淺談PBL教學(xué)法在 《分析化學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

蔡競(jìng)春 倪 燕 楊 蓉 羅莎杰

（成都中醫(yī)藥大學(xué)，四川 成都 611137）

《分析化學(xué)》是臨床檢驗(yàn)和生物科學(xué)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。從化學(xué)的發(fā)展歷史來看，化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使學(xué)生更好地掌握、運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐技能，使學(xué)生具備嚴(yán)密的思維方式和分析解決問題的方法，具備準(zhǔn)確的“量”的概念和良好的實(shí)驗(yàn)室習(xí)慣，具有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基本技能，為后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

然而，從現(xiàn)有教學(xué)模式來看，多是老師先講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、計(jì)算方法和注意事項(xiàng)，學(xué)生被動(dòng)接受。如果學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤，老師會(huì)認(rèn)為他是上課不專心，沒認(rèn)真聽講，而沒有想到學(xué)生在這種被動(dòng)的接受過程中，并沒有主動(dòng)的思考，因此老師的講解內(nèi)容由于沒有得到鞏固，慢慢地從學(xué)生的記憶中淡化和消失。在這種教學(xué)模式下，使學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)興趣和主動(dòng)性，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造思維的培養(yǎng)。

PBL 教學(xué)法是一種以問題為基礎(chǔ)［1，2］，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，發(fā)展學(xué)生綜合思考能力和解決實(shí)際問題能力的教學(xué)法。筆者嘗試將PBL教學(xué)法應(yīng)用于分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)PBL教學(xué)模式進(jìn)行了探討。

一、PBL教學(xué)法的問題設(shè)計(jì)

1.應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)合理的問題

PBL教學(xué)法的核心是提出問題，學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過程都圍繞解決問題進(jìn)行［2，3］。因此對(duì)每次實(shí)驗(yàn)課，教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容合理設(shè)計(jì)出問題，這是PBL教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。設(shè)計(jì)的問題要遵循如下原則:一要貼近教材，符合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，難易適中;二要貼近生活實(shí)際和工作。這樣才能激發(fā)學(xué)生探究的興趣。以酸堿滴定為例，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下幾個(gè)問題:（1）酸堿滴定過程中，pH的變化規(guī)律是什么?（2）什么叫突躍范圍?（3）如何選擇指示劑?（4）影響滴定突躍范圍的因素是什么?判別式如何?（5）鹽酸、氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液如何配制?（6）氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液能直接滴定苯甲酸嗎?能直接滴定硼酸嗎?（7）氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液能直接測(cè)定奶粉中蛋白質(zhì)的含量嗎?（8）凱氏定氮法的原理是什么?（9）不法商販?zhǔn)侨绾毋@凱氏定氮法的空子的?（10）為什么會(huì)發(fā)生三聚氰胺事件?這些問題由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，聯(lián)系了實(shí)際和社會(huì)上的熱點(diǎn)問題。

2.設(shè)計(jì)的問題應(yīng)與學(xué)生的生活相聯(lián)系

學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境應(yīng)放在真實(shí)問題的背景中，這樣才能使它對(duì)學(xué)生有意義。教師只有把教材內(nèi)容與生活情境結(jié)合起來，使教學(xué)內(nèi)容成為學(xué)生看得見、摸得著、聽得到的現(xiàn)實(shí)，才能使他們?cè)笇W(xué)、樂學(xué)［4］。由于上述問題聯(lián)系了社會(huì)上的熱點(diǎn)問題，因此學(xué)生拿到問題后表現(xiàn)出極大的興趣，一方面他們溫習(xí)了以往學(xué)過的理論知識(shí)，另一方面他們要查資料解決問題，這就讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程不再板起面孔說話，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

比如在配位滴定法中，上課前可詢問同學(xué)們，地球上的水主要來源于大自然，可天然水由于長(zhǎng)期與巖石、土壤接觸，溶解了大量的無機(jī)鹽，如Ca2+（鈣）和Mg2+（鎂）。通常把含有較多的Ca2+和Mg2+的水叫做硬水。長(zhǎng)期飲用硬度較高的水可能患膽結(jié)石，因此硬度是水質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。測(cè)定水的總硬度就是測(cè)定水中鈣鎂鹽的總含量，怎么測(cè)呢?通過以上的問題先引出同學(xué)們的求知欲望，再根據(jù)課本內(nèi)容設(shè)計(jì)如下幾個(gè)問題:（1）EDTA和MEDTA的化學(xué)特性是什么?（2）MY的穩(wěn)定常數(shù)的表達(dá)式及物理意義?（3）什么叫酸效應(yīng)?酸效應(yīng)系數(shù)的表達(dá)式及影響因素。（4）副反應(yīng)及副反應(yīng)系數(shù)。（5）MY的條件穩(wěn)定常數(shù)及其計(jì)算。（6）測(cè)單一金屬離子的適宜酸度范圍的計(jì)算。（7）混合離子的選擇性滴定。（8）如何提高滴定的選擇性?（9）如何測(cè)水的總硬度?水的總硬度如何表示?（10）飲用水的標(biāo)準(zhǔn)是什么?等等。在同學(xué)們弄懂這些問題后，可以引導(dǎo)同學(xué)們測(cè)定身邊不同來源水的總硬度。人總是很關(guān)心自己身邊的環(huán)境，讓同學(xué)們測(cè)定自己身邊不同來源水的總硬度，同學(xué)們總是會(huì)很有興趣的。通過測(cè)定身邊不同來源水的總硬度，將實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的生活和周圍的環(huán)境聯(lián)系起來，能幫助學(xué)生樹立環(huán)保觀念。

二、以問題為引導(dǎo)組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)

教師在上實(shí)驗(yàn)課的前一周，將問題發(fā)給同學(xué)們。同學(xué)們隨機(jī)分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組6～8人，圍繞教師提出的問題查資料并進(jìn)行討論，由組長(zhǎng)主持并記好筆記，要鼓勵(lì)每個(gè)同學(xué)都要發(fā)言。教師可在旁邊作適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，但不能幫他們解決問題。學(xué)生有問題的應(yīng)記錄下來，帶著問題去做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中解決問題。實(shí)驗(yàn)完成后，教師再請(qǐng)各小組長(zhǎng)發(fā)言，講述本小組是如何發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的。教師最后再作總結(jié)，總結(jié)各個(gè)小組是如何討論解決問題的，并請(qǐng)每個(gè)小組寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，有些優(yōu)秀的甚至可以寫出小論文。象這樣，同學(xué)們就能從提出問題—解決問題—提出問題—解決問題中獲取知識(shí)，激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)興趣和參與意識(shí)，達(dá)到教與學(xué)的互動(dòng)。

比如在測(cè)定“不同來源水的總硬度”這一實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過老師提出的問題，自己查資料，就能了解到在水的總硬度方面:飲用水標(biāo)準(zhǔn)和鍋爐水標(biāo)準(zhǔn)是不同的;中國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)和世界衛(wèi)生組織推薦標(biāo)準(zhǔn)也不同;中國(guó)在不同歷史階段，對(duì)飲用水的標(biāo)準(zhǔn)也略有不同;我們身邊不同來源水的總硬度是不同的。這樣通過自己學(xué)習(xí)掌握的知識(shí)就比老師灌輸?shù)闹R(shí)在頭腦中記憶得更深刻。

象這樣以小組為單位討論解決問題，不僅讓學(xué)生溫習(xí)了理論知識(shí)，也讓同學(xué)們能夠彼此交流，合作解決問題，增強(qiáng)了學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)合作精神，培養(yǎng)了學(xué)生獲取信息的能力、學(xué)習(xí)能力、語言表達(dá)和交流能力以及社會(huì)適應(yīng)能力［5，6］。

三、減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上，應(yīng)逐步地、循序漸進(jìn)地開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。這對(duì)于提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，極有意義。如“雞蛋中膽固醇的含量測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師可以提前布置學(xué)生預(yù)習(xí)，并啟發(fā)學(xué)生把它當(dāng)成科研課題，從一個(gè)或多個(gè)新的角度去看待問題，如“不同產(chǎn)地雞蛋中膽固醇的含量研究”等等。又比如在酸堿滴定法一章中，實(shí)驗(yàn)就可以嘗試做“食醋中總酸量的含量測(cè)定”，或“不同品牌食醋中總酸量的含量測(cè)定”等等。小組成員共同討論選定一個(gè)題目進(jìn)行研究，然后第一步去圖書館或網(wǎng)上查找文獻(xiàn)以確定課題的可行性。第二步，根據(jù)自己查得的資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線，寫出實(shí)驗(yàn)初步的報(bào)告（含目的、原理和步驟）。第三步，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)加以處理得出結(jié)論［4］。第四步，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)懗烧撐?。象這樣的研究方式和完整的探究過程，能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，挖掘?qū)W生的潛能，鍛練學(xué)生分析問題與解決問題的能力，也為學(xué)生日后進(jìn)行科學(xué)研究打下了良好的基礎(chǔ)。

以下是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)法構(gòu)架:

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)PBL教學(xué)法框架圖

四、PBL教學(xué)法對(duì)教師的要求

1.教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念［7］

因?yàn)樵赑BL教學(xué)法中，教師是問題的設(shè)計(jì)者和組織學(xué)生討論的主導(dǎo)，是PBL教學(xué)法的靈魂。所以，老師必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，要充分認(rèn)識(shí)到PBL教學(xué)法的精髓，教學(xué)方法要多用啟發(fā)法，少用傳統(tǒng)的填鴨式或灌輸式方法。

2.教師要具備較高的素質(zhì)

PBL是一種開放式的教學(xué)方法，對(duì)教師的素質(zhì)要求較高。教師應(yīng)自覺地提升自己的職業(yè)道德修養(yǎng)，加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科知識(shí)、課程教學(xué)技能、現(xiàn)代教育技術(shù)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，提高理論文化素養(yǎng)，拓寬專業(yè)知識(shí)，確立新型的科學(xué)教育觀，增強(qiáng)自我發(fā)展的能力。學(xué)校通過組織教師參觀名校、觀摩名師示范以及崗位實(shí)踐等多種形式，促使教師開闊視野，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，運(yùn)用現(xiàn)代教育理論指導(dǎo)和改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐，并為形成自己的教學(xué)風(fēng)格打下基礎(chǔ)。

3.教師要善于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

由于PBL是一種以“問題”為核心的教學(xué)方法，因此教師也要鼓勵(lì)學(xué)生自己思考，自己提出問題，要充分相信學(xué)生的質(zhì)疑能力。并且對(duì)學(xué)生提出的問題要充分尊重，和學(xué)生一起查資料，交流討論，解決問題，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4.教師要善于利用各種先進(jìn)信息技術(shù)手段

現(xiàn)代科技發(fā)展迅速，教師要善于利用各種信息技術(shù)如QQ，飛信，MSN，天空教室和立體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等平臺(tái)加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)。本課程是我校精品課程，也得到了學(xué)校信息中心的大力支持。教師也要通過學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，用好學(xué)校信息中心立體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)這個(gè)平臺(tái)，加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)，對(duì)學(xué)生提出的問題要做到知無不言，言無不盡。

五、小結(jié)

PBL教學(xué)法作為一種嘗試，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮了積極作用，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的思維能力，深受學(xué)生的歡迎，取得了一定的教學(xué)效果。當(dāng)然，PBL教學(xué)法也不是“萬金油”，在每一章節(jié)都實(shí)用，教師應(yīng)該根據(jù)每一章的實(shí)際情況，將PBL教學(xué)法與傳統(tǒng)的教學(xué)法有機(jī)地結(jié)合起來，不斷探索，不斷完善，以提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。

［1］陶藝君，等.PBL教學(xué)法在醫(yī)學(xué)微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的嘗試［J］.衛(wèi)生職業(yè)教育，2008，26（24）:120-121.

［2］HmeloC·E.Problem-based learning:Effects on the early acquisition of cognitive skill in medicine［J］.The Journal of the Learnig Science，1998，9（2）:173-208.

［3］張學(xué)東，等.PBL教學(xué)法在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用初探［J］. 衛(wèi)生職業(yè)教育，2010，28（2）:114-115.

［4］李興武.新課程理念下化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的價(jià)值取向［J］.內(nèi)江科技，2007，28（4）:150-150，158.

［5］張國(guó)軍，等.免疫學(xué)診斷與教學(xué)［J］.檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)教育，2007，14（4）:23.

［6］楊立華.臨床生物化學(xué)和生物化學(xué)檢驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐探索［J］. 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)教育，2006，13（4）:23.

［7］李春海，等.PBL教學(xué)法在《食品化學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用［J］.考試周刊，2010，21:204-204.