安排時(shí)間來(lái)了解課外擴(kuò)展內(nèi)容。因此，循環(huán)大課堂教學(xué)模式既蘊(yùn)含著機(jī)遇，也蘊(yùn)含著挑戰(zhàn)[4]。

2 循環(huán)大課堂在《工業(yè)分析化學(xué)》教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)

2.1 學(xué)生的學(xué)習(xí)能力加強(qiáng)

循環(huán)大課堂教學(xué)模式可以很好的培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)的能力。課前，要求學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題并提出自己的觀點(diǎn)和疑問(wèn)，這對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力大有裨益。以“水質(zhì)分析”教學(xué)章節(jié)為例：課前，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，教師下發(fā)教學(xué)用PPT課件，以此為基礎(chǔ)安排學(xué)生預(yù)習(xí)教材相關(guān)內(nèi)容、小組討論、辨析重難點(diǎn)，并積極鼓勵(lì)學(xué)生按照自己的理解，利用新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)課件進(jìn)行美化和完善，知道水的用途、分類、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、水質(zhì)分析項(xiàng)目、水樣采集步驟等，并通過(guò)簡(jiǎn)單的問(wèn)題“雨水屬于什么類型的水？”“水樣預(yù)處理時(shí)消解的方式有哪些？”在線反饋預(yù)習(xí)效果；課中，對(duì)于水樣采集注意事項(xiàng)等教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生以組為單位進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的表述和課件的展示，并經(jīng)過(guò)老師的點(diǎn)撥、講解、總結(jié)以及同學(xué)間的深入討論完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，這不僅為展示學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提供平臺(tái)，也提高了同學(xué)間的合作探究和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；課后，可借助其他課外學(xué)習(xí)資料和網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)(雨課堂、智慧樹(shù)、中國(guó)大學(xué)慕課網(wǎng)等)進(jìn)一步深入掌握并鞏固知識(shí)點(diǎn)，這有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主積極性、增強(qiáng)獨(dú)立思考能力和發(fā)散思維。

2.2 提高學(xué)習(xí)效率

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，大學(xué)生需要掌握得知識(shí)和具備的能力越來(lái)越多，在學(xué)期間留給每門(mén)課程的課時(shí)也被不斷壓縮。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，采用循環(huán)大課堂教學(xué)模式總的教學(xué)課時(shí)沒(méi)有增加，而教師講解的時(shí)間大大減少，學(xué)生的討論表達(dá)占據(jù)主導(dǎo)[5]。例如，在進(jìn)行“二氧化硅的測(cè)定”學(xué)習(xí)時(shí)，首先同學(xué)們利用雨課堂等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)完成課前預(yù)習(xí)任務(wù)，從知識(shí)、能力、素質(zhì)三個(gè)維度知道教學(xué)目標(biāo)并明確重難點(diǎn)，知道本節(jié)課的基本知識(shí)點(diǎn)，熟悉教學(xué)內(nèi)容的整個(gè)脈絡(luò)；其次，課堂上學(xué)生積極展示關(guān)于“重量法”、“容量法”、“比色法”在歷史發(fā)展、適用條件等方面的思考，根據(jù)已有知識(shí)辨析“氫氟酸揮發(fā)稱量法”與“硅酸脫水灼燒稱量法”的不同，討論破壞膠體常用的方法及相關(guān)理論，同時(shí)學(xué)生在“水凝膠”、“水溶膠”、“硅酸膠體性質(zhì)”等重要概念的理解錯(cuò)誤和不足也會(huì)完全暴露；然后，通過(guò)后續(xù)教師和其他同學(xué)的進(jìn)一步深入探討講解進(jìn)行補(bǔ)救，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤。整個(gè)教學(xué)過(guò)程時(shí)間緊湊、安排合理，可以充分地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率達(dá)到事半功倍的效果。

3 循環(huán)大課堂在《工業(yè)分析化學(xué)》教學(xué)中的缺點(diǎn)

3.1 課前預(yù)習(xí)和課后拓展質(zhì)量難以保證

循環(huán)大課堂教學(xué)模式開(kāi)展的核心即為學(xué)生，其教學(xué)質(zhì)量的好壞與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性呈正相關(guān)。大學(xué)生是從高壓的高中階段升學(xué)而來(lái)，許多學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、新知識(shí)的理解力、思維拓展力尚有不足。而課前預(yù)習(xí)和課后拓展在整個(gè)教學(xué)模式中占有不容忽視的地位，這兩個(gè)環(huán)節(jié)皆依賴于學(xué)生的自主思考學(xué)習(xí)。如何合理且有效地監(jiān)控學(xué)生課前、課后的自學(xué)效果，與整個(gè)教學(xué)進(jìn)程息息相關(guān)，將決定循環(huán)大課堂的教學(xué)模式是否能發(fā)揮出真正的優(yōu)勢(shì)。

《工業(yè)分析化學(xué)》是一門(mén)對(duì)實(shí)踐性、科學(xué)性和操作性要求極高的課程，要求學(xué)生具有進(jìn)行分析方法研究的基本知識(shí)和基本能力，為生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和日后的分析測(cè)試研究工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)單依靠的書(shū)本、網(wǎng)絡(luò)等理論知識(shí)完全無(wú)法滿足課程的教學(xué)目標(biāo)，亟需加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)踐的內(nèi)容。因此，對(duì)課前預(yù)習(xí)和課后拓展均需加入實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容，可是對(duì)于該類實(shí)踐項(xiàng)目的考核辦法并無(wú)統(tǒng)一定量標(biāo)準(zhǔn)，極大的影響了整個(gè)教學(xué)模式的推進(jìn)。

3.2 教師對(duì)循環(huán)大課堂認(rèn)知不足

循環(huán)大課堂的實(shí)現(xiàn)，表面上是學(xué)生自學(xué)能力的集大成者，但更是對(duì)教師教學(xué)能力的巨大考驗(yàn)[6]。一則，教學(xué)技術(shù)的革新。近年來(lái)，幻燈片、電視、視頻、錄音、廣播、網(wǎng)絡(luò)慕課等新興的技術(shù)被廣泛應(yīng)用于教育。但是在校教師年齡跨度大，不同階段對(duì)于新事物的接受能力差別明顯。特別是部分年齡較大的教師，對(duì)于新的教學(xué)技術(shù)和思想無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)徹底接受并熟練運(yùn)用。二則，師生關(guān)系的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的課堂，大多教師講學(xué)生聽(tīng)，三尺講臺(tái)便成了師生最堅(jiān)固的分割線，師生關(guān)系緊張、距離感強(qiáng)。而以學(xué)生為主的循環(huán)大課堂教學(xué)模式是需要和諧的師生關(guān)系才能順利推行。在彼此尊重、相互信任、無(wú)礙溝通、相互促進(jìn)的下，師生之間平等交往，教師對(duì)學(xué)生及時(shí)地提醒、耐心地指導(dǎo)、有效地點(diǎn)撥，學(xué)生會(huì)欣然接受，也會(huì)樂(lè)于與教師共同努力、爭(zhēng)取成功。師生關(guān)系蘊(yùn)含著無(wú)限的教育力量，它貫穿于課前、課中、課后的每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，和諧的師生關(guān)系可以有力的推進(jìn)教學(xué)任務(wù)、達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。三則，教學(xué)思想的改變。教師從最初的主導(dǎo)變?yōu)檩o助、從講授者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者。從表面看來(lái)，該模式有助于減輕教師的工作，然而事實(shí)并非如此。循環(huán)大課堂教學(xué)模式對(duì)教師的課堂組織能力、教學(xué)設(shè)計(jì)能力提出了更高更苛刻的要求。教師不僅要擯棄以往傳統(tǒng)的教學(xué)思想，積極參與《工業(yè)分析化學(xué)》的教學(xué)改革，而且在教學(xué)過(guò)程中要不斷充實(shí)自己的知識(shí)儲(chǔ)備，以期對(duì)《工業(yè)分析化學(xué)》課程有更深刻和全面的理解。

4 循環(huán)大課堂在《工業(yè)分析化學(xué)》教學(xué)中的實(shí)踐

基于循環(huán)大課堂教學(xué)模式優(yōu)缺點(diǎn)的解析，我們?cè)诰唧w教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了合理的改進(jìn)。為展示循環(huán)大課堂教學(xué)模式的具體應(yīng)用，我們就《工業(yè)分析化學(xué)》中 “鈾的分析”這一小節(jié)內(nèi)容來(lái)進(jìn)行實(shí)踐。

(1)在上次課后通過(guò)雨課堂平臺(tái)下發(fā)導(dǎo)學(xué)案，幫助學(xué)生明確：①學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握核燃料鈾的主要化學(xué)性質(zhì)和分析方法，了解鈾的基本物理化學(xué)性質(zhì)，知道鈾的主要化合物及相關(guān)用途；②學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)：不同價(jià)態(tài)和化合物的鈾的分析化學(xué)性質(zhì)，陰離子交換分離法。

(2)學(xué)生根據(jù)導(dǎo)學(xué)案利用課下時(shí)間進(jìn)行自學(xué)，對(duì)概念和解釋提出自己的理解，對(duì)于不明白的地方積極與同學(xué)進(jìn)行討論，彼此交換觀念和見(jiàn)解，以小組(3～5人)為單位整理成幻燈片，以待在課堂上展示。

(3)課堂初，教師重申本次課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)和重難點(diǎn)，通過(guò)雨課堂下發(fā)簡(jiǎn)單的題目，要求學(xué)生當(dāng)堂作答，以此對(duì)其預(yù)習(xí)效果進(jìn)行基本的了解。

(4)學(xué)生展示。以小組為單位依次由學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行講解，教師將所有學(xué)生的疑難問(wèn)題匯總?cè)缦拢孩偃绾卫斫忖櫟淖儍r(jià)特性？②鈾酰鹽在鈾分析中的意義？③陰離子交換分離法的基本過(guò)程和優(yōu)勢(shì)？

(5)精準(zhǔn)點(diǎn)撥，查漏補(bǔ)缺。根據(jù)前期的預(yù)習(xí)和展示，學(xué)生已對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容有了充分認(rèn)識(shí)，教師只要抓住知識(shí)點(diǎn)主線，并將學(xué)生的疑難重點(diǎn)講解，采用合理的教學(xué)方式解決疑難，有的放矢。首先，以“兩彈一星”事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)的23位科學(xué)家引入鈾分析所包含的重要意義和堅(jiān)持不懈的偉大民族精神。然后，簡(jiǎn)要梳理本節(jié)知識(shí)點(diǎn)：鈾的物理性質(zhì)，鈾的化學(xué)性質(zhì)(鈾的同位素、鈾的化合價(jià))，鈾的化合物(氧化物、鹵化物、鈾酰鹽、鈾酸鹽、鈾(Ⅳ)的無(wú)機(jī)配合物)，鈾的分離和分析(試樣分解方法，鈾的分離富集方法和鈾的測(cè)定方法)。其次，對(duì)于學(xué)生疑難在相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)處進(jìn)行詳細(xì)講解。在鈾的化學(xué)性質(zhì)處，通過(guò)鈾價(jià)電子層結(jié)構(gòu)的詳細(xì)分析回答(4)的問(wèn)題1。接下來(lái)，結(jié)合鈾酰鹽基本性質(zhì)及鈾分離測(cè)定方法的梳理，解釋(4)的問(wèn)題2并進(jìn)一步明確鈾酰鹽的工業(yè)意義。最后，在總結(jié)鈾的分離方法時(shí)以強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂(由苯乙烯和二乙烯苯聚合而成)為例，重點(diǎn)指出陰離子交換分離法的優(yōu)勢(shì)和現(xiàn)實(shí)用途，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)“鈾在溶液中以鈾酰鹽離子形式存在，因此在離子交換分離富集時(shí)常采用陰離子交換柱進(jìn)行富集與洗脫”，顯然(4)的問(wèn)題3也得以很好解決。

(6)提出問(wèn)題“①我們?yōu)槭裁葱枰獙W(xué)習(xí)核燃料分析？②簡(jiǎn)述從陰離子交換法從HCl溶液中分離鈾的原理和過(guò)程？”檢測(cè)學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容的掌握情況。

(7)本節(jié)內(nèi)容的小結(jié)并布置作業(yè)。然后，通過(guò)雨課堂下發(fā)下節(jié)課“釷的分析”的導(dǎo)學(xué)案。

通過(guò)此案例我們不難發(fā)現(xiàn)循環(huán)大課堂教學(xué)模式中學(xué)生主體地位的明顯體現(xiàn)，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。而教師雖作為“配角”，但其在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中起到重要的“點(diǎn)撥”作用，教師必須知道在何時(shí)何處進(jìn)行何種程度的“點(diǎn)撥”？如何應(yīng)用簡(jiǎn)要的語(yǔ)言和文字直擊要點(diǎn)？

5 結(jié) 語(yǔ)

“授人以魚(yú)不如授人以漁”。循環(huán)大課堂教學(xué)模式將課堂還給學(xué)生、寓教于樂(lè)、寓教于學(xué)，能夠極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情、增進(jìn)同學(xué)及師生之間的關(guān)系。然而，該教學(xué)模式在實(shí)施的過(guò)程中也存在諸多不容小覷的問(wèn)題。所以，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)我們應(yīng)該根據(jù)學(xué)校及學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整以期得到最優(yōu)的教學(xué)效果。至于如何引導(dǎo)學(xué)生自主自覺(jué)地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，如何進(jìn)一步提高教師群體對(duì)該教學(xué)模式的認(rèn)識(shí)，如何逐漸完善并解決該模式在實(shí)施過(guò)程中所遇到的各種問(wèn)題等都需進(jìn)一步的研究和探討。