同伴指導在分析化學實驗課堂教學中的應用

高素華，任笑紅，王曉艷

（1.天津市基礎化學教學示范中心，天津；2.天津理工大學化學化工學院，天津）

分析化學實驗是化學化工學院校學生的一門專業(yè)基礎課，分析化學實驗課程要求學生理論與實踐相結(jié)合，用分析化學理論知識指導實踐，并通過實驗進一步加深對理論知識的理解。分析化學實驗的課程目標為：掌握分析技術基本原理、方法及相關實驗技能；能夠運用所學基本理論知識，獨立或與他人合作完成分析實驗項目，提高學生實驗動手能力、觀察能力以及分析和解決實際問題的能力。分析化學實驗中，基礎操作有明確的操作規(guī)范，滴定終點有明確的顏色變化；儀器分析實驗中，數(shù)據(jù)均為軟件處理，如標準曲線有明確的線性回歸系數(shù)，且每次分析的實際樣品都有明確的成分含量范圍或標準品對照。分析化學實驗的這些特點，使得課堂教學質(zhì)量控制成為可能。

我院所有專業(yè)大一學生第二學期均必修分析化學實驗。班級總數(shù)通常為11 ～12 個，每班人數(shù)35 ～40人，分析化學實驗室僅有兩個，專職教師也僅有兩位，即每堂課一位教師指導近40 位學生。分析化學實驗獨立設課，從學期初開始實施教學，即學生在沒有理論知識支撐的情況下，就進入實驗室進行相關實驗的學習和實踐。問卷調(diào)查結(jié)果表明，我院學生中，初、高中階段做過實驗的學生比例不足20%。而常規(guī)分析化學實驗的授課方式都是老師講解后，學生操作，學生主動參與意識不夠，也缺乏獨立思考的機會。另一方面，大一學生尚未完成高中階段到大學階段的轉(zhuǎn)變，“重理論、輕實踐”思想較重，漠視實驗操作規(guī)范，隨心所欲，我行我素，甚至出現(xiàn)不做實驗、數(shù)據(jù)抄襲的情況。如何在有限的實驗場地、有限實驗學時內(nèi)，提高課堂教學質(zhì)量，是授課教師的關注焦點。

社會學習理論認為，學習是一個社會的、文化的、動機的過程，源于對學習者有意義的潛意識對話和人際交流，依賴于兩個方面的重要關系，即與同伴一起學習，或者與有熟練技能的人，如教師等一起學習[1]。根據(jù)維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論，與同伴一起學習，能促使學習者的高水平思維和認知發(fā)展[2]。同伴指導起源于醫(yī)學研究中的臨床監(jiān)督，后來作為一種專業(yè)發(fā)展模式，被廣泛應用到健康、教育等領域[3-5]。但同伴指導也用于實驗教學中的應用較少[6-7]。本文嘗試將同伴指導教學策略應用于分析化學實驗教學中基礎操作訓練，以期對實驗教學進行質(zhì)量控制，從而提高實驗課堂教學質(zhì)量。

一 同伴指導實踐

同伴指導的形式主要有專業(yè)指導和相互指導。對于學生來說，專業(yè)指導主要源于指導教師對學生的單向指導，稱為教師單向指導，如圖1 所示，具體策略為，教師作為指導者觀察每位學生實驗過程和操作情況，并針對所存在問題提出改進建議。對于我院實驗教學現(xiàn)狀，每堂課一位教師指導近40 位學生，顯然，一方面，指導教師工作量大，重復次數(shù)多，教師力不從心，另一方面，每位學生接受指導的時間也有限。教師單向指導在提升學生實驗課積極主動性方面弱勢明顯，如以每班40 人計算，稱量、移取、滴定三個操作，一次實驗教師單向指導需進行120 次師生對話，工作量大；另一方面，教師單向指導中，盡管教師付出很多，但由于學生只是作為被訓練的對象，沒有主體參與的積極主動性，基礎操作訓練效果不佳。

相互指導是指學生之間進行的同伴相互指導，如圖2 所示，具體策略為，每組四位學生之間，在實驗過程中，相互觀察，并針對各自存在問題互相糾正并探討改進建議。同伴相互指導過程中，學生不僅是基礎操作訓練的對象，同時也是訓練的指導者，主動參與、合作探究、共同體驗并掌控操作訓練以及實驗過程，其積極主動性可調(diào)動起來，學到規(guī)范的基礎操作的同時，還有望增強團隊合作能力。在分析化學實驗教學中，學生通過小組進行實驗，兩個或更多的同伴一起合作，通過相互觀察同伴的實驗操作并提出建設性的反饋意見來提高各自的基礎操作技能，所以同伴指導可看作是一種同伴相互學習關系。它包含三個階段：（1）在實驗課前，明確學習的目標、內(nèi)容、期望和過程，（2）同伴指導者在實踐過程中相互觀察；（3）分享觀察和實踐結(jié)果，提出建設性反饋，自我反思和討論。在分析化學實驗的教學過程中，教師在課前及課堂講解過程中，針對每次實驗為學生明確學習目標、學習內(nèi)容以及要求。學生完成實驗的過程中，相互觀察、互相討論。因此，同伴指導的優(yōu)勢非常明顯，即不管是作為指導者還是被指導者，同伴指導都能使學生變成積極的學習者；另外，同伴指導促進了學生之間的團隊合作。

但值得注意的是，如果同伴相互指導過程中，實驗操作均錯誤或不規(guī)范，或四位學生均主動性不強，互相推諉,同伴互相指導的效果則大打折扣，有些學生甚至偷懶，不動手做實驗。因此，在同伴相互指導過程中，教師單向指導仍不可替代。教師單向指導和同伴相互指導相結(jié)合，是理想的實驗教學的組織管理形式，如圖3所示。以分析化學實驗教學為例，第一堂課基礎操作訓練時，學生尚未掌握基礎操作要點，僅實施同伴相互指導并不現(xiàn)實，因此，第一堂課基礎操作講解示范后，以教師單向指導為主。教師在統(tǒng)一示范后，分別對每位學生滴定、移取、稱量等操作進行單向指導，確保學生明確操作規(guī)范后完成相關的正確操作練習；在學生練習過程中，進行同伴相互指導。如同伴相互指導過程中，出現(xiàn)異議或疑問，教師可迅速參與，進行單向指導。此時，教師單向指導則從40 人簡化為10 組，對于理解快、動手能力好的小組，隨著實驗課程的推進以及學生的理解和熟練程度的提高，教師指導的次數(shù)和時間逐漸減少，教師工作量顯著降低。

二 實踐效果和體會

教師指導和同伴相互指導相結(jié)合的教學效果需要相應的考核模式配套，其作用才能顯著發(fā)揮。實驗教學平時成績將基礎操作規(guī)范納入考核評定，且對同伴相互指導進行綜合評分。實驗過程中學生均需完成稱量、標定、移取、測定等操作，將學生常見的錯誤列于考評標準內(nèi)，四人一組，四人錯誤累積扣分。考核方式的設置有效促進了同伴相互指導模式的實施，以移液管操作為例，采用教師指導和同伴相互指導相結(jié)合的教學模式后，學生在實驗過程中不再隨心所欲地進行實驗，相互監(jiān)督、相互提醒，盡可能不出現(xiàn)錯誤操作細節(jié)，移液管操作正確率由原來的不足50%提高到92.96%，稱量操作以及滴定終點正確率也大大提高。

另外，對于同伴指導小組，實踐過程中，我們也嘗試兩人一個指導小組的教學管理模式，此時，教師單向指導工作量減半。對于有條件的學校，如每次實驗課有兩位實驗教師的學校，可進行兩人一組的教學管理模式，效果更佳。對于采取四人一組還是兩人一組，可根據(jù)學生實際情況進行調(diào)整。無論是四人還是兩人一組，都需一定的考核方法支持。

對學生來說，教同伴的過程不僅促使同伴提高，更促使自己進一步提高，充分體會到“教學相長”。對教師來說，教師角色既是有限知識的線性傳遞者，也有效學習的管理者[8]。教師既是教學的設計者和組織者，也是學生學習過程中的引導者和參與者，教師也是“教學相長”的受益者。

最后，學生操作技能訓練、以及其他實驗課考察項目的相關成績只是近期效果評價，而行為的改變是一個長期過程，為加強同伴指導訓練效果的持續(xù)性，實驗安排設置應采取由易到難的次序；兩次實驗之間的間隔不可太長；分析化學實驗總的實驗次數(shù)對其也有影響。因此，同伴相互指導訓練效果是否具有可持續(xù)性，還需要在后續(xù)的教學中做進一步研究。