探究式在《儀器分析》課堂教學(xué)中的實(shí)踐*

余會(huì)成，譚學(xué)才，韋貽春，姚興東

（廣西民族大學(xué)a.化學(xué)化工學(xué)院；b.廣西林產(chǎn)化學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西　南寧　530006）

探究式在《儀器分析》課堂教學(xué)中的實(shí)踐*

余會(huì)成，譚學(xué)才，韋貽春，姚興東

（廣西民族大學(xué)a.化學(xué)化工學(xué)院；b.廣西林產(chǎn)化學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西南寧530006）

為了提高《儀器分析》課程教學(xué)質(zhì)量，該研究在環(huán)境工程與制藥工程專(zhuān)業(yè)的《儀器分析》課程中分別采用了兩種教學(xué)模式：一種是“填鴨式”的教學(xué)，老師講學(xué)生聽(tīng)；另一種是探究式，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行探索.后者這種教學(xué)活動(dòng)過(guò)程包括：設(shè)問(wèn)質(zhì)疑，做出猜測(cè)或假設(shè)、交流，得出初步結(jié)論.通過(guò)一學(xué)期的實(shí)踐與比較，發(fā)現(xiàn)探究式的教學(xué)效果比傳統(tǒng)講授的教學(xué)效果要優(yōu)越.

探究式；儀器分析；教學(xué)；改革

0　引言

20世紀(jì)60年代，我國(guó)著名的教育家葉圣陶就提出了“凡為教，目的在達(dá)到不需要教”的著名論點(diǎn)[1].也就是說(shuō)教育的目的是為了達(dá)到不教.在課堂上采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，老師講學(xué)生聽(tīng)，把學(xué)生當(dāng)作聽(tīng)眾和觀眾，這種“填鴨式”的教學(xué)模式培養(yǎng)出來(lái)的大學(xué)生，往往缺乏推理能力、口頭表達(dá)能力、創(chuàng)新能力、自我決策及主動(dòng)探求知識(shí)的能力，達(dá)不到素質(zhì)教育所要求的全面培養(yǎng)學(xué)生能力的教學(xué)目的[2－3].

探究式課堂教學(xué)模式是以探索、研究為主的教學(xué)活動(dòng)，是在教師的精心設(shè)計(jì)及指導(dǎo)下，學(xué)生自主探究知識(shí)、提高學(xué)生能力的教學(xué)方法[4].探究式教學(xué)方法在我國(guó)中學(xué)教學(xué)中應(yīng)用較為普遍，研究也比較活躍，取得了較突出成績(jī)和效果，也受到廣大中學(xué)生的歡迎.然而這些中學(xué)生到了大學(xué)，往往感到“水土不適”，感覺(jué)大多數(shù)大學(xué)老師的教學(xué)水平與方法比不上他們的中學(xué)老師，大學(xué)老師教學(xué)模式比較陳舊、單調(diào)，普遍采用老師講授學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)模式.甚至有很多學(xué)生反映大學(xué)老師就像在臺(tái)上“念經(jīng)”，學(xué)生在教室“打坐”養(yǎng)神.即使有老師在課堂教學(xué)中進(jìn)行改革，也往往比較單一，不像他們的中學(xué)老師那樣，教學(xué)形式靈活多樣.

由于我國(guó)高等教育的大眾化，高校招收來(lái)的學(xué)生的基礎(chǔ)往往比較薄弱，特別是在我國(guó)西部的大學(xué)，學(xué)生大多數(shù)來(lái)自少數(shù)民族聚居的邊遠(yuǎn)山區(qū)，并且很多學(xué)生享受了少數(shù)民族錄取的優(yōu)惠政策，基礎(chǔ)更是薄弱.這些學(xué)生由于長(zhǎng)期聚居在西部閉塞邊遠(yuǎn)的山區(qū)，抽象邏輯思維能力、邏輯推理能力比較弱，口頭表達(dá)能力也有些欠缺，更談不上自主創(chuàng)新.如果大學(xué)老師還是采用“老師講學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)模式來(lái)進(jìn)行知識(shí)的傳承，很難將學(xué)生培養(yǎng)成適合未來(lái)建設(shè)要求的合格人才.因此，大學(xué)老師不僅要進(jìn)行知識(shí)的傳承，而且更應(yīng)該改革現(xiàn)有的教學(xué)方法，因材施教，培養(yǎng)這些學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、抽象邏輯思維能力、邏輯推理能力思維推理能力、口頭表達(dá)能力、自我決策及主動(dòng)探求知識(shí)的能力，以達(dá)到素質(zhì)教育所要求的全面培養(yǎng)學(xué)生能力的教學(xué)目的，使這些學(xué)生適合西部未來(lái)建設(shè)的需要！

本研究根據(jù)少數(shù)民族學(xué)生的特點(diǎn)，并結(jié)合《儀器分析》專(zhuān)業(yè)課程的特點(diǎn)，在兩個(gè)班的課堂上采用兩種教學(xué)方法：一種是采用傳統(tǒng)講授的形式進(jìn)行教學(xué)；另一種是采用探究教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，在教學(xué)方法、形式、內(nèi)容等方面進(jìn)行了一些探索與改革，以期為《儀器分析》課程教學(xué)工作者、特別是西部少數(shù)民族學(xué)生聚居的學(xué)校提供一定的參考作用.

1　實(shí)施方法及過(guò)程

1.1參與對(duì)象

本研究采用基礎(chǔ)相似的環(huán)境工程與制藥工程專(zhuān)業(yè)兩個(gè)本科班進(jìn)行《儀器分析》課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn).環(huán)境工程班（37人）采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行講授，36課時(shí)新課講授＋2課時(shí)復(fù)習(xí)；制藥工程班（38人）班采用探究式教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，36課時(shí)新課＋2課時(shí)復(fù)習(xí).中間設(shè)置段考2課時(shí)，每班總共40課時(shí).

1.2探究式教學(xué)模式設(shè)計(jì)及實(shí)施過(guò)程

1.2.1課前布置學(xué)生復(fù)習(xí)內(nèi)容，建立探究的基礎(chǔ)

探究式課堂教學(xué)，就是以探索、研究為主的教學(xué)活動(dòng)，在教師精心策劃、指導(dǎo)下，學(xué)生自主探究知識(shí)、提高能力的教學(xué)方法.因此老師在課前布置學(xué)生復(fù)習(xí)或預(yù)習(xí)與課堂教學(xué)相關(guān)的內(nèi)容，這樣有利于幫助學(xué)生自主探究.學(xué)生通過(guò)復(fù)習(xí)或預(yù)習(xí)相關(guān)已有的知識(shí)點(diǎn)，才能更好探究新的知識(shí)點(diǎn).我國(guó)西部大學(xué)的學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱，自主學(xué)習(xí)的能力較差，所以在教學(xué)過(guò)程中時(shí)必須根據(jù)這些學(xué)生的特點(diǎn)，先要求學(xué)生課前復(fù)習(xí)或預(yù)習(xí)與之相關(guān)的內(nèi)容.

例如在講解電解分析法時(shí)，要求學(xué)生課前復(fù)習(xí)物理化學(xué)中的相關(guān)章節(jié)及相關(guān)內(nèi)容，如電解池組成、能斯特方程、極化、極化產(chǎn)生的條件、過(guò)電位等；如學(xué)習(xí)庫(kù)侖分析時(shí)，先要求學(xué)生課前復(fù)習(xí)有關(guān)法拉第定律相關(guān)知識(shí)，學(xué)生溫習(xí)了這部分電化相關(guān)知識(shí)后，探究電解分析法中的恒電流電解分析法、控制陰極電位電解分析法及庫(kù)侖分析法等新知識(shí)就會(huì)水到渠成.同樣在學(xué)習(xí)紫外吸收光譜分析時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生課前復(fù)習(xí)分析化學(xué)中吸光光度法相關(guān)知識(shí)，如電磁輻射、電子躍遷、摩爾吸收系數(shù)等章節(jié)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生探究紫外吸收光譜原理相關(guān)新知識(shí)就有了雄厚的基礎(chǔ).

1.2.2在課堂上設(shè)疑激思，激發(fā)自主探究的欲望

托爾斯泰說(shuō)過(guò)：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的欲望.”在課堂上，要求教師設(shè)疑激思，使自己像一塊無(wú)形的“磁鐵”，吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的情緒，打動(dòng)學(xué)生的心靈，形成良好的課堂氣氛.如果教師不想方設(shè)法使學(xué)生情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài)，就急于簡(jiǎn)單地講授，那么這種這種教學(xué)方法長(zhǎng)期下去只能使人產(chǎn)生冷漠的態(tài)度，而產(chǎn)生不出歡欣鼓舞的心情，這樣教學(xué)方法就會(huì)成為學(xué)生的負(fù)擔(dān).為此，要努力營(yíng)造良好的探究氛圍，讓學(xué)生置身于一種探究問(wèn)題的情境中，就會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并產(chǎn)生探究的欲望.因此，教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容及結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)探究情境.學(xué)生就能夠在這種問(wèn)題探究情境的創(chuàng)設(shè)與交融中領(lǐng)悟到所要學(xué)習(xí)的知識(shí).在此基礎(chǔ)上學(xué)生就會(huì)圍繞這些探究性問(wèn)題進(jìn)行的一系列知識(shí)建構(gòu)活動(dòng)，如分析、推理論證、討論交流、演繹推理、總結(jié)概括、得出結(jié)論等等.

例如在學(xué)習(xí)電解分析法時(shí)，首先要?jiǎng)?chuàng)設(shè)幾種離子混合物的電解分析，是要否分離相關(guān)知識(shí)點(diǎn)作為探究問(wèn)題的情景.如何分別分析混合離子？學(xué)生感知了分離相關(guān)知識(shí)后，進(jìn)一步延伸拓展問(wèn)題如何利用混合離子的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分離？用什么方法可將幾種物質(zhì)分析？經(jīng)過(guò)學(xué)生的分析、推理論證、討論交流、總結(jié)概括猜想或假設(shè)，對(duì)假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)或推理，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)必須利用離子的電位不同進(jìn)行分離，自然過(guò)渡到要用控制陰極電位法進(jìn)行電解.在探究中自始至終，要以學(xué)生為中心，讓學(xué)生圍繞這些問(wèn)題進(jìn)行探究性活動(dòng)，課堂上鼓勵(lì)相互補(bǔ)充，激烈辯論，暢所欲言，發(fā)表自己的看法.在這種探究活動(dòng)中，學(xué)生不但通過(guò)探究學(xué)會(huì)了電解分析法新知識(shí)，而且其思維推理能力、口頭表達(dá)能力、創(chuàng)新能力、自我決策及主動(dòng)探究知識(shí)的能力也在這種活動(dòng)中不知不覺(jué)地提高了.

1.2.3在課堂上適時(shí)引導(dǎo)，把握探究的方向

在課堂探究教學(xué)過(guò)程中，教師是引導(dǎo)者，學(xué)生是探究者，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己的探究，發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題.因此，在課堂上教師必須認(rèn)識(shí)到自己的“引”和學(xué)生的“探”的關(guān)系，把握既不讓學(xué)生放任自流，漫無(wú)邊際去探究，也不能過(guò)多地牽引.

如在學(xué)習(xí)原子吸收光譜原理時(shí)，提問(wèn)：自來(lái)水中的重金屬如鉛、鎘等元素要不要檢測(cè)？教師要給予適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥學(xué)生，重金屬如鉛、鎘具有致癌性，嚴(yán)重危害人體健康，檢測(cè)是必不可少的！如何檢測(cè)呢？學(xué)生根據(jù)原來(lái)在化學(xué)分析課程已經(jīng)學(xué)過(guò)測(cè)定這些元素的方法，有的同學(xué)提到用滴定，滴定只適合含量較大的元素，有的同學(xué)想用分光光度，分光光度是一種可采用的方法.分光光度法有沒(méi)有缺點(diǎn)？大膽質(zhì)疑，缺點(diǎn)是什么？還有沒(méi)有其他替代的方法？撥開(kāi)學(xué)習(xí)上的迷霧，讓學(xué)生看到光明，看到希望.一種測(cè)定金屬微量元素的替代方法－原子吸收光譜.顧名思義，原子吸收一定是原子的吸收，并且是對(duì)光源的吸收，所以有光源，用什么作光源呢？光源用什么發(fā)光材料？自來(lái)水中被分析的元素能否直接吸收光源發(fā)射過(guò)來(lái)的光譜？這樣在學(xué)生探究時(shí)，教師應(yīng)做到了引中有探，探中有引.同時(shí)，還要把握“引”的度，步步深入地引導(dǎo)學(xué)生逼近新的知識(shí)點(diǎn).學(xué)生問(wèn)題探究中各抒己見(jiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力與主動(dòng)性，并拓展了學(xué)生的知識(shí)面和發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題的能力.

1.2.4在探究教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生要全參與，特別關(guān)照沉默寡言者

探究式課堂教學(xué)是否能取得預(yù)期的效果，關(guān)鍵要看學(xué)生是否參與、怎樣參與、參與多少來(lái)決定的，只有學(xué)生全員主動(dòng)參與探究，才能改變課堂教學(xué)中學(xué)生“打坐”養(yǎng)神的現(xiàn)狀，讓課堂氣氛充滿(mǎn)生機(jī).在探究教學(xué)活動(dòng)中，要鼓勵(lì)全體學(xué)生積極分析問(wèn)題、探究問(wèn)題，提出自己的觀點(diǎn)，用“三個(gè)臭皮匠勝過(guò)諸葛亮”的格言來(lái)激勵(lì)學(xué)生，特別關(guān)照那些沉默寡言的學(xué)生，幫助他們自主探究.使不同層次的學(xué)生在課堂探究教學(xué)活動(dòng)中能不受拘束地發(fā)言，這樣每個(gè)學(xué)生在參與課堂教學(xué)的活動(dòng)中動(dòng)口、動(dòng)腦，在快樂(lè)學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)推理，學(xué)會(huì)創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)規(guī)律.這樣各種水平的學(xué)生都得到盡情地發(fā)揮，就可以使探究式課堂教學(xué)進(jìn)入理想的境界.

2　結(jié)果和討論

通過(guò)對(duì)環(huán)境工程與制藥工程專(zhuān)業(yè)兩個(gè)教學(xué)班段考及期末考核，其考試成績(jī)?nèi)缦卤?所示.

表1　環(huán)境工程與制藥工程專(zhuān)業(yè)兩個(gè)教學(xué)班段考及期末考核平均成績(jī)表Tab.1　Average scores of mid－term exam and final exam for environmental engineering and pharmaceutical engineering classes

由表1可以看出，兩個(gè)基礎(chǔ)相似的教學(xué)班，由于運(yùn)用的不同的教學(xué)方法，會(huì)得到的考核成績(jī)也不同.運(yùn)用探究式的教學(xué)模式的制藥工程班的成績(jī)明顯高于運(yùn)用傳統(tǒng)講授的環(huán)境工程班的成績(jī)；段考平均成績(jī)與及格率基本較接近，但到了期末兩個(gè)班的平均成績(jī)相差8分之多，并且及格率相差8個(gè)百分點(diǎn)之多.說(shuō)明學(xué)生學(xué)習(xí)《儀器分析》課程開(kāi)始時(shí)，不管采用何種教學(xué)方法，對(duì)其學(xué)習(xí)熱情及邏輯思維與推理能力提高的影響不是很大，因?yàn)閷W(xué)生適應(yīng)一種新的教學(xué)方法也還需要一個(gè)過(guò)程，但如果當(dāng)老師長(zhǎng)期采用傳統(tǒng)的“老師講學(xué)生聽(tīng)”的授課模式授課時(shí)，學(xué)生就會(huì)感到越來(lái)越枯燥無(wú)味，有的學(xué)生“打坐”養(yǎng)神，成績(jī)?cè)絹?lái)越差，從而期末成績(jī)與及格率大幅度下降.

因此只有在教師長(zhǎng)期的精心設(shè)計(jì)的探究性問(wèn)題情境中去進(jìn)行積極探究，學(xué)生才能變成教學(xué)中的真正的主體，才能有興趣地、自主探求知識(shí)，并用不同的思維方式去探求問(wèn)題、解決問(wèn)題，最終表現(xiàn)為學(xué)生創(chuàng)造性地解決問(wèn)題.在長(zhǎng)期推理問(wèn)題的過(guò)程中，邏輯思維與推理能力自然得到提高，從而表現(xiàn)較好的期末考核成績(jī).

采用兩個(gè)教學(xué)班段考與期末考核的成績(jī)和及格率來(lái)評(píng)價(jià)兩種教學(xué)效果，只是一個(gè)方面.與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比較，運(yùn)用探究式的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)更具有科學(xué)性，學(xué)生在課堂上更活躍，能積極地參與討論，這樣激發(fā)了學(xué)生的潛能，提高學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維及探索精神，能使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)到自主探求知識(shí)方向轉(zhuǎn)變.假如所有科目的老師都采用探究相的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，那么這些學(xué)生所獲得的認(rèn)知能力、思維推理能力、創(chuàng)新能力及語(yǔ)言能力是一般簡(jiǎn)單的考核方法無(wú)法衡量的，其對(duì)學(xué)生的影響也是很深遠(yuǎn)的！也改變了學(xué)生“打坐”養(yǎng)神的現(xiàn)狀.

3　結(jié)語(yǔ)

《儀器分析》課堂教學(xué)，不僅要提高學(xué)生的理論知識(shí)，更重要的是全面培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探求知識(shí)能力、推理能力、口頭表達(dá)能力、創(chuàng)新能力、自我決策及解決問(wèn)題的能力.只有在教學(xué)課堂實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，改革創(chuàng)新，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到素質(zhì)教育所要求的全面培養(yǎng)學(xué)生能力的教學(xué)目的，才能使學(xué)生適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，為社會(huì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才.特別是在我國(guó)西部少數(shù)民族學(xué)生聚居的大學(xué)，如何結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)及《儀器分析》課程的特點(diǎn)進(jìn)行《儀器分析》課程的教學(xué)，因材施教，是西部院?！秲x器分析》教學(xué)工作者關(guān)注的課題之一.

傳統(tǒng)教學(xué)中某些比較優(yōu)秀的課堂教學(xué)方法如循序漸進(jìn)、啟發(fā)式等原則也是必不可少的，這些教學(xué)思想是自古以來(lái)總結(jié)出來(lái)的行之有效的教學(xué)方法，因此教師在進(jìn)行各種教學(xué)改革活動(dòng)中，既要保持這些優(yōu)良傳統(tǒng)的教學(xué)原則，又要融合一些新的教學(xué)方法，這樣才能實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的教學(xué)模式.才能把西部少數(shù)民族學(xué)生聚居的大學(xué)的學(xué)生培養(yǎng)出既具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，又具有較強(qiáng)思維推理能力、創(chuàng)新能力的專(zhuān)業(yè)人才.

[1]于學(xué)東.“教為不教”理念在高職思想政治理論課教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐研究[J].教育與職業(yè)，2010，21：135－136.

[2]余會(huì)成，譚學(xué)才，韋冬萍，等.化工專(zhuān)業(yè)儀器分析教學(xué)方法的探討與實(shí)踐[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，17（4）：100－103.

[3]楊社平.民族預(yù)科數(shù)學(xué)課程的內(nèi)容改革與方法創(chuàng)新[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，19（3）：100－103.

[4]農(nóng)吉夫.概率統(tǒng)計(jì)課程案例教學(xué)法的探討[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，19（3）：95－99.

[責(zé)任編輯 黃招揚(yáng)]

[責(zé)任校對(duì) 蘇 琴]

Applications of Scientific Inquiry Teaching
in Instrumental Analysis Courses

YU Hui-Cheng，TAN Xue-Cai，WEI Yi-Chun，YAO Xing-Dong
（a.School of Chemistry and Chemical Engineering；b.Guangχi Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products，Guangχi University for Nationalities，Nanning530006，China）

In order to improve the learning and teaching quality of instrumental analysis courses，two different teaching styles were carried out in two classes of environmental engineering specialty（counterparts）and pharmacy engineering specialty，respectively.One style is to cramming method of teaching：students passively accept their teachers'lecture and take notes；another format is a scientific inquiry teaching：to guide the students to explore knowledge point.This teaching style includes the following processes：subsequently，to assign homework to students before class，to design problem environments，to pilot students to inquire problem on their own，and to propose their guess or hypothesis，to test their hypothesis and conduct deductive reasoning，to motivate students to find law and finally make conclusion in classroom.The investigations found that the scientific inquiry teaching was superior to the traditional one through a semester experiment.

Scientific inquiry teaching；Instrumental analysis；Teaching；Reform

G642.0

A

1673－8462（2015）01－0101－04

2014-08-01.

廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2014GA129）；廣西民族大學(xué)2103年度高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2012XJGY23）.

余會(huì)成（1968-），博士，廣西民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授，研究方向：應(yīng)用電化學(xué).