积极教学法在“普通化学”课程中的运用与探讨*

关晓琳，来守军

(1.西北师范大学 化学化工学院，甘肃 兰州 730070；2.兰州文理学院 化工学院，甘肃 兰州 730000 )

“普通化学”是化学工程与工艺、材料科学与工程、生物技术与生物教育等本、专科学生必修的专业基础课，它是培养与化学相关的工程类专业人员的整体知识结构、综合素质和应用能力的重要组成部分，同时也是学习其它化学课程的基础。普通化学任务是培养学生具有分析、处理一般化学问题的初步能力，能独立进行基础化学实验和自学一般基础化学书刊，以获得新知识、新信息的能力。在现在的课程体系中，普通化学课程不仅关注纯理论的学习，更多是承担了桥梁的作用，通过建立科学思维、技术技能，以及实践化理念等，强化学生解决问题、分析问题的能力和创新思维。传统的课堂，基本上都是老师讲授，学生被动学习，而且教学内容都太理论化，同时教学方式和场所的设置过于简单，很少关注学生的学习兴趣。以教学目标达成为核心要素的设计很难切实落实OBE理念中的以学生中心的要求。积极教学法自从20世纪80年代引入中国以来，经过国内研究者与中国传统教学理念“吾听吾忘、吾见吾记、吾做吾悟”的融合，已经形成了相对比较成熟的教学方法。其思想精髓体现在“以教师为主导、以学生为中心、以能力为本位”[1]。凡是能够协助学生进行积极学习的所有教学策略与手段都可以作为积极教学法的构成元素。就目前国内的研究和应用情况而言，积极教学法在部分职业技术院校，如新疆、云南、广东以及甘肃获得了阶段性的成果。但是总体来说，在普通本科院校应用较少，在普通化学等理论性较强的课程中的应用不多。本文结合“普通化学”课程的教学，利用积极教学法分析如何调动学生积极性、让学生主动参与课堂，以及如何最大限度提升学生学习效果等方面进行探讨。

1 积极教学法在“普通化学”课程中的具体设计

1.1 改变教师的传统“角色”，体现 “教师能力本位”的前提

积极教学法重在通过引导学生建构自主学习的行为，实现知识的内化过程。传统教师的角色是传道授业解惑，已经不能够满足对知识、技能、态度、行为的有机融合。积极教学法对教师提出更高的要求，不仅能够传道，还要求能够协助学生完成自主构建知识体系，更高阶的要求是能够使学生成为授业的“虚拟执行者”。教师能力本位的基本要求体现在对课程的总体设计，不仅考虑知识性，同时兼顾培养学生的交流和合作能力的体现，能够实现对学生自主学习的引领和协助。根据学生的实际情况，制定合理的学习目标而非教学目标，基于学习目标的设计编写教案，突出积极教学法的要素；保证合理的创建舒适、安全、和谐的教学环境，使得整个授课过程的健康进行，并能够及时处置各种情况；能够利用渊博的学识和视野，设定合适的课程难度和未来发展规划等内容；能够采用各种社会化的交往方式，实现师生的无障碍交流，构建平等的、鼓励模式的、可持续的课堂氛围，保证对所有同学的积极关注，并根据学生的多样需求给予适当的帮助；建立学生学习手册，记录学生的考勤、表现、进步记录，采用多元化的学习评价方法；坚持专业素养、价值观的引领示范，帮助学生形成良好的社会认知和积极的态度[2]。在普通化学的实践过程中，总结来看，教师不仅要有热力学原理、化学反应速率、物质结构、分散体系、氧化还原及电化学等方面的基本理论和基本知识，同时能够具备详细解析溶液中的各种化学平衡及其在分析化学中的应用和某些现代测试手段的技能，更要具备培养学生严谨细致、实事求是的科学作风，使其逐步具备科技人员应有的素质的道德情怀和高尚情操。教师既要能成为学生效仿的学术高知，又能够成为学生的学习的人生榜样。

1.2 以四栏教案为基础，强化学习目标

传统的教学设计弊端明显，教学设计的主体是教师，由此而带来的授课形式也只能是填鸭式课堂；老师是机械的讲述者，学生是知识的被动接受者，课堂的效果非常有限。根据1946年美国教育学家 EdgarDale提出“学习金字塔模型”，学习者的学习内容的留存率与学习方式呈现一定的关联。传统的学习方式即被动的学习方式，诸如听讲、阅读、视听、看演示等方式是相对效率较低的学习，平均留存率不超过30%；而积极教学法所倡导的讨论和实践可以达到50%以上，如果可以实现传授或教别人的方式就可以得到90%以上[3]。很明显，如果想推行积极的教学策略，普通教案或传统的教学目标的设计是没有办法实现以学生为主体、教师为主导的教学设计的。精准制定学生的学习目标，规范撰写 “四栏教案”，是改革教学设计的首要任务。基于布鲁姆于1956 年发表的《教育目标分类：认知领域》，将认知领域的六种思维级别有机融合至课程总体设计中。一般而言，45～50 min 的一堂课至少包含2～3种级别。这个课程的设计能够很好的涵盖记忆、理解、应用的部分，同时兼顾分析和评价，直至达到更高层次的创造。制定学习目标时尽量使用具体的、可测量的、可操作的动词，便于考察学习效果。一般模式为先采用前缀“学生将能够”，再按照层级要求加入主动且可测量的动词。例如，记忆动词列举、陈述、指出等；理解性动词识别、解释、描述等；应用性动词论证、分类、归纳等；分析动词预测、评估、推断等；评价动词修正、选择、鉴定等；创造性动词发明、合成、设计等。最后加入具体的学习任务内容即可。例如，在“普通化学”课程氧化还原反应一章电池部分，制定的学习目标为：1)学生将能够描述氧化还原反应中各个物质的角色和作用；2)学生将能够利用电极电势的电池进行的电池方向及反应程度等信息。在精确定位学习目标的基础上，采用四栏教案的形式预组织课堂。一般而言，四栏教案的内容包括导入、主体、总结等环节，同时要明确每个环节分配的时间和各教学环节的内容，紧贴学习目标的达成度，以及细化学生如何参与活动，而且教学资源要安排合理。表1为二元弱酸的性质与应用的4栏教案设计。

1.3 有效学习环境助力学习效果提升与持续

传统的学习环境是指能够提供相对安静的听觉环境，也就是教室内无明显噪声，学生能够安静听讲；当教师提问时，学生能够进行相对比较清楚的回答；课堂配备必要的音响和视听设备。积极教学法强调教师是课堂的主导，重在引导而不是唱独角戏，除了关注听觉环境外，更多责任在于创建合适的视觉环境、物理环境，以及行为环境，从而充分考虑到情感因素、人际因素和心理因素等。例如在“普通化学”课程教学中，每次上课前 5 min，需要将ppt置于所有同学能够清晰观看的位置，如有类似于化学方程式或反应思维导图等需要提供足够的清晰程度，以大白纸等辅助教学工具使用时必须保证足够的整洁；老师安排教师座位时，需要保证与所有同学能够进行目光交流的无障碍，可以根据教室的实际情况采用U型安排或线性安排的多种形式。每次上课前尽可能关闭教师房门，形成相对比较安静的环境，确定外部无明显噪声和教师音箱设备无故障，同时提醒学生在课前1～2 min 保持相对安静，提醒课堂即将开始。由于“普通化学”课程在授课过程中经常引入类似于反应动画、节能减排，以及国家发展战略等新闻等社会热点问题，所以视频播放设备的效果对课堂影响较大，需要及时进行调试。一个授课过程通常要持续1～2 h，课前教师进行适当的清洁，调整舒适的光线，确认良好的通风，调节适宜的温度等，有利于学生保持较好的健康和良好心态[4]。普通化学总体来说还是一门偏理论的课程，根据心理学的原理，适宜的环境能够减缓人的心理压力。教师和学生的行为规范是课堂活动能够良好进行的前提。通过教师的良好的言谈举止、积极的工作和生活态度以及对学生的信息反馈方式等，使得学生更愿意和主动的参与课堂活动；同时教师承担引导和督促的角色，关注学生的注意力并以适当的方式进行提醒。监督学生记录笔记，通过合理的课堂规则的发布和执行，保障学习目标的及时达成，兼顾学生要遵守的基本礼仪礼节。

1.4 丰富的课堂活动，切实落实学生为中心的实践

为了避免传统“报告式”课堂，学生的学习角色由被动变主动。首先需要将课堂的大部分时间交给学生，老师是课堂活动的引导者和组织者。通常有三种策略可以采用，分别实行有导向性点名提问；合理的课堂小组活动；思维导图方式记笔记。在普通化学课程的具体实施中，以可以将课堂进行分割为导入、主体、总结等几个部分。三种策略可以在各个授课环节采用。[5]

有导向性点名提问要以能达成学习目标为指引，通过若干问题的设定，逐级深入，引导学生由易到难进行完成，问题内容通常是由封闭式问题过渡到开放式问题。在提问期间，教师保持足够的耐心和积极的引导，不能急于补充学生的答案，力求由学生比较完成的内容进行调整和补充，教师及时观察学生对问题的反应程度，转换模式进行引导。一般而言，封闭式问题的答案唯一明确，考察学生对问题的基本认识程度，一般在导入环节或总结部分采用；开放式问题适用于具备一定理论基础上的深入，重在激发学生的兴趣和注意力，一般在课堂主体部分采用。无论哪种提问形式，其设计的内容都要难易适当、逻辑关系清晰以及学生机会均等，具有可鼓励性和积极性，使得每一位学生感受到被尊重、被关注和被重视。例如，在普通化学第五章化学热力学部分，采用有导向性点名提问进行导入环节。首先，根据课前布置的关于石墨和金刚石的视频观看预习，设计如下4个问题按照顺序进行提问。第一个问题是石墨和金刚石都是由什么化学元素组成的？为相对简单封闭式问题，学生能够轻松回答出来，面对全体同学提问，根据事先规则制定避免大合唱式回答。第二个问题石墨和金刚石，作为化工原料哪一个价格相对较高。问题具有一定开放性，提问2～3位同学回答，并进行板书。第三个问题是有人提出想要把石墨变为金刚石，你认为是否可以，原因是什么？问题的开放程度较大，形成正反两方面意见，教师进行汇总。第四个问题是请罗列石墨转化为金刚石的热力学条件因素。引出热力学能、焓、熵和吉布斯自由能以及ΔG来判断化学反应的方向等问题，形成本次学习目标。注意在学生进行回答问题时，需要给同学们限定思考时间，有时可以适当降低难度，对学生的回答采用先夸奖后补充订正的基本原则。

有效的、合理的课堂小组活动，可以帮助学生积极主动的学习。根据学习金字塔模型，在记忆留存率方面，小组讨论、实际演练/做中学、马上应用/教别人分别为50%、75%和90%。结合学生对认知的过程考虑，现在普遍采用小组讨论居多，往往结合改良版的头脑风暴等方式。教师需要实现设计好小组活动的环境，一般分为由传统型布局和U型布局。只要取决于小组讨论的关注点是在联合还是独立的结对练习、对黑板和屏幕的可视度、是否适合生生或师生的交流和提问。除了俩俩结对以外，通常会赋予小组成员角色，即CEO、记录员、汇报员等。教师在学生小组汇报期间，可以采用比较多的形式保证学生的参与度。例如，可以大白纸罗列展示方式、小组汇报方式、组间PK，教师也可利用改良版的“头脑风暴”集中展示各小组的成果，将小组的个人的表现充分肯定，鼓励组间竞争，设计联想方式等激发学生思维发散，提出自己的想法和见解。在普通化学课程中配位化合物的化学键本性部分，相对理论深度比较大，以往的传统教学中基本采用讲授的方式，学生的学习效果不佳。改革后课堂采用小组活动方式进行，将σ配键和π配键以及内轨和外轨型配合物等枯燥的理论知识转化为有趣的模型分析。小组讨论的议题通过列举典型的离子键和共价键以及配位键的化合物，分析配位键与普通的化学键的区别在哪里？有什么异同点？老师再把知识点拆分为σ配键和π配键，要求小组完成对知识点的讲解，并进行小组互评。之后要求小组写出含有锌元素的至少3个配位化合物，并采用小组传递方式分享，给予适当的奖励。总结内轨和外轨型配合物的组成及其特征，相对难度较大，必须由小组很好的协调才能完成，要求小组负责人将任务分解细化到个人，齐心协力完成可展示的内容，并进行组间PK，就内层或外层d轨道的参与度、杂化方式以及空间构型进行分享，教师进行适当补充。课后作业可以采用思维导图的方式完成配位化合物的化学键本性的层级分析、动画演示或示意图等，协助学生实现由抽象到具体的认识，实现“赫布型学习”/“联合学习”，构建了知识点的有效衔接和知识与学习方式的高效链接，从而形成较好的、积极主动的学习行为。

2 结语

积极教学法是相对比较新的教学理念，比较符合以学生为中心的教育要求，能够较好的发挥学生学习的主观能动性，对于提升学生的综合素养大有裨益。但是在普通本科院校的教学法改革中也会遇到问题，主要是由于教师对原有教学方式的固化、学生自学能力的不足以及学校层面的相应配套设施的欠缺等。如果能在如下几个方面进行积极的努力，积极教学法可以发挥更大作用：一是，学校提供配备足够的师资和良好的条件；二是，充分利用网络资源，提升学生获取新知识的渠道；三是对教学大纲进行重新修订；四是，对教师加强激励理论的培训。