ATDE教學(xué)模式在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用*——以《粗鹽的提純》為例

曹小華 陶春元 雷艷虹 王萍萍 周德志

（1九江學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院；2九江學(xué)院化學(xué)教育研究所 江西 九江 332005）

著名化學(xué)教育家戴安邦院士曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)施全面化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式”?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)［1］。健全的人格是大學(xué)生成才的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生健全人格是素質(zhì)教育的核心目標(biāo)［2］。然而，當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍普遍采用“重知識(shí)輕能力、重結(jié)果輕過(guò)程、重求同輕多樣、重傳承輕發(fā)現(xiàn)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，片面地追求“三基目標(biāo)”，忽略了實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)學(xué)生健全人格和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)育人效果，已成為我國(guó)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中面臨的重大課題。

ATDE 教學(xué)模式又稱“問(wèn)（Asking）、想（Thinking）、做（Doing）、評(píng)（Evaluation）”教學(xué)模式、“愛(ài)的”教學(xué)模式，是一種旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的教學(xué)模式［3－8］。 近年來(lái)筆者將ATDE教學(xué)模式運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生非常樂(lè)于接受該教學(xué)模式，取得了良好的教學(xué)育人效果。以下結(jié)合典型實(shí)驗(yàn)《粗鹽的提純》教學(xué)實(shí)際，談?wù)劰P者的一些具體做法，以供商榷。

一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的弊端

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是以教師為主體，實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)方案（包括實(shí)驗(yàn)原理、步驟）、實(shí)驗(yàn)藥品和器材的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)價(jià)都由教師一手包辦。實(shí)驗(yàn)前教師提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器試劑、設(shè)計(jì)板書(shū)、做好預(yù)實(shí)驗(yàn)；上課時(shí)教師先將實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、操作步驟和注意事項(xiàng)等講解清楚，然后學(xué)生按照老師的要求“照方抓藥、依葫蘆畫瓢、按部就班”地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)完成后學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)稍加整理后抄寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交給老師，老師則按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告及平時(shí)表現(xiàn)給學(xué)生評(píng)定成績(jī)。該模式的弊端有［1］：①為確保實(shí)驗(yàn)課時(shí)和預(yù)期實(shí)驗(yàn)效果，教師往往選擇一些簡(jiǎn)單易做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一性、演示性、驗(yàn)證性居多，體現(xiàn)不出實(shí)驗(yàn)的連貫性、系統(tǒng)性、綜合性、新穎性，難以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，不利于學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)；②課前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)均由教師完成的，學(xué)生缺乏對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的參與和了解，不能有效培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的能力；③教師為實(shí)驗(yàn)課程的“主宰者”，學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位，學(xué)生缺乏獨(dú)立思考、大膽動(dòng)手的氛圍和機(jī)會(huì)，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)。④實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)模式單一，評(píng)價(jià)方法“重結(jié)果輕過(guò)程，重能力輕素養(yǎng)，重規(guī)范輕創(chuàng)新”，不利于學(xué)生綜合能力的考察，健全人格的培養(yǎng)。⑤師生缺乏交流探討，課堂氣氛沉悶壓抑，不利于發(fā)揚(yáng)學(xué)生個(gè)性，構(gòu)建和諧師生關(guān)系的和塑造健全人格。

二、ATDE創(chuàng)造思考教學(xué)基本模式

ATDE創(chuàng)造思考教學(xué)模式由“問(wèn)、想、做、評(píng)”四要素構(gòu)成（見(jiàn)圖 1）［3－8］，其中 “問(wèn)”是中心，以問(wèn)促想，以做證想，“問(wèn)－想－做－評(píng)”次序可依據(jù)教學(xué)實(shí)際靈活調(diào)變、相互修正。（1）問(wèn)，教師設(shè)計(jì)或安排“問(wèn)題情境”，結(jié)合學(xué)生的知識(shí)背景，循序漸進(jìn)，提出一些邏輯關(guān)系清晰、重難點(diǎn)突出、具體明確的收斂性及發(fā)散性問(wèn)題，確保給學(xué)生提供創(chuàng)造思考與解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)。倡導(dǎo)“打破沙鍋問(wèn)到底”的質(zhì)疑精神，鼓勵(lì)“師—生、生—生、生—師”之間的互動(dòng)提問(wèn)；（2）想：針對(duì)提出的問(wèn)題，適時(shí)激發(fā)學(xué)生思維，鼓勵(lì)學(xué)生自由聯(lián)想、發(fā)散思維，并給予學(xué)生充分思考的時(shí)間，以尋求創(chuàng)意；（3）做：利用各種活動(dòng)方式，如上網(wǎng)查詢資料、實(shí)踐實(shí)習(xí)、仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究等，讓學(xué)生在學(xué)中做，做中學(xué)，做中議，議中醒，從實(shí)際活動(dòng)尋求解決問(wèn)題的方法，并能付諸行動(dòng)；（4）評(píng)：根據(jù)多元智能理論，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)及實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的考核，采取“兩個(gè)結(jié)合、兩個(gè)側(cè)重”（即平時(shí)考核與專門考核結(jié)合，側(cè)重平時(shí)考核；技能考核與理論考核結(jié)合，側(cè)重技能考核）考核法，注重學(xué)生健全人格的培養(yǎng)與評(píng)價(jià)。師生相互欣賞尊重，共同制定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，共同評(píng)鑒，綜合“教師評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)及自我評(píng)價(jià)”結(jié)果，評(píng)定總評(píng)成績(jī)，得出優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案或?qū)嶒?yàn)結(jié)論，使創(chuàng)造性思維由萌芽進(jìn)入實(shí)用階段。

圖1 ATDE創(chuàng)造性思維教學(xué)模式

三、ATDE教學(xué)模式運(yùn)用——以《粗鹽的提純》實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例

1.傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)目標(biāo)及過(guò)程

粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)是諸多高校大學(xué)化學(xué)常做的實(shí)驗(yàn)之一，也是中學(xué)新課標(biāo)規(guī)定的必做實(shí)驗(yàn)之一。由于本實(shí)驗(yàn)涉及操作較多、實(shí)驗(yàn)過(guò)程煩瑣復(fù)雜，傳統(tǒng)模式教學(xué)目的是：（1）掌握溶解、沉淀、過(guò)濾、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶和烘干等基本操作；（2）理解過(guò)濾法分離混合物的化學(xué)原理，了解 Mg2＋、SO42－、K＋、Ca2＋的除去及定性鑒定方法；（3）體會(huì)過(guò)濾的原理在生活生產(chǎn)等社會(huì)實(shí)際中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)過(guò)程是教師“主宰”實(shí)驗(yàn)（準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、講解實(shí)驗(yàn)、評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)）—學(xué)生照方抓藥“驗(yàn)證”實(shí)驗(yàn)（簡(jiǎn)單預(yù)習(xí)—聽(tīng)老師講解實(shí)驗(yàn)——按步驟完成實(shí)驗(yàn)——撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告）。

2.ATDE教學(xué)模式的教學(xué)目標(biāo)及過(guò)程

筆者依據(jù)本實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，運(yùn)用ATDE創(chuàng)造性思維教學(xué)模式（見(jiàn)表1）。教學(xué)目標(biāo)：在原來(lái)的“三基”的基礎(chǔ)上，增加了健全人格培養(yǎng)目標(biāo)，即通過(guò)學(xué)生自主設(shè)計(jì)并探索、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)探究的一般過(guò)程，領(lǐng)會(huì)到自主探究的樂(lè)趣，感悟科學(xué)精神和人文精神統(tǒng)一，塑造健康的人格；教學(xué)過(guò)程：注意營(yíng)造民主、寬松、和諧的課堂氛圍，充分體現(xiàn)師生雙主體“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”，教學(xué)全程參與“問(wèn)、想、做、評(píng)”，實(shí)施小組合作學(xué)習(xí)。

表1 ATDE教學(xué)模式在《粗鹽的提純》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用［3－8］

想 （3）據(jù)（2）可知，本實(shí)驗(yàn)肯定要用到過(guò)濾操作，因此需要_________儀器，涉及到蒸發(fā)濃縮，則需要用到的儀器有_________；反應(yīng)過(guò)程中需要加熱、攪拌及量取試劑，需要用到儀器有_________；（4）可以通過(guò)生成沉淀或生成有顏色的物質(zhì)來(lái)定性鑒定 Mg2+ 、SO42-、K+、Ca2+離子，思考 SO42-、K+、Ca2+定性鑒定方法？（5）依據(jù)實(shí)驗(yàn)中涉及的溶解、過(guò)濾及蒸發(fā)濃縮操作，思考玻璃棒的作用？（①溶解時(shí)，玻璃棒的作用是加快氯化鈉在水中的溶解速率。 ②過(guò)濾時(shí)，玻璃棒的作用是引流。③蒸發(fā)時(shí)，玻璃棒的作用是使液體受熱均勻，且攪拌時(shí)玻璃棒應(yīng)向一個(gè)方向攪動(dòng)。（6）除雜過(guò)程中，各種試劑的用量及加入順序?qū)Υ蛀}提純效果是否有影響？做評(píng)依據(jù)以上問(wèn)、想，引導(dǎo)學(xué)生積極查找文獻(xiàn)資料（包括上網(wǎng)）或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（1）信息調(diào)研，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際，制定出適合教學(xué)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)方案（第一次實(shí)驗(yàn)清點(diǎn)儀器時(shí)已告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)室所具有的儀器）。（預(yù)習(xí)中完成）（2）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：小組提交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、教師檢查預(yù)習(xí)情況、修正實(shí)驗(yàn)方案、給出小組預(yù)習(xí)成績(jī)；選定值周小組（12小組分別輪流值日、負(fù)責(zé)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，確保每位同學(xué)都有機(jī)會(huì)參與實(shí)驗(yàn)全過(guò)程）準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的儀器、試劑（此時(shí)，學(xué)生已初步掌握常壓過(guò)濾、抽濾、加熱攪拌、蒸發(fā)濃縮等基本實(shí)驗(yàn)操作）。（3）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：對(duì)制訂出的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，注意規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)（教師監(jiān)控實(shí)驗(yàn)過(guò)程，給出實(shí)驗(yàn)操作分?jǐn)?shù)、人格考察點(diǎn)的評(píng)價(jià)）。（4）產(chǎn)品檢驗(yàn)：按實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品的純度。計(jì)算產(chǎn)品收率、記錄產(chǎn)品顏色、形狀并將提純后的產(chǎn)品交給老師審核（給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果分?jǐn)?shù)）（5）實(shí)驗(yàn)總結(jié)：整理儀器試劑（考察學(xué)生是否養(yǎng)成清潔的習(xí)慣，給出清潔素養(yǎng)分），對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)歸納分析，撰寫并按期提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告（小論文）（依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分細(xì)則，給出實(shí)驗(yàn)報(bào)告總評(píng)分?jǐn)?shù)）除以上評(píng)價(jià)外（1）每次實(shí)驗(yàn)共分12小組，將不同組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果列表進(jìn)行匯總，對(duì)不同組產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品顏色、形狀、純度及收率進(jìn)行比較分析，進(jìn)行小組自評(píng)、組間互評(píng)，給出成績(jī)；同時(shí)總結(jié)歸納影響實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵因素。（2）教師針對(duì)學(xué)生信息調(diào)研、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)紀(jì)律、C3H3素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行教師評(píng)分，并給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)和評(píng)語(yǔ)；（學(xué)生已初步了解ATDE、C3H3素養(yǎng)基本知識(shí)）（3）綜合小組自評(píng)、組間互評(píng)、教師評(píng)價(jià)成績(jī)給出總評(píng)成績(jī)（包括實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的表現(xiàn)、基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、科學(xué)素質(zhì)的養(yǎng)成及人文精神的彰顯、健全人格的構(gòu)建等多元評(píng)價(jià)指標(biāo)）。

3.教學(xué)育人效果比較分析

雖然傳統(tǒng)教學(xué)模式基本能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)三基本“目標(biāo)”。但該過(guò)程由于沒(méi)有充分體現(xiàn)學(xué)生的“主體”地位，缺乏學(xué)生的積極參與，難以讓學(xué)生感悟到實(shí)驗(yàn)探索的樂(lè)趣，不能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程全面育人的功能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)僅關(guān)注“三基”的培養(yǎng)，既不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，亦不利于學(xué)生健全人格的培養(yǎng)。

將ATDE創(chuàng)造性思維教學(xué)模式運(yùn)用在該實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，取得了明顯的教學(xué)育人效果：

（1）通過(guò)自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出并分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)并驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案、分析評(píng)價(jià)，手腦并用，充分發(fā)揮了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，可以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣，形成了明確而強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣明顯提高，本次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后仍有很多學(xué)生感覺(jué)“回味無(wú)窮，余趣未盡”。

（2）ATDE創(chuàng)造教學(xué)模式非常重視自由、民主、安全及和諧的環(huán)境和氣氛，充分體現(xiàn)協(xié)商、合作、互動(dòng)的學(xué)習(xí)原則，建立相互尊重、欣賞、平等的新型師生關(guān)系。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步鞏固構(gòu)建成了和諧的師生關(guān)系。

（3）通過(guò)運(yùn)用ATDE教學(xué)模式，有利于更新教師教學(xué)行為和理念，使教師成為學(xué)生發(fā)展的促進(jìn)者、引導(dǎo)者、啟發(fā)者，促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)。

（4）ATDE模式重視自主探究，注重推陳出新，注重學(xué)生素質(zhì)的深層建構(gòu)和整體提高，因而能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)習(xí)情感，使學(xué)生從“能學(xué)”到“樂(lè)學(xué)”、“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”、“會(huì)學(xué)”到“志學(xué)”，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提高，提高終身學(xué)習(xí)能力，化知識(shí)為智慧，變“行為”為“素養(yǎng)”，有利于塑造健全人格。

通過(guò)對(duì)近3年來(lái)121名參與 “大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)ATDE教學(xué)模式”的同學(xué)開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果表明：90.2%的同學(xué)對(duì)ATDE實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式感興趣，認(rèn)為該模式對(duì)提高實(shí)驗(yàn)興趣、創(chuàng)造性思維能力、信息調(diào)研能力、合作能力、表達(dá)能力、思考問(wèn)題能力、分析和解決問(wèn)題能力、科學(xué)素養(yǎng)、健全人格養(yǎng)成有明顯促進(jìn)作用的分別占 89.1%、81.2%、86.3%、88.2%、78.6%、82.1%、81.7%、79.6%、85.1%?？梢?jiàn)，ATDE 教學(xué)模式全面育人效果良好，值得進(jìn)一步推廣實(shí)施。

四、結(jié)語(yǔ)

知識(shí)可以通過(guò)傳授獲得，能力可以憑借訓(xùn)練養(yǎng)成，惟有態(tài)度、情感、價(jià)值觀等人格的塑造，僅能依賴教育過(guò)程與情境的蘊(yùn)涵。實(shí)踐證明，ATDE教學(xué)模式非常適用于在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施全面育人。

誠(chéng)然，作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種有效形式，ATDE創(chuàng)造性思維教學(xué)模式還需要不斷地探索與嘗試、總結(jié)和完善。廣大教師應(yīng)依據(jù)教學(xué)實(shí)際，靈活調(diào)變和運(yùn)用ATDE創(chuàng)造性思維教學(xué)模式，以更好地培養(yǎng)具有健全人格的高素質(zhì)人才。

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