分析化學(xué)課堂中逆向案例法教學(xué)的實(shí)踐
逆向案例教學(xué)法是指在開始上課時，教師選擇案例或問題并展示給學(xué)生，再以學(xué)生為主導(dǎo)，整個教學(xué)過程緊緊圍繞該案例展開，下面是小編搜集整理的分析化學(xué)課堂中逆向案例教學(xué)法的應(yīng)用探究的論文范文，供大家閱讀參考。
分析化學(xué)是科學(xué)技術(shù)的眼睛。分析化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個重要分支，以定量分析為重點(diǎn)，注重應(yīng)用，是實(shí)踐性較強(qiáng)的一門學(xué)科。分析化學(xué)課程是化學(xué)工程與工藝等化學(xué)類專業(yè)的必修學(xué)科基礎(chǔ)課程，在工科人才的培養(yǎng)中起著重要作用。[1]
分析化學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式一般是以教師為主導(dǎo)，課堂上教師主動傳授知識，學(xué)生被動學(xué)習(xí)和吸收。在這種教學(xué)模式下，有的學(xué)生甚至?xí)駠魍虠�，死記硬背書本和講義來應(yīng)付考試。這必然會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及開闊視野、思維活躍等創(chuàng)新性思維能力的鍛煉。教學(xué)法研究的制高點(diǎn)和難點(diǎn)集中在一個問題上，即教學(xué)活動中采用什么樣的教學(xué)方法能使教師與學(xué)生的積極性同時達(dá)到最大化，從而獲得良好的教學(xué)效果。
所謂逆向案例教學(xué)法，是指在開始上課時，教師選擇案例或問題并展示給學(xué)生，再以學(xué)生為主導(dǎo)，從分析化學(xué)基礎(chǔ)理論角度來介紹、分析此案例或問題的原理、知識與解決方法等，整個教學(xué)過程緊緊圍繞該案例展開。學(xué)生先對實(shí)例或問題進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，發(fā)掘分析實(shí)例或問題中所隱含的、潛在的分析化學(xué)原理，在對實(shí)例或問題進(jìn)行充分討論后，提出分析化學(xué)原理或知識，然后對相關(guān)的分析化學(xué)理論進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師通過案例教學(xué)來逆向?qū)С龇治龌瘜W(xué)理論，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)相關(guān)原理，應(yīng)用分析化學(xué)相關(guān)知識討論、探索分析實(shí)例或問題的解決方法。[2-4]
隨著國內(nèi)改革與對外開放的深入，當(dāng)代大學(xué)生在思維方式、生活方式、價值觀念和心理狀態(tài)上呈現(xiàn)出許多新的變化。因此，分析化學(xué)課程教學(xué)組對化學(xué)化工類專業(yè)分析化學(xué)的教學(xué)進(jìn)行了嘗試性的改革，選取2013級學(xué)生中的一個教學(xué)班級實(shí)施逆向案例法教學(xué)，并與傳統(tǒng)教學(xué)法做對比，以期幫助學(xué)生較好地學(xué)習(xí)這門課程。
一、研究對象與方法
(一)研究對象的選取
我們采用便利取樣法，[3]選取我�；瘜W(xué)化工類專業(yè)2013級教學(xué)一班、二班兩個班的學(xué)生作為試驗(yàn)對象，共166名，年齡在18~19歲。教學(xué)一班81名同學(xué)為試驗(yàn)組，教學(xué)二班85名同學(xué)作為對照組。兩組學(xué)生的年齡、基礎(chǔ)文化和已學(xué)課程成績比較顯示，統(tǒng)計(jì)學(xué)上無顯著性意義差異(P>0.05)。
(二)具體的研究方法
1.教學(xué)方法
試驗(yàn)組采用逆向案例教學(xué)法施教。教學(xué)過程如下(以紅外吸收光譜法為例)：[2]
(1)教師先講一個故事，引發(fā)學(xué)生興趣。如2006年4月下旬，某藥廠生產(chǎn)的亮菌甲素注射液導(dǎo)致多名患者因腎衰竭而死亡。事故調(diào)查結(jié)果顯示，問題出現(xiàn)在生產(chǎn)中誤把二甘醇當(dāng)作丙二醇。丙二醇是一種藥用溶劑，而二甘醇則是工業(yè)用溶劑，有很強(qiáng)的毒性。如何區(qū)別丙二醇和二甘醇呢?中國藥典2005版上規(guī)定用紅外光譜來鑒定丙二醇。此外，藥典上還有許多需要用紅外光譜區(qū)分的物質(zhì)。
(2)學(xué)生對教科書上的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，并回答下列相關(guān)問題：什么是紅外光譜?紅外光譜是怎樣產(chǎn)生的?紅外光譜在藥物的合成、提取分離、有效成分的分析中有什么作用?如何利用紅外光譜對物質(zhì)進(jìn)行定性、定量和結(jié)構(gòu)分析?答案以作業(yè)的形式上交。
(3)課堂教學(xué)中教師首先集中講授紅外吸收光譜法的相關(guān)知識，然后結(jié)合動畫和錄像等現(xiàn)代化教學(xué)手段，選擇丙二醇、二甘醇等典型物質(zhì)的紅外光譜圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的詳細(xì)比較分析，總結(jié)具體逆向案例的分析要點(diǎn)及訣竅，最后對照二甘醇和丙二醇的紅外光譜圖進(jìn)行具體講解。由于兩者分子結(jié)構(gòu)中都有一個-OH,則在~3400cm-1處均有一寬峰，1080cm-1處有vC-O峰;由于二甘醇中有-O-基團(tuán)，而丙二醇中沒有，所以二甘醇圖中1150cm-1處有vasC-O-C峰，它是區(qū)別丙二醇和二甘醇的特征峰。
(4)學(xué)生按每組6~8人分組并進(jìn)行討論。設(shè)計(jì)的問題有：為什么雙原子分子只有一個基頻峰，而多原子分子則有多個基頻峰?基頻峰的數(shù)目與哪些因素有關(guān)?分子的振動形式有哪些?紅外光譜可否用于同分異構(gòu)體的鑒別?正癸烷與正癸烯-1的紅外光譜對比?正癸烷與正癸腈的紅外光譜對比?甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯及對二甲苯的紅外光譜圖對比?等等。教師對學(xué)生的課堂討論和發(fā)言進(jìn)行及時的糾正與點(diǎn)評。
(5)學(xué)生完成實(shí)際案例分析，以達(dá)到用新學(xué)分析化學(xué)理論來指導(dǎo)實(shí)踐的目的。如經(jīng)元素分析可知，某化合物是由C、H組成，C占85.7%,相對分子量為98.1,沸點(diǎn)為93.6℃，結(jié)合紅外光譜圖解析，判斷該化合物的結(jié)構(gòu)。分析化學(xué)課程教學(xué)二班作為對照組，同時采用傳統(tǒng)教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)(講授法)。
2.教學(xué)效果綜合評價
我們從兩個方面對逆向案例教學(xué)法的應(yīng)用效果進(jìn)行綜合評價。
(1)學(xué)生期中和期末考試。我們讓使用逆向案例教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)法的學(xué)生同時進(jìn)行期中和期末考試，使用同一張?jiān)嚲恚瑑山M學(xué)生在同一時間段內(nèi)完成答題。試卷滿分為100分，包括填空題、選擇題、應(yīng)用簡答題和計(jì)算題四種題型。
(2)設(shè)計(jì)調(diào)查問卷。我們發(fā)放了自行設(shè)計(jì)的調(diào)查問卷，了解學(xué)生對逆向案例教學(xué)方式的感受或認(rèn)同程度。
二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及反饋
(一)兩試驗(yàn)組考試成績的統(tǒng)計(jì)學(xué)比較
我們讓兩組學(xué)生同時進(jìn)行期中和期末考試，并將相應(yīng)的成績記錄下來，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果顯示，接受逆向案例教學(xué)法的學(xué)生期末考試成績高于傳統(tǒng)講授法(P<0.01)，詳見表1.
(二)學(xué)生對逆向案例教學(xué)法的反饋意見
我們在逆向案例教學(xué)法試驗(yàn)組(教學(xué)一班)中發(fā)放調(diào)查問卷81份，收回81份。調(diào)查的主要內(nèi)容及結(jié)果詳見表2.從表2調(diào)查結(jié)果可知，絕大多數(shù)同學(xué)對逆向案例教學(xué)法的實(shí)施持肯定態(tài)度，希望授課教師能夠密切聯(lián)系生活中的化學(xué)問題等開展教學(xué)，認(rèn)為該方法有效增加了自己的教學(xué)參與程度，提高了自己的學(xué)習(xí)興趣等。
三、討論
(一)逆向案例教學(xué)法的優(yōu)勢
1.有助于提高課堂教學(xué)的效果
調(diào)查問卷顯示，逆向案例教學(xué)法可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及教學(xué)參與程度，這個結(jié)果說明逆向案例教學(xué)法可以調(diào)動學(xué)生的`自主學(xué)習(xí)及主觀能動性。眾所周知，由于目前化學(xué)化工類本科專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)條件與學(xué)習(xí)安排的限制，進(jìn)入學(xué)科基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，很少有學(xué)生去過企業(yè)等單位進(jìn)行分析化學(xué)相關(guān)的工作和實(shí)習(xí)，對化學(xué)化工類企業(yè)、工廠運(yùn)行或?qū)嶋H工作缺乏了解。因此，學(xué)生對學(xué)科基礎(chǔ)課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)興趣較低。傳統(tǒng)講授教學(xué)法以灌輸為主，學(xué)生參與性較差。逆向案例教學(xué)法可以使學(xué)生通過資料查找、案例討論、實(shí)際問題解答等方式再現(xiàn)情景，把重點(diǎn)、難點(diǎn)在自主學(xué)習(xí)探索過程中不知不覺地消化掉，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)的興趣和主動性。
2.有利于學(xué)生對知識的全面掌握
逆向案例教學(xué)法采用現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)中與分析化學(xué)密切相關(guān)的真實(shí)案例，輔以PPT、錄像及圖片等形象而具體的多媒體教學(xué)，將學(xué)生帶入到分析化學(xué)實(shí)際問題的處理及應(yīng)用中去，有利于學(xué)生對分析化學(xué)知識的理解和掌握，也增加了課程的趣味性，達(dá)到理論知識與分析實(shí)際應(yīng)用工作相結(jié)合的目的。課堂教學(xué)效果顯示，逆向案例教學(xué)法中的案例情景再現(xiàn)，能夠吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生不知不覺地投身其中，激發(fā)了學(xué)生主動探索知識的興趣，并且?guī)訉W(xué)生解決實(shí)際案例問題，促進(jìn)了學(xué)生對理論知識及實(shí)踐分析操作的深刻理解和掌握，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用專業(yè)知識，為以后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下良好的興趣和知識基礎(chǔ)。
3.有利于促進(jìn)授課教師的自我發(fā)展
逆向案例教學(xué)法的具體案例選擇力求真實(shí)、有趣，并且和分析化學(xué)課程原理密切相關(guān)，案例的編排也要有明確的目的性及啟發(fā)性，能夠引導(dǎo)學(xué)生去思考、學(xué)習(xí)。因此，授課教師在備課階段需要全面掌握和理解分析化學(xué)課程教學(xué)大綱的設(shè)置理念及內(nèi)容，熟悉選用教材的內(nèi)容及脈絡(luò)體系，還要選擇合適的參考教材和書目，以方便教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)充。另外，授課教師必須具有一定的分析化學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最好具有企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，這樣就能針對學(xué)生理論及實(shí)踐知識的薄弱環(huán)節(jié)、興趣點(diǎn)，有針對性地開展教學(xué)。如授課前，教師要做好分析化學(xué)原理相關(guān)知識的輔導(dǎo)，安排學(xué)生提前預(yù)習(xí)和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，在將逆向案例導(dǎo)入教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中時緊密跟蹤，并對學(xué)生進(jìn)行恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)和悉心、耐心地指導(dǎo)，讓學(xué)生自主而快樂地完成整個學(xué)習(xí)過程。這對授課教師的綜合素質(zhì)和教學(xué)指導(dǎo)能力提出了較高的要求。
(二)逆向案例教學(xué)法實(shí)施所面臨的問題
1.具體教學(xué)案例的選擇具有挑戰(zhàn)性
逆向案例教學(xué)法的關(guān)鍵點(diǎn)是要有好的案例。該教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，要求以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師僅起引導(dǎo)和指導(dǎo)作用。因此，逆向案例教學(xué)中具體案例教案的確立與編寫，應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：案例要有明確的目的性、趣味性，便于引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí);案例要突出教學(xué)內(nèi)容，與分析化學(xué)原理緊密相關(guān);案例要具有真實(shí)性、客觀性的特點(diǎn)，分析案例最好是來自于實(shí)際分析工作、企業(yè)生產(chǎn)或現(xiàn)實(shí)生活中的鮮活案例，有利于啟發(fā)學(xué)生的分析思維;案例要與學(xué)科前沿緊密聯(lián)系，具有啟發(fā)性，注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考問題、解決問題能力的培養(yǎng)，為學(xué)生的專業(yè)課程學(xué)習(xí)或?qū)淼膶W(xué)習(xí)深造、工作實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。
2.教學(xué)案例設(shè)計(jì)的科學(xué)性難以保證
來自于實(shí)踐的案例能夠?qū)W(xué)生的分析化學(xué)課程學(xué)習(xí)起到很好的引導(dǎo)作用，也能夠較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對分析化學(xué)原理及知識的理解和掌握。[4]但是，鑒于目前的教學(xué)管理制度和方式，授課教師一般只從事理論教學(xué)，長期遠(yuǎn)離企業(yè)工作、分析實(shí)踐，缺少工作經(jīng)驗(yàn)，容易與企業(yè)實(shí)際分析工作脫鉤，特別是對大型新儀器的使用及注意事項(xiàng)概念模糊，對企業(yè)等工作單位應(yīng)用的產(chǎn)品新分析方法不了解，對分析化學(xué)技術(shù)應(yīng)用的新知識更新不及時，設(shè)計(jì)具體案例時會導(dǎo)致案例編寫不規(guī)范，甚至有一些教學(xué)案例與學(xué)生查找出的資料不相吻合。因此，在逆向案例教學(xué)法實(shí)踐中，具體教學(xué)案例的科學(xué)性難以保證，案例使用起來不能得心應(yīng)手，增加了課堂教學(xué)的難度，影響了教學(xué)質(zhì)量的提高和向其他課程的推廣。實(shí)際教學(xué)中需要進(jìn)一步加強(qiáng)分析化學(xué)理論授課與企業(yè)等實(shí)踐單位分析工作的聯(lián)系，設(shè)計(jì)科學(xué)的案例，提高教學(xué)效果，形成教學(xué)成果后向兄弟院校、其他課程推廣。
(三)實(shí)施逆向案例教學(xué)法改革的思考與建議
由于筆者所在高校是一所坐落在非省會城市的地方高校，周邊化工企業(yè)不多，經(jīng)濟(jì)也不甚發(fā)達(dá)，因此與企業(yè)實(shí)踐脫節(jié)是在校理論授課教師普遍存在的問題。沒有與分析實(shí)踐結(jié)合的化學(xué)理論教學(xué)是枯燥無味的，教師有時甚至?xí)䝼魇谝恍╁e誤的、過時的知識，學(xué)生學(xué)起來也沒有勁頭。針對這種現(xiàn)實(shí)情況，學(xué)校應(yīng)適時安排多批青年骨干教師到企業(yè)或相關(guān)單位掛職鍛煉、工作一段時間，向從事分析實(shí)踐工作的技術(shù)人員虛心學(xué)習(xí)，積累企業(yè)實(shí)際分析工作經(jīng)驗(yàn)。并且在適當(dāng)?shù)臈l件下，教師可以把逆向案例教學(xué)中用到的分析案例擺出來，與從事分析工作的技術(shù)人員一同探討和研究，充分聽取他們的意見和建議，對教學(xué)案例進(jìn)行合理的修改和完善，力爭使所選取的教學(xué)案例具有目的性、客觀性和趣味性，和生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合起來，加深學(xué)生對企業(yè)等單位分析工作的認(rèn)識，使其將實(shí)踐工作與理論學(xué)習(xí)對應(yīng)起來。授課教師也要通過各種方式和渠道及時了解企業(yè)等單位實(shí)踐工作對分析化學(xué)原理、知識的要求及分析技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展情況，加強(qiáng)分析化學(xué)知識的更新與儲備。
在使用逆向案例教學(xué)法進(jìn)行課堂授課前，教師要與學(xué)生進(jìn)行充分溝通、交流，合理布置預(yù)習(xí)和資料查閱任務(wù)，收集學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題、困難及反饋信息等，并對問題及建議及時進(jìn)行分類總結(jié)，在實(shí)際教學(xué)中加以改進(jìn)。這樣就可以更好地指導(dǎo)學(xué)生掌握重點(diǎn)、難點(diǎn)知識，充分激發(fā)和提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。
綜上所述，分析化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用逆向案例教學(xué)法能有效地鍛煉學(xué)生獨(dú)立分析與解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生形成理論與實(shí)踐相結(jié)合的思維方式，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主導(dǎo)。逆向案例教學(xué)法結(jié)合多媒體輔助教學(xué)等多種手段的教學(xué)方式，將實(shí)踐分析工作或問題形象而具體地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，加深了學(xué)生對分析化學(xué)原理的認(rèn)識與理解，提高了學(xué)生參與課堂教學(xué)的興趣，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)成績的提高。當(dāng)然，應(yīng)用逆向案例教學(xué)法也會遇到一些困難，故而在實(shí)際應(yīng)用的時候，授課教師需要根據(jù)學(xué)生和自身的具體情況，發(fā)揮主觀能動性，克服困難，靈活運(yùn)用，促進(jìn)教學(xué)的協(xié)調(diào)發(fā)展，以期在更多的課程教學(xué)中加以推廣和應(yīng)用。
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