李 鋒,李 君,賽那瓦爾·芒思爾
(新疆農(nóng)業(yè)大學化學化工學院,新疆烏魯木齊,830052)
新疆農(nóng)業(yè)大學(以下簡稱我校)作為一所以農(nóng)業(yè)科學為特色的自治區(qū)重點建設(shè)大學,每年面向農(nóng)學、林學、園藝、草業(yè)、資源與環(huán)境、生命科學、食品與藥學、葡萄酒、動醫(yī)、動科等學院大一學生開設(shè)無機及分析化學、有機化學和基礎(chǔ)化學實驗等化學基礎(chǔ)課程,涉及十幾個專業(yè)、五十多個班級、兩千多名學生。化學基礎(chǔ)課程的課堂教學均為合班授課,學生人數(shù)多,教學方法以教師講解PPT為主,教師與學生的互動少。學生大多處于封閉的學習狀態(tài),課堂教學參與度低。同時,教師的課后作業(yè)批改量大,但如果作業(yè)批改不及時或不完全,又無法及時了解學生的學習情況,也就沒法據(jù)此適時調(diào)整授課內(nèi)容的深度和進度。其中,有機化學知識整體性、系統(tǒng)性強,各不同官能團的化合物雖性質(zhì)各異但又緊密聯(lián)系,在課堂上有限的時間內(nèi)學生很難完全掌握,課下與教師溝通的途徑又少,長此以往學生就完全失去學習的積極性和主動性,學習效果不佳。
針對以上問題,我校教師做了大量改革工作,但大多停留在教學設(shè)計層面。但是,教學是“老師教、學生學”兩方面的結(jié)合,教與學需要雙向共進,過于強調(diào)教學手法反而會導致教師對學生的知識內(nèi)化這一過程關(guān)注不夠,即教師對學生實際各種情況的掌握不及時、不全面、不具體。同時,不同的課程特點不同,且學生的性格特點、知識基礎(chǔ)、學習習慣、學習方法也不盡相同,教師不能千篇一律地把書本上的知識灌輸給學生。因此,教師只有結(jié)合有機化學課程特點,根據(jù)學生的學習情況,采取多種教學方法,充分調(diào)動學生的學習積極性,才能提高學生的學習效果和學習能力。
有機化學是農(nóng)學、林學、動科、動醫(yī)、環(huán)境、食品等專業(yè)大一學生的必修通識課程,該課程是在高中化學、無機及分析化學的基礎(chǔ)上進行講授的,為學生后續(xù)的生物化學、環(huán)境化學、農(nóng)業(yè)化學、食品化學等相關(guān)專業(yè)課程的學習奠定基礎(chǔ),起到承上啟下的橋梁作用。[1]相比其他化學基礎(chǔ)課程,有機化學具有如下特點:有機化合物的數(shù)目龐大,種類繁多,性質(zhì)多樣,結(jié)構(gòu)復雜,具有龐大的知識體系,涉及的知識面較廣;物質(zhì)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)式復雜多變,反應(yīng)類型多,反應(yīng)機理難,不同官能團物質(zhì)性質(zhì)各異;立體構(gòu)型抽象,若空間想象力不夠,難以將抽象結(jié)構(gòu)具體化。學生掌握這門課程需要具備較強的理解能力和空間想象能力。也就是說,有機化學“聽懂易,記住難,用更難”。但是,有機化學這門課程系統(tǒng)性、邏輯性很強,課程各章貫穿“分類—命名—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”這一主線,緊緊圍繞“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的核心,學生只要能梳理清楚這個主線和核心,就會發(fā)現(xiàn)其實有機化學有規(guī)律可循,學習起來也不會再有無從下手的畏懼感。[2]
學者的調(diào)查研究顯示,21世紀以來的大一學生學習投入水平?jīng)]有呈現(xiàn)較高態(tài)勢,專注度貢獻不理想,學習適應(yīng)性狀況也不十分理想。[3]由高中的高壓學習狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇髮W的自由狀態(tài),學生很容易放松倦怠下來,將學習行為置于腦后,表現(xiàn)出學習投入水平的不理想。[4]同時,學生的學習習慣還沒有從高中教師細細講解所有的教學內(nèi)容和題海戰(zhàn)術(shù)中轉(zhuǎn)變過來,面對高校教師的授課方式,基礎(chǔ)較弱的學生往往很難快速接受大量的知識。因此,教師需要幫助他們明確學習目的、提高學習興趣、改進學習方法,引導學生學會獨立思考,團結(jié)協(xié)作,在了解他們學習習慣的基礎(chǔ)上,采用學生樂于接受的授課方式,提升學生對學習的認識,提高學習效果。[5]另外,我校存在一定比例的少數(shù)民族學生,他們的知識基礎(chǔ)參差不齊,部分基礎(chǔ)較差的學生存在聽不懂、學不會的問題,導致教學進度難以協(xié)調(diào)。具體到有機化學的學習上,一方面,部分學生在高中可能沒有接觸到這方面的知識,對有機化學陌生且缺乏興趣;另一方面,學習內(nèi)容繁多、結(jié)構(gòu)理解困難等原因使學生對復雜的化學反應(yīng)學習產(chǎn)生畏難情緒,導致學生們因信心不足而產(chǎn)生挫敗感。[6]這就需要教師結(jié)合課程特點,課前、課中、課后任務(wù)分工不同,采取多種教學方法和形式,提升學生的學習自主性、積極性,并針對不同層次的學生合理設(shè)置學習內(nèi)容、問題、作業(yè)等,為學有余力的學生提供拓展知識的機會,提高學生的學習效果和學習能力。
2020年 1 月,《教育部辦公廳關(guān)于推薦新農(nóng)科研究與改革實踐項目的通知》正式發(fā)布,其中指出要以強農(nóng)興農(nóng)為核心,以立德樹人為根本,優(yōu)化涉農(nóng)專業(yè)結(jié)構(gòu),深化農(nóng)林教育改革,推動新農(nóng)科建設(shè),培養(yǎng)知農(nóng)愛農(nóng)的新型農(nóng)業(yè)專業(yè)人才。[7]面對新農(nóng)科建設(shè)和“以本為本”的全新教育要求,高校一線基礎(chǔ)化學教師必須創(chuàng)新農(nóng)科專業(yè)有機化學教育理念,充分利用化學與農(nóng)科專業(yè)的深度交叉融合,不斷提高學生在專業(yè)學習與實踐中對化學知識的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和拓展能力。[8]同時,如何有效地增強師生的互動性、調(diào)動學生的學習積極性、提升高校課堂的教學效果,建立有效、科學的評價機制,已成為亟待解決的難題。[9]
混合式教學這一全新的教學模式利用網(wǎng)絡(luò)的實時性、自主性、趣味性,與傳統(tǒng)教學模式結(jié)合,把課前、課中、課后有效地銜接起來,能夠充分調(diào)動學生的主動性、積極性與創(chuàng)造性,凸顯學生在學習中的主體地位。這種教學模式目前已被應(yīng)用到了化學教學領(lǐng)域,教學效果良好,獲得了廣大教師的認可。如李紅等人將混合式教學應(yīng)用于有機化學課堂教學中,激發(fā)了學生的學習興趣,增強了學生自主學習的能力,并實現(xiàn)了全過程量化考核,取得了較好的教學效果。[10]
1.學生情況的調(diào)查
筆者在開課前對學生進行問卷調(diào)查:高考是否考化學,高中是否選學有機化學,主要學習的有機化學內(nèi)容有哪些,認為哪些部分比較簡單等,掌握學生知識基礎(chǔ);是否預(yù)習、總結(jié)、整理筆記,如何完成作業(yè),對雨課堂作業(yè)的布置有什么意見建議,了解學生學習習慣和方法;是否適應(yīng)教師授課方式,能否跟上授課進度,參與課堂互動,提高學習興趣的措施等,知道學生對教師授課的基本要求。在此基礎(chǔ)上,筆者對高中有機化學部分的基礎(chǔ)知識進行摸底測試,題目既有官能團類型、同分異構(gòu)現(xiàn)象、反應(yīng)類型等基本概念,又有分子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)化學性質(zhì)等內(nèi)容,以此充分掌握學生基礎(chǔ)知識薄弱的地方,為教學過程中進行更有針對性的講解提供依據(jù)。
2.教學內(nèi)容的調(diào)整
有機化學學習難度大是由其課程特點決定的,但知識的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),學生只要抓住知識的主線,就能得心應(yīng)手地學習。因此,教師在講授每一類化合物的化學性質(zhì)之前都要細致地講解其結(jié)構(gòu)特點,讓學生從結(jié)構(gòu)特點出發(fā),真正理解化學反應(yīng)發(fā)生的原理。表1為緒論部分增加的教學內(nèi)容及其目的。
表1 緒論中增加的教學內(nèi)容及其目的
調(diào)整后的教學內(nèi)容既能讓學生對課程有整體的認識,了解大體脈絡(luò),在還沒有學習具體化合物時已能推測出其可能的化學反應(yīng),又能提高學生的學習積極性和自信,為后續(xù)的學習奠定基礎(chǔ)。
3.教學資料的整合
為了讓學生清楚每章學習的基本要求、重點難點、重要知識點,并養(yǎng)成良好的學習習慣,教師在課前為學生準備預(yù)習課件,課件中包括學習要求,兩三個重要知識點,相應(yīng)的練習題及詳細解答,幫助學生通過預(yù)習發(fā)現(xiàn)重點問題,從而在課堂上有針對性地聽講。課后,教師根據(jù)每章內(nèi)容布置習題、作業(yè)、階段測驗,幫助學生消化吸收知識,同時為學生分發(fā)課件和拓展知識的資料,讓學生可以自行查缺補漏,根據(jù)自己的興趣和能力進行更深入的學習。
4.教學效果的評價
傳統(tǒng)考核評價制度比較單一,一般由期末的閉卷考試成績加上一定比例的平時成績構(gòu)成。平時成績以考勤和作業(yè)為主,并不能全面、客觀、真實地反映學生的學習能力和知識掌握程度,缺乏科學性和代表性。在這種考核評價機制下,學生自主學習、獨立思考和知識運用等能力得不到較好的體現(xiàn)。因此,學生的學習效果需要得到多方面、全過程的評價,預(yù)習、觀看課件、階段測驗、拓展討論等均可作為平時成績的一部分。這種多樣化的考核方式,既可以充分發(fā)揮考核的引導和激勵作用,又有助于加強教師對教學的全程掌控,調(diào)動學生的主觀能動性,激發(fā)學生對有機化學的學習興趣和積極性。[11]學期結(jié)束后,教師對學生成績進行統(tǒng)計分析,通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)、調(diào)查問卷的形式對學習成果、教學效果、教學模式等進行評價和分析,為下一輪的有機化學教學提供參考。
1.課前預(yù)習,雙向了解
每章新內(nèi)容開課前,教師在雨課堂平臺發(fā)布預(yù)習課件,讓學生完成熱身小測驗,明確學習目標和學習內(nèi)容。學生可以通過教材、課件及視頻,不受時間、空間的限制隨時完成預(yù)習。教師在上課前根據(jù)小測驗的結(jié)果及學生反饋,了解學生對知識點的掌握情況,清楚學生的薄弱環(huán)節(jié),更有針對性地進行課堂講解。
2.課中精講,固基解難
經(jīng)過課前預(yù)習,教師可以在課堂上以習題、討論等形式略講基礎(chǔ)知識。例如化合物的命名,學生在掌握烷烴的系統(tǒng)命名后,已明確基本命名規(guī)則,再加上預(yù)習課件的學習基本上能掌握這些知識。對這部分知識,教師通過習題鞏固即可。對本章的難點及學生預(yù)習時出現(xiàn)錯誤較多的知識點,教師則進行詳細的講解。例如烯烴的加成和氧化反應(yīng),針對學生在預(yù)習中出現(xiàn)不理解反應(yīng)過程、不會寫反應(yīng)產(chǎn)物的問題,教師在課堂上通過乙烯與溴的反應(yīng)實驗現(xiàn)象,設(shè)置一系列問題,引導學生理解親電加成反應(yīng)的過程,并利用ChemDraw軟件繪制反應(yīng)方程式,說明反應(yīng)變化的過程。
3.課后練習,鞏固提高
課后練習是實現(xiàn)學生熟練掌握和應(yīng)用知識的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是學生內(nèi)化、提煉、升華知識的重要階段。教師可以利用雨課堂平臺發(fā)布習題、作業(yè)、階段測驗等,設(shè)置完成時間,督促學生在規(guī)定時間內(nèi)完成練習。練習完成后,學生可查看答案和解答,配合教師的線上講評判斷自己的學習掌握情況。這些練習為線上保持,可長期查閱,便于隨時復習。題目設(shè)置時既要有基礎(chǔ)性試題,又要有一些綜合應(yīng)用型題目。教師根據(jù)后臺數(shù)據(jù),挑選正確率較低的題目在課堂上進行專門的講解,及時查漏補缺,為學生打牢基礎(chǔ),維持學生的學習積極性。此外,利用學習平臺和社交軟件,學生可以隨時與教師進行問題討論,教師為學生解答疑問,討論拓展知識等。
4.課余拓展,闊思增趣
課前、課中、課后都服務(wù)于教材內(nèi)容,為拓寬學生知識面、深入認識化學對其專業(yè)的影響、增強學習能力和協(xié)作精神、提高學習興趣,教師可以組織學生在課余時間自主進行拓展學習,以小組形式查閱資料,對選題進行自主探究,并通過PPT等形式在課堂上分享。拓展作業(yè)的具體內(nèi)容與要求如表2所示。
表2 拓展作業(yè)內(nèi)容與要求
筆者通過一輪的混合式教學改革與實踐,發(fā)現(xiàn)總體教學效果良好。線上自學、線下授課的結(jié)合,真正實現(xiàn)了以學生為主體的隨時隨地自主學習,充分發(fā)揮了學生的主觀能動性。線上的各種學習資料能滿足不同層次學生的需求,雨課堂、釘釘?shù)纫苿佣薃pp能讓教師與學生的交流更及時、更便捷。教學活動不再只限于課堂,而是延伸到了課外。教師在課前、課中、課后全過程都與學生建立起聯(lián)系,師生間的互動溝通更順暢,教師的教學效果和學生的學習效果都得到了提升。學生認為預(yù)習及拓展作業(yè)都對他們的有機化學學習有很大的幫助,也希望與教師有更多的互動。
結(jié)合有機化學課程特點,根據(jù)學生學習情況采取混合式教學模式,在教與學兩方面都具有一定的促進作用。在實踐的基礎(chǔ)上,筆者對教學設(shè)計和實踐進行了反思,在習題難度設(shè)置、學生參與形式、平臺數(shù)據(jù)深度挖掘、教學結(jié)果分析等方面還可以做更多的工作,在具體的教學實踐過程中根據(jù)學生實際進行的調(diào)整和優(yōu)化還可以更及時,不斷發(fā)展和完善混合式教學在基礎(chǔ)有機化學課程中的應(yīng)用還任重道遠。