如何在無機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)中引入案例教學(xué)模式①

陳 青 韓曉祥 王奎武 周 濤 石錦芹 陳可先

(浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院)

無機(jī)及分析化學(xué)課程是理工類專業(yè)大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)內(nèi)容上具有承上啟下的作用，不僅為其他后續(xù)專業(yè)課程的教學(xué)提供必備的知識基礎(chǔ)，還擔(dān)負(fù)著使學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要任務(wù)。無機(jī)及分析化學(xué)的高質(zhì)量教學(xué)，可以有效激發(fā)和提高大學(xué)新生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和綜合能力具有重要意義。

傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)授課采用的是以教師講授為主的教學(xué)模式，教師是主導(dǎo)，授課深度和進(jìn)度一般會(huì)參照中等學(xué)生的水平進(jìn)行，忽視了學(xué)生的個(gè)體差異，讓很多學(xué)生覺得無機(jī)及分析化學(xué)很難、很枯燥。同時(shí)，新高考改革之后，入校的新生化學(xué)基礎(chǔ)相差較大，課堂講授的教學(xué)方法更難照顧到兩端學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，抑制了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。此外，無機(jī)及分析化學(xué)中的很多知識點(diǎn)是以較為抽象的形式出現(xiàn)的，沒有清楚突出理論與實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系，很容易造成學(xué)生認(rèn)為無機(jī)及分析化學(xué)很無趣的現(xiàn)象。因此，對于無機(jī)及分析化學(xué)課程的教學(xué)而言，教師更需要不斷探索和運(yùn)用更加科學(xué)有效的教學(xué)方法。

一、案例教學(xué)方法的起源和研究背景

在西方，案例教學(xué)法最早出現(xiàn)在1870年美國的法學(xué)課堂上，1910年哈佛大學(xué)法學(xué)院和醫(yī)學(xué)院將一些難以理解的知識編著成法學(xué)和醫(yī)學(xué)案例，通過師生討論和交流解決了一些原有教學(xué)中無法突破的難題，取得了良好的教學(xué)效果，并被廣大師生認(rèn)可和接受。1918年，案例教學(xué)法被倡導(dǎo)應(yīng)用于課堂教學(xué)中。到了20世紀(jì)40年代，案例教學(xué)形成了比較完善的理論體系，哈佛大學(xué)專門為此建立了案例庫，供廣大院校使用。之后，案例教學(xué)法取得了巨大的成功，并開始在不同學(xué)科中進(jìn)行應(yīng)用。在我國，《禮記·學(xué)記》中記有“其言也約而達(dá)，微而臧，罕譬而喻”。這里的罕是指少，譬是指例子，喻則指講授，這句話的意思是指通過簡單的舉例就讓學(xué)生輕松明白其中蘊(yùn)含的道理，這就是早期的案例教學(xué)法的思想。但這樣的思想在中國并沒有被繼承和發(fā)揚(yáng)，很長一段時(shí)間停滯發(fā)展。中華人民共和國成立后，我們國家的教育模式主要是應(yīng)試教育模式，這種模式很難發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。改革開放之后，隨著社會(huì)的進(jìn)步，案例教學(xué)法再次進(jìn)入教育家的視野，并將其用于高等教學(xué)活動(dòng)中，最早使用案例教學(xué)法的專業(yè)主要是管理、法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等專業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)，案例教學(xué)法開始應(yīng)用于理工科專業(yè)中，特別是專業(yè)課的教學(xué)中，而在基礎(chǔ)類課程教學(xué)中的應(yīng)用較少。迄今，無機(jī)及分析化學(xué)課堂教學(xué)中關(guān)于案例教學(xué)法的研究成果還非常匱乏，且存在學(xué)科與案例的銜接還不夠緊密，教學(xué)模式還不夠系統(tǒng)化等問題。因此，課程組在無機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行了有益嘗試，希望能融合課堂講授和案例教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用的教學(xué)目的。

二、案例教學(xué)法在無機(jī)及分析化學(xué)中的應(yīng)用

1.案例的建構(gòu)

案例的選擇對于案例教學(xué)法的實(shí)施效果影響顯著，因?yàn)闊o機(jī)及分析化學(xué)是大學(xué)新生進(jìn)入大學(xué)后的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，所以案例選擇需要遵循以下的原則：第一，案例應(yīng)該具有真實(shí)性，從化學(xué)史角度出發(fā)，選取合適的案例，滲透到課堂教學(xué)中，通過學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)精神和思維方法，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維能力發(fā)展和核心素養(yǎng)的形成；第二，案例應(yīng)該具有知識性，選擇的案例應(yīng)該符合教學(xué)目標(biāo)，并能體現(xiàn)無機(jī)化學(xué)的重要概念和理論，可以讓學(xué)生從中獲取要求掌握的專業(yè)知識和技能；第三，案例應(yīng)該具有趣味性，選擇的案例應(yīng)該特別有趣，才能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的興趣和好奇心，積極參與教學(xué)過程，可以選擇與日常生活聯(lián)系緊密的知識，或者研究前沿，比如當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)等；第四，案例應(yīng)該具有啟發(fā)性，案例必須圍繞教學(xué)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題并找到解決問題的突破口，進(jìn)而掌握相應(yīng)的知識點(diǎn)，具有啟發(fā)性的案例更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加深記憶；第五，案例應(yīng)該具有實(shí)用性，選取利用無機(jī)化學(xué)知識進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的案例，讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)理論源于實(shí)際并可用于指導(dǎo)生產(chǎn)和生活實(shí)踐，使學(xué)生真正明白學(xué)有所用的含義，并培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

通過具有真實(shí)性、知識性、趣味性、啟發(fā)性和實(shí)用性的案例內(nèi)容，對知識點(diǎn)進(jìn)行講授，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)授課法的局限性，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。

2.案例教學(xué)法的具體實(shí)施步驟

恰當(dāng)?shù)剡x擇案例材料后，案例教學(xué)模式的具體實(shí)施也非常重要，分析現(xiàn)有的案例教學(xué)法，不難發(fā)現(xiàn)，案例教學(xué)法的實(shí)施過程主要設(shè)定為案例設(shè)計(jì)、案例分析、案例解決和案例延伸四個(gè)方面，最重要的部分為案例分析。

對于大一學(xué)生來說，相應(yīng)的知識積累和儲(chǔ)備較單薄，所以我們采用了下面的步驟進(jìn)行實(shí)施：給出案例→提出問題→回答問題→強(qiáng)調(diào)知識重點(diǎn)。

在系列緊密聯(lián)系實(shí)際生活的案例基礎(chǔ)上，提出學(xué)生感興趣并切中基礎(chǔ)理論核心的問題，回答問題，逐步深入，使學(xué)生輕松自然地理解并掌握無機(jī)及分析化學(xué)中的基本原理。

3.具體案例應(yīng)用

在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)章節(jié)時(shí)，首先，讓同學(xué)們自己說一下常見的氧化還原反應(yīng)，大部分同學(xué)都會(huì)提到木柴燃燒。之后，老師可以引出問題：燙發(fā)時(shí)頭發(fā)會(huì)經(jīng)歷怎樣的變化？隨后，進(jìn)行問題回答，頭發(fā)經(jīng)歷的是一個(gè)氧化還原反應(yīng)。簡單講述一下頭發(fā)的變化過程：頭發(fā)的主要成分是蛋白質(zhì)，維持其形狀的是二硫鍵，如果要進(jìn)行造型，需要破壞二硫鍵，造型好之后要固定新造型，又需要接上二硫鍵，頭發(fā)經(jīng)歷了氧化還原反應(yīng)，燙發(fā)中會(huì)用到氧化劑和還原劑。進(jìn)而，老師再次提出新問題：(1)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么？(2)氧化劑和還原劑的定義是什么？(3)氧化還原反應(yīng)有什么應(yīng)用？根據(jù)提出的問題，組織學(xué)生進(jìn)行討論，一般將班里的學(xué)生分為6組，每組分別進(jìn)行小組討論，討論結(jié)束后每組選派一名代表或由老師直接指定一名學(xué)生進(jìn)行總結(jié)發(fā)言，老師根據(jù)大家的討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和重點(diǎn)知識的講授。最后，老師提出延伸性問題：氧化劑和還原劑在保存時(shí)能否放在一起？并結(jié)合社會(huì)上發(fā)生的一些實(shí)驗(yàn)室安全事故引導(dǎo)學(xué)生思考，在討論中使學(xué)生樹立實(shí)驗(yàn)室安全意識和規(guī)則意識，讓學(xué)生再次明確理論知識在現(xiàn)實(shí)生活中如何應(yīng)用。

4.多種教學(xué)方法并用

無機(jī)及分析化學(xué)具有內(nèi)容多、課時(shí)少的特點(diǎn)，大一新生的知識和技能儲(chǔ)備也非常有限，所以課堂教學(xué)還應(yīng)以教師講授為主，同時(shí)適當(dāng)?shù)匾氚咐虒W(xué)。這可以起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加深理解和記憶基本原理的作用，促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。通過實(shí)踐，我們認(rèn)為在無機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)中，要將案例教學(xué)法、傳統(tǒng)教學(xué)法和其他教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合，形成互補(bǔ)，一般來說，案例教學(xué)部分需控制在總課時(shí)的10%—15%較為合適。

三、教學(xué)效果和思考

在無機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)中引入案例教學(xué)法可以改變以教師講授為主的教學(xué)方法，顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)了師生互動(dòng)和交流，活躍了課堂氣氛，體現(xiàn)了學(xué)生主體性作用，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。案例教學(xué)法還有效提高了學(xué)生的表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、敢于質(zhì)疑和提出自己想法的創(chuàng)新思維。但同時(shí)，案例教學(xué)法對老師教學(xué)的設(shè)計(jì)、實(shí)施和把控能力的要求更高。將傳統(tǒng)講授模式和案例教學(xué)模式并用，可以取長補(bǔ)短，有機(jī)融合，在講授中還需要采用多種教學(xué)方法并用，從多方面提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力，才能保證良好的教學(xué)效果。