焦丹花 蔡曉東 羅勝耘 張 晶 柳凱祥
(1.貴州民族大學材料科學與工程學院,貴州 貴陽 550025;2.貴州民族大學化學工程學院,貴州 貴陽 550025)
在傳統(tǒng)的教學模式中,材料類專業(yè)課程的開展一般以某一方法的具體操作或者某一材料的概念開篇,采用多媒體輔助或者教師演示的方法介紹該方法的基本原理,或者給出某一材料的化學式,進而推導出可操作性的具體形式或者該材料的物化特點,最后引出該方法或該材料的具體應用。這種方式一般只適用于相對獨立或者較簡單的章節(jié),而對于一些知識體系相互交織的章節(jié),該方法由于不能調(diào)動學生的思維主動性而難以成為學生知識體系的一部分。
筆者長期承擔材料類專業(yè)課程的講授,以《先進復合材料界面》課程為例,課本在第一章第一節(jié)中先給出了復合材料界面的定義,進而給出界面的組成,通過介紹界面作用機制引出界面對復合材料整體性能的影響。若按照課本的先后順序來講授,和傳統(tǒng)教學模式中的“滿堂灌”無甚區(qū)別,學生基本已經(jīng)昏昏欲睡了,這不僅影響教師的教學熱情,也難以幫助學生建立完整的知識體系,在“教”與“學”之間造成了惡性循環(huán)。因此,如何在完成教學大綱的基礎(chǔ)上,幫助學生主動構(gòu)建知識體系,若將課本結(jié)構(gòu)改成通過理解界面作用機制與界面與復合材料整體性能之間的關(guān)系,推導出界面的組成,通過觀察界面的特點,進一步推導出界面的概念,對提高學生的思維主動性,增加學生在課程中的投入量,改善學生的空間思維能力、分析解決實際問題的能力方面有潛移默化的作用。
“倒敘法”是建立在已有簡單知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用設(shè)問與結(jié)論相結(jié)合的方法,教師在提出講授課程的具體內(nèi)容之后,直接給出具體結(jié)論,通過一步步設(shè)問與推導,來幫助學生主動建立講授課程的理論框架的教學方法[1]。
“倒敘法”在教學過程中的應用一定是建立在已有獨立章節(jié)的學習或者簡單內(nèi)容的理解上完成的,“無木不成船”,首先你要有木,才能造船。先采取提問的方法回顧復習舊課知識點,仍以《復合材料界面》課程的學習為例,上課伊始教師提問“復合材料的定義是什么”,學生答,“由兩種或者兩種以上原材料復合而成具有新性能的多相材料”。教師繼續(xù)提問,“為什么會存在新性能?‘多相’包含的是哪幾相?”,這時候,學生很容易就得到了初步結(jié)論—“新性能由新相提供”,這時候教師繼續(xù)引導:“新相”就是今天要學的內(nèi)容—界面相。在這種教學模式下,新課的引出是一件很自然的事情,學生不僅不會排斥,反而會因為成就感調(diào)動學學習積極性。
在得到“界面相提供新性能”結(jié)論的基礎(chǔ)上,教師直接給出結(jié)論:界面與復合材料的整體性能之間存在緊密的關(guān)系。接著,教師進一步提問“界面是如何起作用的?”在借助計算機輔助教學展示復合材料界面圖片的同時,學生分組討論,教師歸納,一一對應圖片得到統(tǒng)一結(jié)論:界面作用機制包括機械黏結(jié)、靜電吸附、化學鍵、酸堿作用、黏附功和弱界面層六種。結(jié)合之前給出的結(jié)論,學生依然通過分組討論的形式分析界面與復合材料的整體性能之間存在怎樣的關(guān)系,該過程教師應適時給出具體的例子,引導學生分析復合材料性能的影響因素,及時給出適當?shù)狞c評。在整個教學過程中,學生扮演主動構(gòu)建知識體系的角色,教師負責實時引導和總結(jié)。
該過程留給學生思考的空間,將學生分為幾組,分別構(gòu)建該課程的知識框架,在回顧復習中總結(jié)知識點,學生之間可以相互交流,教師細心聆聽學生的回答,并做重要點評,進行修改補充,完成本節(jié)課程知識框架的構(gòu)建。最后,通過列舉實例,聯(lián)系實際,結(jié)合本節(jié)課課程的知識框架,讓學生完成界面的組成圖繪制,在界面的組成圖中分析界面的特點,最后完成界面的概念學習。本環(huán)節(jié)的設(shè)計在于引導學生可根據(jù)復合材料的性能要求選擇合適的原材料和成型工藝,也可以根據(jù)復合材料的使用要求針對性地對復合材料的復合工藝進行設(shè)計和改進,最終提高學生理論聯(lián)系實際的能力。
總之,作為一種引導式教學法,“倒敘法”重點培養(yǎng)學生主動構(gòu)建學科章節(jié)間的相互聯(lián)系,在調(diào)動學生思維主動性的同時,提高學生的空間思維能力、邏輯思維能力、理論聯(lián)系實際以及分析解決實際問題的能力,把材料類專業(yè)課講授過程中存在的多學科、多維度教學難點通過知識框架的構(gòu)建融為一體,提高本專業(yè)學生的專業(yè)能力。