基于課堂無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)互動(dòng)教學(xué)模式探索

黃學(xué)斌 郭燕文

(北京理工大學(xué)化學(xué)學(xué)院 北京 100081)

1 有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀

有機(jī)化學(xué)是大學(xué)本科化學(xué)專業(yè)四大基礎(chǔ)課程之一，是化學(xué)、化工、環(huán)境、材料、生命和制藥等專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課，在各專業(yè)的課程體系中占有非常重要的地位。有機(jī)化學(xué)課程的內(nèi)容豐富、知識(shí)點(diǎn)多，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，很多知識(shí)點(diǎn)之間缺乏明顯的聯(lián)系，大量知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)過(guò)程變成了單純的記憶過(guò)程。由于需要記憶的知識(shí)點(diǎn)過(guò)多，給學(xué)生的學(xué)習(xí)造成了很大困難，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)課程喪失興趣，影響教學(xué)質(zhì)量。另外，傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)更多的是填鴨式教學(xué)，教師講授，學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)講做筆記。在此過(guò)程中，學(xué)生主要是被動(dòng)接受知識(shí)，并沒(méi)有主動(dòng)進(jìn)行思考，造成學(xué)習(xí)效率低下。

為了改變學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣不高的現(xiàn)狀，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高教學(xué)質(zhì)量，很多教學(xué)工作者做了大量工作和嘗試。徐勝臻把問(wèn)題式教學(xué)模式應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)，以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性[1]；陳甡把探究式教學(xué)法運(yùn)用到有機(jī)化學(xué)課堂，使教學(xué)從知識(shí)傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變[2]；黃超峰強(qiáng)調(diào)了互動(dòng)式教學(xué)在高校課堂教學(xué)中的重要作用[3]。在這些教學(xué)模式中，學(xué)生參與的比例是有限的，尤其是大班教學(xué)，可能只有較低比例的學(xué)生能夠參與進(jìn)去，這最終會(huì)影響課堂教學(xué)的整體效果。為了改善課堂教學(xué)中學(xué)生參與比例低的狀況，我們嘗試把課堂無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)應(yīng)用到有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)中。

2 無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)在有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 課堂無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)的構(gòu)成

課堂無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)由教師遙控器、學(xué)生應(yīng)答器(每人一個(gè))、接收器以及配套的軟件等組成。結(jié)合普通多媒體教室已經(jīng)配備的電腦和投影機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂所不能實(shí)現(xiàn)的全班參與的即時(shí)互動(dòng)教學(xué)。上課前，教師把課程中需要互動(dòng)的題目做成 PowerPoint文件，然后把相應(yīng)的答案和控制參數(shù)(例如學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、登錄密碼和回答每個(gè)題目的規(guī)定時(shí)間)等輸入控制軟件。上課時(shí)，教師把接收器與電腦相連并打開(kāi)控制軟件，然后學(xué)生通過(guò)應(yīng)答器完成登錄和身份驗(yàn)證。教師把ppt格式的題目通過(guò)投影機(jī)展示給學(xué)生，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)通過(guò)應(yīng)答器輸入答案并傳送給接收器。最后由控制軟件對(duì)接收到的答案進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并生成各種報(bào)表，供教師查閱和參考。這樣就實(shí)現(xiàn)了全體學(xué)生和教師的即時(shí)教學(xué)互動(dòng)。這種無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)可以方便快捷地將課堂教學(xué)、課堂測(cè)試、投票表決、游戲活動(dòng)等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。

2.2 課堂無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)在有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中的實(shí)例

2.2.1 教學(xué)課程和教學(xué)對(duì)象

我們?cè)?010～2011學(xué)年第二學(xué)期的有機(jī)化學(xué)(B)課程教學(xué)中進(jìn)行了無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)課堂教學(xué)的初步嘗試。教學(xué)對(duì)象包括北京理工大學(xué)生命學(xué)院2010級(jí)生物工程1班、生物工程2班和生物技術(shù)班共3個(gè)班的73名學(xué)生。

2.2.2 課堂無(wú)線應(yīng)答過(guò)程舉例及分析

為了使教學(xué)更有針對(duì)性地因材施教，我們?cè)诘谝惶谜n對(duì)學(xué)生進(jìn)行了基本情況的調(diào)查，設(shè)計(jì)的題目如下：

例1. 你是否參加過(guò)省級(jí)及以上化學(xué)競(jìng)賽？

A: 未參加 B: 參加過(guò)，獲一等獎(jiǎng)及以上 C: 參加過(guò)，二等獎(jiǎng) D: 參加過(guò)，三等獎(jiǎng)

E: 參加過(guò)，未獲獎(jiǎng)

在無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)的配套軟件中,可以清楚地看到每個(gè)學(xué)生的答案，這樣就使教師可以在以后的教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好的學(xué)生的帶頭作用，以調(diào)動(dòng)其他學(xué)生的積極性，提高整個(gè)教學(xué)班級(jí)的學(xué)習(xí)效果。

在羧酸一章中，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的題目：

例2. 化合物乙酸(1)、乙醚(2)、苯酚(3)、碳酸(4)的酸性大小順序是:

(A) 1>3>2>4 (B) 1>2>4>3 (C) 1>4>3>2 (D) 1>3>4>2

在統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，我們看到答題正確率達(dá)到96%。由于題目屬于基本概念題，正確率很高。在其他章節(jié)中，基本概念題的答題正確率同樣也較高，都在80%以上。這說(shuō)明基本概念在課堂教學(xué)中是最容易掌握的知識(shí)點(diǎn)。

在羧酸衍生物一章，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的題目：

例3. 下列4個(gè)試劑分別同乙酰乙酸乙酯作用。其中哪個(gè)試劑在作用后只回收到乙酰乙酸乙酯？

(A) Br2(B) NH2OH (C) ①C2H5ONa ②CH3CH2Br (D) ①RMgX ②H3O+

此題的答題正確率只有14%，是一系列題目中正確率最低的。該題屬于基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用，需要進(jìn)行綜合分析才能解決問(wèn)題。這類題型屬于學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，需要教師在教學(xué)中投入更多的時(shí)間。

3 課堂無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)在有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中的作用

(1) 通過(guò)使用應(yīng)答器，提高了學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)的興趣，促進(jìn)了對(duì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

首先，新教學(xué)手段的應(yīng)用引發(fā)了學(xué)生的興趣，間接促進(jìn)了學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)課程的興趣。其次，無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)可以充分地調(diào)動(dòng)全體學(xué)生參與互動(dòng)。以往在課堂上進(jìn)行師生間的教學(xué)互動(dòng)，由于時(shí)間限制，只有少部分學(xué)生可以參與；另外，由于有些學(xué)生性格內(nèi)向，不習(xí)慣在公開(kāi)場(chǎng)合表達(dá)自己的觀點(diǎn)，致使這部分學(xué)生參與的積極性較低；這些都直接影響著課堂教學(xué)的效果。應(yīng)用無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)，可以使每個(gè)學(xué)生都參與進(jìn)來(lái)，并能使學(xué)生減輕羞澀感與恐懼感，能夠輕松地回答問(wèn)題。這種方式雖然具有一定的強(qiáng)制性，但由于是使用應(yīng)答器參與，一般不會(huì)造成學(xué)生的逆反心理。

(2) 通過(guò)使用應(yīng)答器隨機(jī)軟件的自動(dòng)報(bào)表功能，提高教師教學(xué)的工作效率。

首先，通過(guò)學(xué)生應(yīng)答器的登錄情況可以迅速得到學(xué)生本堂課的出勤情況，可用此替代傳統(tǒng)的課堂點(diǎn)名方式，協(xié)助課堂管理。同時(shí)，節(jié)省出來(lái)的課堂時(shí)間可用于正式的教學(xué)活動(dòng)。其次，軟件具有自動(dòng)批改學(xué)生答案的功能，可實(shí)時(shí)呈現(xiàn)成績(jī)，將教師從繁重的批改工作中解放出來(lái)。軟件還可以進(jìn)一步完成成績(jī)分析，生成報(bào)表，幫助教師完成教學(xué)分析，提高教學(xué)工作效率。另外，通過(guò)課堂無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)進(jìn)行的課堂互動(dòng)練習(xí)實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化，是值得提倡的綠色方式。

(3) 快速了解學(xué)生的基本情況，因材施教。

有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)生來(lái)自我校化工、材料、生命等學(xué)院的多個(gè)專業(yè)，背景差異很大；學(xué)生的有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)也有明顯差異。在沒(méi)有使用無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)之前，任課教師對(duì)學(xué)生的基本情況不了解，只能根據(jù)教學(xué)大綱來(lái)講授課程內(nèi)容。使用無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)之后，我們首先設(shè)計(jì)了用于了解學(xué)生基本情況的題型，并在課后根據(jù)學(xué)生對(duì)相關(guān)問(wèn)題的回答進(jìn)行分析，調(diào)整課程難度，使課堂講授更有針對(duì)性，使大多數(shù)學(xué)生能夠跟上授課進(jìn)度。

(4) 跟蹤學(xué)習(xí)進(jìn)程，通過(guò)無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的掌握程度，及時(shí)予以補(bǔ)救。

我們對(duì)有機(jī)化學(xué)課程的各章節(jié)都設(shè)置了相應(yīng)題目，以便及時(shí)了解學(xué)生對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，對(duì)授課進(jìn)度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。例如在立體化學(xué)一章，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)建立空間概念有困難，表現(xiàn)為無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)反饋的隨堂問(wèn)題解答的正確率偏低。針對(duì)這一情況，我們放慢了講課速度，對(duì)立體化學(xué)這一章節(jié)的習(xí)題進(jìn)行了重點(diǎn)講解。通過(guò)這一調(diào)整，學(xué)生在期末考試中涉及立體化學(xué)題目的答題正確率有明顯提高。

經(jīng)過(guò)無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)在課堂中的初次嘗試，我們對(duì)2010～2011學(xué)年第二學(xué)期的有機(jī)化學(xué)(B)課程3個(gè)班共73名學(xué)生的8次隨堂應(yīng)答成績(jī)的平均值與期末考試成績(jī)進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其間有明顯的相關(guān)性。隨堂應(yīng)答成績(jī)高的學(xué)生一般期末考試成績(jī)也相應(yīng)較高，反之亦然。我們?cè)敿?xì)記錄了整個(gè)學(xué)期學(xué)生的平時(shí)課堂表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)課堂注意力集中、學(xué)習(xí)態(tài)度積極的學(xué)生，期末考試成績(jī)相對(duì)于隨堂應(yīng)答成績(jī)呈上升趨勢(shì)；而學(xué)習(xí)態(tài)度較為消極的學(xué)生期末考試成績(jī)上升趨勢(shì)較小，甚至呈下降趨勢(shì)。對(duì)于兩位期末考試成績(jī)與隨堂應(yīng)答成績(jī)有較大差距的學(xué)生，為了分析他們成績(jī)出現(xiàn)較大下滑的原因，我們與其班級(jí)的輔導(dǎo)員進(jìn)行了溝通。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中一位學(xué)生有較強(qiáng)的厭學(xué)情緒，而另一位學(xué)生已經(jīng)轉(zhuǎn)到非化學(xué)專業(yè)。這合理解釋了他們隨堂應(yīng)答成績(jī)和期末考試成績(jī)出現(xiàn)較大偏差的原因。這兩者之間的相關(guān)性對(duì)我們今后教學(xué)具有積極的指導(dǎo)意義。我們可以及時(shí)地分析隨堂應(yīng)答成績(jī)，在課上和課后對(duì)其中的低分學(xué)生給予更多的指導(dǎo)，從而達(dá)到進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

4 課堂無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)在有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

課堂無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)適用的題型包括判斷題、選擇題和排序題，大部分有機(jī)化學(xué)的試題都可以改編成這3種題型，也就是說(shuō)這3種題型可以覆蓋有機(jī)化學(xué)的大部分知識(shí)點(diǎn)。但是有些題型的改編，比如有機(jī)化學(xué)試題中常見(jiàn)的寫出反應(yīng)式題型或有機(jī)合成設(shè)計(jì)題型，與原有題型的考核目的有一定的偏離，難度降低了很多，達(dá)不到原有的教學(xué)目的。因此，設(shè)計(jì)出既適用于無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)又能夠反映有機(jī)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)的題型是我們今后需要思考的問(wèn)題。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 徐勝臻,曹敏惠,江洪,等.科技信息,2008(10):5

[2] 陳甡,劉平.中國(guó)科技信息,2012(11):221

[3] 黃超峰.新課程研究,2009(141):92