楊美禮

(寶雞文理學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，陜西 寶雞 721013)

習(xí)近平總書(shū)記指出，“堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程”[1]。分析化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的重要分支，深入挖掘分析化學(xué)思政元素，將育才和育人有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生良好的思想品德、健全的人格和過(guò)硬的職業(yè)素養(yǎng)。

為了更好地實(shí)現(xiàn)分析化學(xué)課程教學(xué)與思政教育的同向同行，筆者采用BOPPPS(Bridge-in導(dǎo)言、Objective學(xué)習(xí)目標(biāo)、Pre-assessment前測(cè)、Participatory Learning參與式學(xué)習(xí)、Post-assessment后測(cè)、Summary總結(jié))主導(dǎo)的多元融合教學(xué)方法，喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，從內(nèi)容中心轉(zhuǎn)向?qū)W生中心，引導(dǎo)學(xué)生參與多種類(lèi)型的學(xué)習(xí)活動(dòng)，通過(guò)多樣化學(xué)習(xí)體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)知能并進(jìn)[2]。構(gòu)建了“三模塊三層次”即“課前-課中-課后”3個(gè)層次和“基階學(xué)習(xí)、高階學(xué)習(xí)、價(jià)值塑造”3個(gè)模塊的分析化學(xué)教學(xué)模式，為分析化學(xué)教學(xué)提質(zhì)增效。

1 分析化學(xué)課程開(kāi)展思政的必要性

“分析化學(xué)”是一門(mén)理論與實(shí)踐并重的課程，為各學(xué)科領(lǐng)域的研究提供方法和工具，其應(yīng)用性很強(qiáng)，與其他學(xué)科交叉滲透，具有一定的綜合性。我國(guó)著名化學(xué)家徐壽曾言：“考質(zhì)求數(shù)之學(xué)，乃格物之大端，而為化學(xué)之極也”。分析化學(xué)是高?；瘜W(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課，修讀學(xué)生群體龐大，是開(kāi)展思政教育的良好載體。分析化學(xué)開(kāi)設(shè)于低年級(jí)，此時(shí)學(xué)生的心智尚在發(fā)展期，思維活躍，需要進(jìn)行正確的引導(dǎo)，抓住這一階段，對(duì)學(xué)生進(jìn)行價(jià)值引領(lǐng)正得其時(shí)。在專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，將馬克思主義立場(chǎng)觀點(diǎn)方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，提高學(xué)生正確認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[3-4]。

2 學(xué)情及教學(xué)痛點(diǎn)問(wèn)題分析

“分析化學(xué)”主要包含四大滴定和吸光光度法，涉及了數(shù)據(jù)處理及誤差分析等相關(guān)內(nèi)容，知識(shí)體系龐雜，概念抽象，公式復(fù)雜，如配位滴定副反應(yīng)系數(shù)等內(nèi)容偏難，學(xué)生難以理解；課程公式很多，計(jì)算困難，如數(shù)據(jù)處理中涉及置信區(qū)間、可疑值取舍的計(jì)算，酸堿滴定涉及不同體系溶液pH值計(jì)算，包含近似式、精確式、最簡(jiǎn)式等，推導(dǎo)過(guò)程復(fù)雜，很容易形成滿堂灌的教學(xué)模式，學(xué)生興趣難激發(fā)。學(xué)生學(xué)習(xí)意愿強(qiáng)烈，但內(nèi)驅(qū)力不足，課堂難以實(shí)現(xiàn)學(xué)生中心。學(xué)生的學(xué)法滯后，多數(shù)學(xué)生仍以記憶型學(xué)習(xí)為主，在實(shí)踐中遷移應(yīng)用知識(shí)的能力有待強(qiáng)化，分析化學(xué)思維模式難以建立。思政教育素材琳瑯滿目，需要進(jìn)一步整合優(yōu)化，形成規(guī)范性和系統(tǒng)性。思政教育和專(zhuān)業(yè)教學(xué)融合性差。

3 “三模塊三層次”分析化學(xué)教學(xué)模式探索

針對(duì)以上教學(xué)痛點(diǎn)問(wèn)題，結(jié)合課程特點(diǎn)，本文凝練了分析化學(xué)課程思政目標(biāo)，重構(gòu)了知識(shí)體系，形成了“三模塊三層次”分析化學(xué)教學(xué)模式。

3.1 課程思政目標(biāo)凝練與整合

分析化學(xué)課程重在培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的科學(xué)精神和精益求精的職業(yè)道德[3]。筆者將課程思政目標(biāo)凝練為“析物論化，砥志研思，抱誠(chéng)守真，服務(wù)社會(huì)”。從課程相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、行業(yè)領(lǐng)域、國(guó)家建設(shè)和文化素養(yǎng)等角度挖掘思政素材，在教學(xué)中重點(diǎn)滲透“家國(guó)情懷、綠色發(fā)展、使命擔(dān)當(dāng)、學(xué)問(wèn)明理、創(chuàng)新意識(shí)、理想信念”等社會(huì)主義核心價(jià)值觀，將思政點(diǎn)融入到課程教學(xué)的所有環(huán)節(jié)，篩選與章節(jié)內(nèi)容緊密結(jié)合的特色案例，深度挖掘知識(shí)本身蘊(yùn)含的哲學(xué)原理，踐行三全育人。例如，在學(xué)習(xí)不同溶液體系的pH計(jì)算時(shí)，可將分類(lèi)思想和矛盾的普遍性與特殊性等內(nèi)容融入教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的思辨精神；在學(xué)習(xí)混合堿滴定時(shí)，可融入碳達(dá)峰、碳中和的先進(jìn)思想，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和綠色發(fā)展意識(shí)，體會(huì)大國(guó)風(fēng)范和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，感受人類(lèi)命運(yùn)共同體；在學(xué)習(xí)誤差分析時(shí)，結(jié)合新冠疫情防控，厚植科技報(bào)國(guó)科技強(qiáng)國(guó)的家國(guó)情懷，深化分析化學(xué)服務(wù)社會(huì)發(fā)展的服務(wù)意識(shí)。

3.2 “三模塊三層次”分析化學(xué)教學(xué)模式探索

為更好的提高教學(xué)效果，筆者將課程內(nèi)容切分為基階學(xué)習(xí)、高階學(xué)習(xí)和價(jià)值塑造三個(gè)模塊(圖1)?；A學(xué)習(xí)為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，以記憶理解為主。通過(guò)視頻、圖片等資源將抽象知識(shí)可視化、具體化。豐富教學(xué)手段，利用學(xué)生鐘愛(ài)的移動(dòng)設(shè)備、借助學(xué)習(xí)通、問(wèn)卷星和智慧樹(shù)等APP開(kāi)展第二課堂。高階學(xué)習(xí)以分析、應(yīng)用、綜合和創(chuàng)新為目標(biāo)，科教融合，知識(shí)前沿化、交叉化、系統(tǒng)化。強(qiáng)化實(shí)習(xí)、實(shí)踐在教學(xué)過(guò)程中的作用，倡導(dǎo)基于教師指導(dǎo)下的探究學(xué)習(xí)。在基階、高階學(xué)習(xí)中嵌合特色案例，實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造。經(jīng)過(guò)模塊化教學(xué)的整合，將繁雜的分析化學(xué)知識(shí)體系化，降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度，將專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造三維一體的推進(jìn)，為分析化學(xué)教學(xué)提質(zhì)增效(圖2)。

圖1 分模塊重構(gòu)知識(shí)體系

圖2 模塊化教學(xué)

基于以上模塊化教學(xué)的需求，構(gòu)建了“課前-課中-課后”三層次教學(xué)模式，如圖3所示。課前以學(xué)生自學(xué)為主，課中通過(guò)講授和探究?jī)?nèi)化知識(shí)，課后利用QQ學(xué)習(xí)群、微信、學(xué)習(xí)通等手機(jī)端媒介提升知識(shí)應(yīng)用。課程采取了以BOPPPS為中心的多元教學(xué)方法，BOPPPS教學(xué)理念深刻踐行了以學(xué)生為中心的理念，包括導(dǎo)言、學(xué)習(xí)目標(biāo)、前測(cè)、參與式學(xué)習(xí) 、后測(cè)及總結(jié)6個(gè)環(huán)節(jié)[5]。

圖3 “三層次”分析化學(xué)教學(xué)模式

1)課前——導(dǎo)言B+學(xué)習(xí)目標(biāo)O+前測(cè)P

課前在學(xué)習(xí)通平臺(tái)將導(dǎo)言以導(dǎo)學(xué)案的形式推送給學(xué)生自學(xué)，同時(shí)推送本節(jié)課學(xué)習(xí)的相關(guān)材料以及學(xué)習(xí)目標(biāo)，助力學(xué)生完成課前的預(yù)習(xí)工作，總結(jié)難理解知識(shí)進(jìn)課堂，做到有的放矢。設(shè)置2～3道題進(jìn)行課前測(cè)，學(xué)生通過(guò)手機(jī)端在2～3 min 即可完成，在不增加學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的前提下引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)舊知。

2)課中——參與式學(xué)習(xí)P+后測(cè)P+總結(jié)S

課中抓住學(xué)生注意力高度集中的前 20 min，進(jìn)行新課重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的講授，隨后 10 min 踐行參與式學(xué)習(xí)，以學(xué)生的自發(fā)性和主動(dòng)性為動(dòng)力，讓學(xué)生體驗(yàn)多樣化學(xué)習(xí)途徑，鼓勵(lì)反思、協(xié)作等模式。學(xué)生通過(guò)參與式學(xué)習(xí)自我賦能。例如鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展作品欣賞、協(xié)作學(xué)習(xí)、案例研究、實(shí)驗(yàn)研究、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和創(chuàng)建媒體等活動(dòng)，豐富授課方法，增加課程趣味性，喚醒學(xué)生內(nèi)驅(qū)力。設(shè)置2～3道題進(jìn)行學(xué)后測(cè)，學(xué)生可在手機(jī)端快速完成測(cè)試。最后利用思維導(dǎo)圖對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，完成相關(guān)練習(xí)，做到學(xué)練結(jié)合。在教學(xué)中持續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和自學(xué)習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生逐步從“我學(xué)會(huì)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔視?huì)學(xué)”[6]。

3)課后——鞏固提升

課后通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)推送相關(guān)材料，進(jìn)行思政教育和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的拓展，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的價(jià)值引領(lǐng)，讓思政教育進(jìn)腦入心，指導(dǎo)學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)。通過(guò)高階探索、學(xué)科交叉和前沿融合等途徑提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)育人向育才的轉(zhuǎn)變。多元融合的教學(xué)模式從課前、課后、課中3個(gè)層次提升學(xué)生學(xué)習(xí)參與度。

3.3 教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)的目的是掌握學(xué)生發(fā)展現(xiàn)狀，促進(jìn)教學(xué)的提升。筆者采用多元化的評(píng)價(jià)反饋機(jī)制，打破成績(jī)中心的外驅(qū)力，全程評(píng)價(jià)。診斷性評(píng)價(jià)(預(yù)習(xí)小測(cè)、前測(cè)、章節(jié)測(cè)試)、形成性評(píng)價(jià)(后測(cè)、作業(yè)、課堂表現(xiàn)等)和總結(jié)性評(píng)價(jià)(期中檢測(cè)、期末考試、課程論文、滿意度調(diào)查等)相結(jié)合。

顯性評(píng)價(jià)和隱性評(píng)價(jià)相結(jié)合。顯性評(píng)價(jià)主要包括學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。例如，能否理解記憶相關(guān)概念、原理和公式，能否對(duì)比區(qū)分易混淆內(nèi)容，能否結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，能否遷移創(chuàng)新，能否提出有價(jià)值有深度的問(wèn)題，能否設(shè)計(jì)方案解決問(wèn)題。隱形評(píng)價(jià)包含學(xué)生價(jià)值的塑造。例如，是否深刻理解分析化學(xué)服務(wù)發(fā)展的本質(zhì)屬性，是否樹(shù)立了正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，是否養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，是否形成了思辨能力，是否堅(jiān)定了專(zhuān)業(yè)信念，是否萌發(fā)了創(chuàng)新思維等，學(xué)生的滿意度如何，是否學(xué)有所獲。通過(guò)多元評(píng)價(jià)反思教學(xué)過(guò)程存在的問(wèn)題，贊賞學(xué)生的努力和堅(jiān)持，肯定學(xué)生的投入，同時(shí)要指出不足，提出未來(lái)努力的方向，期待學(xué)生更好的成長(zhǎng)。

3.4 教學(xué)效果

學(xué)生普遍反饋通過(guò)“三模塊三層次”教學(xué)提升了課程學(xué)習(xí)興趣，豐富了課程內(nèi)容，學(xué)生對(duì)化學(xué)專(zhuān)業(yè)有了更深刻的理解，堅(jiān)定了專(zhuān)業(yè)信念，課程中融入的思政案例豐富了學(xué)生的精神世界，激發(fā)了愛(ài)國(guó)情懷。從學(xué)習(xí)成績(jī)來(lái)看，應(yīng)用“三模塊三層次”教學(xué)模式的2020級(jí)分析化學(xué)平均成績(jī)和高分段成績(jī)?nèi)藬?shù)都顯著高于2019級(jí)，及格率也有所提升。任課教師明顯能感覺(jué)到上課抬頭率增加，課堂氣氛也活躍。

4 “三模塊三層次”教學(xué)模式案例——一元弱酸準(zhǔn)確滴定的判別式及應(yīng)用

4.1 教學(xué)目標(biāo)

基階學(xué)習(xí)目標(biāo)為知識(shí)增長(zhǎng)：掌握一元弱酸準(zhǔn)確滴定的判別式推導(dǎo)及應(yīng)用。

高階學(xué)習(xí)目標(biāo)為能力提升：能夠描述影響一元弱酸滴定曲線突躍范圍的因素，能夠根據(jù)判別式判斷給定弱酸是否可以準(zhǔn)確滴定。 用批判性思維理解判別式的意義，判別式的確定是有前提的，即目測(cè)法檢測(cè)終點(diǎn)時(shí)有△pH=±0.3的不確定性，若希望終點(diǎn)誤差小于等于0.2%，可推出判別式cKa≥10-8。對(duì)于不能準(zhǔn)確滴定的弱酸，可以改變滴定方式實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確滴定。

價(jià)值塑造目標(biāo)：通過(guò)三鹿奶粉事件學(xué)習(xí)食品安全事故的教訓(xùn)和警示，融入誠(chéng)信意識(shí)、服務(wù)意識(shí)和法制意識(shí)，深刻感受分析化學(xué)是保障食品安全的最后一道防線，體會(huì)家國(guó)情懷、責(zé)任擔(dān)當(dāng)和服務(wù)社會(huì)。

4.2 教學(xué)總體設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)如圖4所示，課前發(fā)布導(dǎo)學(xué)案，前測(cè)，明晰學(xué)情，課中以參與式學(xué)習(xí)為主，內(nèi)化知識(shí)，課后發(fā)布學(xué)習(xí)資料，鞏固提升。

圖4 教學(xué)整體設(shè)計(jì)

4.3 教學(xué)過(guò)程

1)課前

發(fā)布導(dǎo)學(xué)案，對(duì)上一講強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定曲線內(nèi)容進(jìn)行前測(cè)。

2)課中

【創(chuàng)設(shè)情境，問(wèn)題導(dǎo)入】

牛奶及奶制品因富含蛋白而成為老百姓餐桌上的?？汀Ｈ绾卫盟釅A滴定牛奶中的蛋白質(zhì)含量？酸堿滴定法測(cè)定食品中蛋白質(zhì)含量的優(yōu)缺點(diǎn)又是什么？

【以舊引新，基階學(xué)習(xí)】

根據(jù)強(qiáng)酸弱酸滴定曲線的對(duì)比，探究影響一元弱酸突躍范圍的影響因素。首先已知強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定曲線的突躍范圍受濃度(c)的影響，類(lèi)比之后得出，一元弱酸突躍范圍也受到濃度的影響。通過(guò)分階段(滴定開(kāi)始前、滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后)計(jì)算滴定體系pH，可知濃度控制突躍的上限。計(jì)量點(diǎn)后溶液pH由過(guò)量的堿液濃度計(jì)算，因此酸濃度增大10倍，突躍上限增加1個(gè)pH單位。比較等濃度NaOH溶液滴定等濃度一元弱酸和一元強(qiáng)酸滴定曲線的突躍范圍，可知酸的強(qiáng)弱(即Ka)影響突躍范圍。根據(jù)計(jì)算可知，Ka控制突躍范圍的下限，計(jì)量點(diǎn)前滴定體系形成了緩沖溶液。根據(jù)緩沖溶液pH計(jì)算公式，Ka增大10倍，突躍下限減少1個(gè)pH單位，即突躍范圍增加1個(gè)pH單位。

【教師講授，突破難點(diǎn)】

根據(jù)探究結(jié)果，c和Ka影響一元弱酸突躍的范圍。如果某一元弱酸c和Ka小到一定程度，則突躍范圍將縮小，甚至僅為平坦的拐點(diǎn)。此時(shí)，根據(jù)指示選擇原理，無(wú)法選到合適的指示劑，使滴定誤差不超過(guò)±0.1%?？梢?jiàn)，突躍必須保持一定范圍才能滿足滴定需求。目測(cè)法檢測(cè)終點(diǎn)時(shí)，有△pH=±0.3的不確定性，若此時(shí)要求滴定誤差小于等于0.2%，根據(jù)林邦誤差公式推出一元弱酸準(zhǔn)確滴定的判別式，即判別式cKa≥10-8。對(duì)于不能準(zhǔn)確滴定的弱酸，可以改變滴定方式實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確滴定。

【案例分析，高階探索】

【批判創(chuàng)新，價(jià)值塑造】

此法測(cè)牛奶中的蛋白質(zhì)利弊如何？?jī)?yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行，費(fèi)用低。缺點(diǎn)為不能精準(zhǔn)區(qū)分氮源，即測(cè)定的氮到底來(lái)自蛋白質(zhì)，還是其他含氮物質(zhì)。不法分子為商業(yè)利益最大化，將氮含量高且水溶性極佳的無(wú)色無(wú)味有毒分子(三聚氰胺)加入奶制品，以獲得高數(shù)據(jù)的假蛋白質(zhì)含量，這就是震驚國(guó)人的“三鹿奶粉事件”。該事件重創(chuàng)了中國(guó)制造商品的信譽(yù)，多個(gè)國(guó)家禁止了中國(guó)乳制品進(jìn)口。此后三鹿品牌消亡，淡出民眾視野，犯罪分子也被繩之以法。

民以食為天，食以安為先。分析化學(xué)人擔(dān)負(fù)著保障人民食品安全、服務(wù)社會(huì)發(fā)展的重要責(zé)任。我們當(dāng)時(shí)刻以法律為準(zhǔn)繩規(guī)范所有行為，以抱誠(chéng)守真的職業(yè)態(tài)度敬畏誠(chéng)信，守護(hù)誠(chéng)信。努力學(xué)習(xí)，提升專(zhuān)業(yè)知識(shí)，科技強(qiáng)國(guó)，科技報(bào)國(guó)。

3)課后

【融入前沿，鞏固提升】

“三鹿奶粉事件”爆發(fā)后國(guó)標(biāo)GB/T 14771-1993食品中蛋白質(zhì)測(cè)定方法被廢止，由國(guó)標(biāo)GB 5009.5-2016替代。課后學(xué)習(xí)新國(guó)標(biāo)中測(cè)定各類(lèi)食品蛋白質(zhì)的方法，并查閱文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)測(cè)定的其他方法。

5 結(jié)語(yǔ)

“分析化學(xué)”是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)核心課，教師應(yīng)立足于解決培養(yǎng)什么人，怎么培養(yǎng)人，為誰(shuí)培養(yǎng)人這一根本問(wèn)題。在專(zhuān)業(yè)知識(shí)教學(xué)過(guò)程中將價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)融為一體，培養(yǎng)學(xué)生探索未知和追求真理的科學(xué)精神。在引導(dǎo)學(xué)生較好地掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能的同時(shí)，注重培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。了解國(guó)情民情社情，關(guān)心社會(huì)問(wèn)題和國(guó)家發(fā)展。