基于課程特點的混合式有機化學(xué)教學(xué)改革實踐

李 鋒，李 君，賽那瓦爾·芒思爾

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，新疆烏魯木齊，830052)

一、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)科類有機化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)(以下簡稱我校)作為一所以農(nóng)業(yè)科學(xué)為特色的自治區(qū)重點建設(shè)大學(xué)，每年面向農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝、草業(yè)、資源與環(huán)境、生命科學(xué)、食品與藥學(xué)、葡萄酒、動醫(yī)、動科等學(xué)院大一學(xué)生開設(shè)無機及分析化學(xué)、有機化學(xué)和基礎(chǔ)化學(xué)實驗等化學(xué)基礎(chǔ)課程，涉及十幾個專業(yè)、五十多個班級、兩千多名學(xué)生?；瘜W(xué)基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)均為合班授課，學(xué)生人數(shù)多，教學(xué)方法以教師講解PPT為主，教師與學(xué)生的互動少。學(xué)生大多處于封閉的學(xué)習(xí)狀態(tài)，課堂教學(xué)參與度低。同時，教師的課后作業(yè)批改量大，但如果作業(yè)批改不及時或不完全，又無法及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也就沒法據(jù)此適時調(diào)整授課內(nèi)容的深度和進度。其中，有機化學(xué)知識整體性、系統(tǒng)性強，各不同官能團的化合物雖性質(zhì)各異但又緊密聯(lián)系，在課堂上有限的時間內(nèi)學(xué)生很難完全掌握，課下與教師溝通的途徑又少，長此以往學(xué)生就完全失去學(xué)習(xí)的積極性和主動性，學(xué)習(xí)效果不佳。

針對以上問題，我校教師做了大量改革工作，但大多停留在教學(xué)設(shè)計層面。但是，教學(xué)是“老師教、學(xué)生學(xué)”兩方面的結(jié)合，教與學(xué)需要雙向共進，過于強調(diào)教學(xué)手法反而會導(dǎo)致教師對學(xué)生的知識內(nèi)化這一過程關(guān)注不夠，即教師對學(xué)生實際各種情況的掌握不及時、不全面、不具體。同時，不同的課程特點不同，且學(xué)生的性格特點、知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法也不盡相同，教師不能千篇一律地把書本上的知識灌輸給學(xué)生。因此，教師只有結(jié)合有機化學(xué)課程特點，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，采取多種教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)能力。

二、有機化學(xué)課程特點和學(xué)生學(xué)情分析

(一)有機化學(xué)的課程特點

有機化學(xué)是農(nóng)學(xué)、林學(xué)、動科、動醫(yī)、環(huán)境、食品等專業(yè)大一學(xué)生的必修通識課程，該課程是在高中化學(xué)、無機及分析化學(xué)的基礎(chǔ)上進行講授的，為學(xué)生后續(xù)的生物化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、食品化學(xué)等相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，起到承上啟下的橋梁作用。[1]相比其他化學(xué)基礎(chǔ)課程，有機化學(xué)具有如下特點：有機化合物的數(shù)目龐大，種類繁多，性質(zhì)多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有龐大的知識體系，涉及的知識面較廣；物質(zhì)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)式復(fù)雜多變，反應(yīng)類型多，反應(yīng)機理難，不同官能團物質(zhì)性質(zhì)各異；立體構(gòu)型抽象，若空間想象力不夠，難以將抽象結(jié)構(gòu)具體化。學(xué)生掌握這門課程需要具備較強的理解能力和空間想象能力。也就是說，有機化學(xué)“聽懂易，記住難，用更難”。但是，有機化學(xué)這門課程系統(tǒng)性、邏輯性很強，課程各章貫穿“分類—命名—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”這一主線，緊緊圍繞“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的核心，學(xué)生只要能梳理清楚這個主線和核心，就會發(fā)現(xiàn)其實有機化學(xué)有規(guī)律可循，學(xué)習(xí)起來也不會再有無從下手的畏懼感。[2]

(二)學(xué)生的學(xué)情分析

學(xué)者的調(diào)查研究顯示，21世紀(jì)以來的大一學(xué)生學(xué)習(xí)投入水平?jīng)]有呈現(xiàn)較高態(tài)勢，專注度貢獻不理想，學(xué)習(xí)適應(yīng)性狀況也不十分理想。[3]由高中的高壓學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇髮W(xué)的自由狀態(tài)，學(xué)生很容易放松倦怠下來，將學(xué)習(xí)行為置于腦后，表現(xiàn)出學(xué)習(xí)投入水平的不理想。[4]同時，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣還沒有從高中教師細(xì)細(xì)講解所有的教學(xué)內(nèi)容和題海戰(zhàn)術(shù)中轉(zhuǎn)變過來，面對高校教師的授課方式，基礎(chǔ)較弱的學(xué)生往往很難快速接受大量的知識。因此，教師需要幫助他們明確學(xué)習(xí)目的、提高學(xué)習(xí)興趣、改進學(xué)習(xí)方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會獨立思考，團結(jié)協(xié)作，在了解他們學(xué)習(xí)習(xí)慣的基礎(chǔ)上，采用學(xué)生樂于接受的授課方式，提升學(xué)生對學(xué)習(xí)的認(rèn)識，提高學(xué)習(xí)效果。[5]另外，我校存在一定比例的少數(shù)民族學(xué)生，他們的知識基礎(chǔ)參差不齊，部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生存在聽不懂、學(xué)不會的問題，導(dǎo)致教學(xué)進度難以協(xié)調(diào)。具體到有機化學(xué)的學(xué)習(xí)上，一方面，部分學(xué)生在高中可能沒有接觸到這方面的知識，對有機化學(xué)陌生且缺乏興趣；另一方面，學(xué)習(xí)內(nèi)容繁多、結(jié)構(gòu)理解困難等原因使學(xué)生對復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒，導(dǎo)致學(xué)生們因信心不足而產(chǎn)生挫敗感。[6]這就需要教師結(jié)合課程特點，課前、課中、課后任務(wù)分工不同，采取多種教學(xué)方法和形式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、積極性，并針對不同層次的學(xué)生合理設(shè)置學(xué)習(xí)內(nèi)容、問題、作業(yè)等，為學(xué)有余力的學(xué)生提供拓展知識的機會，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)能力。

三、混合式教學(xué)的必要性

2020年 1 月，《教育部辦公廳關(guān)于推薦新農(nóng)科研究與改革實踐項目的通知》正式發(fā)布，其中指出要以強農(nóng)興農(nóng)為核心，以立德樹人為根本，優(yōu)化涉農(nóng)專業(yè)結(jié)構(gòu)，深化農(nóng)林教育改革，推動新農(nóng)科建設(shè)，培養(yǎng)知農(nóng)愛農(nóng)的新型農(nóng)業(yè)專業(yè)人才。[7]面對新農(nóng)科建設(shè)和“以本為本”的全新教育要求，高校一線基礎(chǔ)化學(xué)教師必須創(chuàng)新農(nóng)科專業(yè)有機化學(xué)教育理念，充分利用化學(xué)與農(nóng)科專業(yè)的深度交叉融合，不斷提高學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)與實踐中對化學(xué)知識的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和拓展能力。[8]同時，如何有效地增強師生的互動性、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提升高校課堂的教學(xué)效果，建立有效、科學(xué)的評價機制，已成為亟待解決的難題。[9]

混合式教學(xué)這一全新的教學(xué)模式利用網(wǎng)絡(luò)的實時性、自主性、趣味性，與傳統(tǒng)教學(xué)模式結(jié)合，把課前、課中、課后有效地銜接起來，能夠充分調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性與創(chuàng)造性，凸顯學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。這種教學(xué)模式目前已被應(yīng)用到了化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域，教學(xué)效果良好，獲得了廣大教師的認(rèn)可。如李紅等人將混合式教學(xué)應(yīng)用于有機化學(xué)課堂教學(xué)中，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，并實現(xiàn)了全過程量化考核，取得了較好的教學(xué)效果。[10]

四、混合式教學(xué)的設(shè)計與實踐

(一)教學(xué)設(shè)計

1.學(xué)生情況的調(diào)查

筆者在開課前對學(xué)生進行問卷調(diào)查：高考是否考化學(xué)，高中是否選學(xué)有機化學(xué)，主要學(xué)習(xí)的有機化學(xué)內(nèi)容有哪些，認(rèn)為哪些部分比較簡單等，掌握學(xué)生知識基礎(chǔ)；是否預(yù)習(xí)、總結(jié)、整理筆記，如何完成作業(yè)，對雨課堂作業(yè)的布置有什么意見建議，了解學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法；是否適應(yīng)教師授課方式，能否跟上授課進度，參與課堂互動，提高學(xué)習(xí)興趣的措施等，知道學(xué)生對教師授課的基本要求。在此基礎(chǔ)上，筆者對高中有機化學(xué)部分的基礎(chǔ)知識進行摸底測試，題目既有官能團類型、同分異構(gòu)現(xiàn)象、反應(yīng)類型等基本概念，又有分子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)等內(nèi)容，以此充分掌握學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱的地方，為教學(xué)過程中進行更有針對性的講解提供依據(jù)。

2.教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

有機化學(xué)學(xué)習(xí)難度大是由其課程特點決定的，但知識的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，學(xué)生只要抓住知識的主線，就能得心應(yīng)手地學(xué)習(xí)。因此，教師在講授每一類化合物的化學(xué)性質(zhì)之前都要細(xì)致地講解其結(jié)構(gòu)特點，讓學(xué)生從結(jié)構(gòu)特點出發(fā)，真正理解化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的原理。表1為緒論部分增加的教學(xué)內(nèi)容及其目的。

表1 緒論中增加的教學(xué)內(nèi)容及其目的

調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容既能讓學(xué)生對課程有整體的認(rèn)識，了解大體脈絡(luò)，在還沒有學(xué)習(xí)具體化合物時已能推測出其可能的化學(xué)反應(yīng)，又能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自信，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3.教學(xué)資料的整合

為了讓學(xué)生清楚每章學(xué)習(xí)的基本要求、重點難點、重要知識點，并養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，教師在課前為學(xué)生準(zhǔn)備預(yù)習(xí)課件，課件中包括學(xué)習(xí)要求，兩三個重要知識點，相應(yīng)的練習(xí)題及詳細(xì)解答，幫助學(xué)生通過預(yù)習(xí)發(fā)現(xiàn)重點問題，從而在課堂上有針對性地聽講。課后，教師根據(jù)每章內(nèi)容布置習(xí)題、作業(yè)、階段測驗，幫助學(xué)生消化吸收知識，同時為學(xué)生分發(fā)課件和拓展知識的資料，讓學(xué)生可以自行查缺補漏，根據(jù)自己的興趣和能力進行更深入的學(xué)習(xí)。

4.教學(xué)效果的評價

傳統(tǒng)考核評價制度比較單一，一般由期末的閉卷考試成績加上一定比例的平時成績構(gòu)成。平時成績以考勤和作業(yè)為主，并不能全面、客觀、真實地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識掌握程度，缺乏科學(xué)性和代表性。在這種考核評價機制下，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考和知識運用等能力得不到較好的體現(xiàn)。因此，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果需要得到多方面、全過程的評價，預(yù)習(xí)、觀看課件、階段測驗、拓展討論等均可作為平時成績的一部分。這種多樣化的考核方式，既可以充分發(fā)揮考核的引導(dǎo)和激勵作用，又有助于加強教師對教學(xué)的全程掌控，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生對有機化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和積極性。[11]學(xué)期結(jié)束后，教師對學(xué)生成績進行統(tǒng)計分析，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)、調(diào)查問卷的形式對學(xué)習(xí)成果、教學(xué)效果、教學(xué)模式等進行評價和分析，為下一輪的有機化學(xué)教學(xué)提供參考。

(二)教學(xué)實踐

1.課前預(yù)習(xí)，雙向了解

每章新內(nèi)容開課前，教師在雨課堂平臺發(fā)布預(yù)習(xí)課件，讓學(xué)生完成熱身小測驗，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生可以通過教材、課件及視頻，不受時間、空間的限制隨時完成預(yù)習(xí)。教師在上課前根據(jù)小測驗的結(jié)果及學(xué)生反饋，了解學(xué)生對知識點的掌握情況，清楚學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，更有針對性地進行課堂講解。

2.課中精講，固基解難

經(jīng)過課前預(yù)習(xí)，教師可以在課堂上以習(xí)題、討論等形式略講基礎(chǔ)知識。例如化合物的命名，學(xué)生在掌握烷烴的系統(tǒng)命名后，已明確基本命名規(guī)則，再加上預(yù)習(xí)課件的學(xué)習(xí)基本上能掌握這些知識。對這部分知識，教師通過習(xí)題鞏固即可。對本章的難點及學(xué)生預(yù)習(xí)時出現(xiàn)錯誤較多的知識點，教師則進行詳細(xì)的講解。例如烯烴的加成和氧化反應(yīng)，針對學(xué)生在預(yù)習(xí)中出現(xiàn)不理解反應(yīng)過程、不會寫反應(yīng)產(chǎn)物的問題，教師在課堂上通過乙烯與溴的反應(yīng)實驗現(xiàn)象，設(shè)置一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生理解親電加成反應(yīng)的過程，并利用ChemDraw軟件繪制反應(yīng)方程式，說明反應(yīng)變化的過程。

3.課后練習(xí)，鞏固提高

課后練習(xí)是實現(xiàn)學(xué)生熟練掌握和應(yīng)用知識的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是學(xué)生內(nèi)化、提煉、升華知識的重要階段。教師可以利用雨課堂平臺發(fā)布習(xí)題、作業(yè)、階段測驗等，設(shè)置完成時間，督促學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成練習(xí)。練習(xí)完成后，學(xué)生可查看答案和解答，配合教師的線上講評判斷自己的學(xué)習(xí)掌握情況。這些練習(xí)為線上保持，可長期查閱，便于隨時復(fù)習(xí)。題目設(shè)置時既要有基礎(chǔ)性試題，又要有一些綜合應(yīng)用型題目。教師根據(jù)后臺數(shù)據(jù)，挑選正確率較低的題目在課堂上進行專門的講解，及時查漏補缺，為學(xué)生打牢基礎(chǔ)，維持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此外，利用學(xué)習(xí)平臺和社交軟件，學(xué)生可以隨時與教師進行問題討論，教師為學(xué)生解答疑問，討論拓展知識等。

4.課余拓展，闊思增趣

課前、課中、課后都服務(wù)于教材內(nèi)容，為拓寬學(xué)生知識面、深入認(rèn)識化學(xué)對其專業(yè)的影響、增強學(xué)習(xí)能力和協(xié)作精神、提高學(xué)習(xí)興趣，教師可以組織學(xué)生在課余時間自主進行拓展學(xué)習(xí)，以小組形式查閱資料，對選題進行自主探究，并通過PPT等形式在課堂上分享。拓展作業(yè)的具體內(nèi)容與要求如表2所示。

表2 拓展作業(yè)內(nèi)容與要求

五、混合式教學(xué)的教學(xué)效果

筆者通過一輪的混合式教學(xué)改革與實踐，發(fā)現(xiàn)總體教學(xué)效果良好。線上自學(xué)、線下授課的結(jié)合，真正實現(xiàn)了以學(xué)生為主體的隨時隨地自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性。線上的各種學(xué)習(xí)資料能滿足不同層次學(xué)生的需求，雨課堂、釘釘?shù)纫苿佣薃pp能讓教師與學(xué)生的交流更及時、更便捷。教學(xué)活動不再只限于課堂，而是延伸到了課外。教師在課前、課中、課后全過程都與學(xué)生建立起聯(lián)系，師生間的互動溝通更順暢，教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果都得到了提升。學(xué)生認(rèn)為預(yù)習(xí)及拓展作業(yè)都對他們的有機化學(xué)學(xué)習(xí)有很大的幫助，也希望與教師有更多的互動。

六、結(jié)語

結(jié)合有機化學(xué)課程特點，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況采取混合式教學(xué)模式，在教與學(xué)兩方面都具有一定的促進作用。在實踐的基礎(chǔ)上，筆者對教學(xué)設(shè)計和實踐進行了反思，在習(xí)題難度設(shè)置、學(xué)生參與形式、平臺數(shù)據(jù)深度挖掘、教學(xué)結(jié)果分析等方面還可以做更多的工作，在具體的教學(xué)實踐過程中根據(jù)學(xué)生實際進行的調(diào)整和優(yōu)化還可以更及時，不斷發(fā)展和完善混合式教學(xué)在基礎(chǔ)有機化學(xué)課程中的應(yīng)用還任重道遠。