首页 > 论文范文 > 自然科学论文 > 化学论文 > 分析化学论文 > 浅谈问题解决教学模式在化学教学中的建立

浅谈问题解决教学模式在化学教学中的建立

2020-01-04 333 上传者：管理员

摘要：为引导学生在解决问题的过程中掌握知识,培养能力的问题解决教学模式的教学理念和OBE(成果导向教育)思想有很好的契合，以问题为导向,通过教师帮助下的学生自主探索和学习。本文以“弱酸碱滴定”教学为例,对分析化学教学中的问题解决教学模式的构建进行了介绍,其实施程序由以下五阶段组成：创设问题情境,提供信息,学生自主学习,弥补性教学,变式练习与反馈。

关键词：
弱酸碱滴定
自主学习
问题情境
问题解决教学模式
加入收藏

成果导向教育(Outcome based education,简称OBE)主张构成学生教育体系中的一切要素都要以学生为中心来组织,是一种不同于传统教学观念的新教育理念。在教学改革的不同历史阶段,虽然一直强调以学生为中心组织教学活动,但是目前大学教学过程中仍以教材为中心,以教师为中心,以教室为中心的传统教学模式为主,因此推行OBE教育理念是变革大学教育各个教学环节的共识[1]。问题解决教学模式是以问题为导向,以学生主动学习为特征,学生在教师等帮助下在解决问题的过程中掌握知识,培养能力,获得发展的教学模式,其指导思想与OBE理念完全契合。分析化学课程是大学多个专业学生学习的基础课,作为一门基础自然科学,分析化学不仅像其他化学分支学科一样具有很强的实验特征,同时也有着很强的应用特征。该课程通常是在学生修完无机化学或普通化学后进一步修读的课程,学生已经有了如四大平衡理论等基础知识的储备,具有了应用这些知识进行问题解决的可能性,因此在分析化学教学中构建问题解决教学模式有着潜在的优势[2]。下面就以“弱酸碱滴定”教学为例,结合分析化学学科特征,对分析化学问题解决教学模式的构建作一尝试和探索。

1、分析化学问题解决模式的定义

教学模式是指反映特定教学理论逻辑轮廓的,为保持某种教学的相对稳定而具体的教学活动结构,分析化学教学模式是对分析化学教学任务(目的、要求),分析化学教学过程和学习概括化的结果,是一种教学典范。基于上面的认识,分析化学问题解决教学模式是指以建构主义为指导[3],基于分析化学教学的特点和学生的知识储备情况,通过将具体的化学内容转化成问题的形式创设一定的问题情境或提出具体的问题[4],引导学生在教师支持、指导下实现以主动发现,自觉探索为特征的自主学习,在解决问题的过程中构建新的知识图式,促进学生掌握化学基础知识和基本技能,培养和发展学生的思维能力,特别是创新能力的一种教学结构[5]。

2、分析化学问题解决教学模式的实施程序

分析化学教学中酸碱的滴定是化学分析中以四大平衡为基础的第一个要掌握的滴定知识,学好本部分的知识可以帮助学生很好的理解滴定的本质,促进学生对后面几种滴定知识的学习。其中弱酸碱的滴定是在强酸碱滴定的基础上学习,学生已经学习了酸碱pH计算、分布曲线、酸碱指示剂等知识,知道了如何运用这些知识进行强酸碱的滴定,因此“一元弱酸碱的滴定”可以通过采用问题解决教学模式实现,其实施流程如图1所示。图1分析化学问题解决教学模式的实施流程

2.1 创设问题情境或提出问题创设问题情境是实现分析化学问题解决教学的开始,教师要根据教学要求,教材内容,学生已有的知识结构以及教学辅助设施所提供的可能软硬件材料,将教学目标要求的知识以问题的形成提出来,教师提出的问题可以是一个,也可以是一系列有内在联系的问题组合。以“弱酸碱滴定”为例,可以提出以下问题:一元弱酸碱滴定过程的pH值计算可以分几个阶段计算?每个阶段的pH值如何计算?弱酸碱滴定的突跃范围如何确定?如何选择合适的指示剂?哪些因素会影响弱酸碱滴定的突跃范围等。

2.2 提供相关信息学生在面临问题情境时,会积极的从头脑已有的认知结构中进行相关信息的搜索,这种搜索获取的信息有时是不能完全满足问题解决的需要,特别在学生面对知识跨度比较大,开放程度较高的问题时,学生经常会出现信息不足感。为了保证学生能快速、顺利地解决问题,避免学生产生无助感,教师可以根据具体情况在问题解决教学的开始时期,有意识地向学生提供问题解决必须的而学生又没有接触过的新材料,这在理论上称之谓“先行组织策略”。如“弱酸碱的滴定”提出的问题中,需要搜索的大部分信息学生都较容易得到,像滴定过程中pH计算的几个阶段可以参照强酸碱的滴定,每个阶段pH值的计算也较容易联想到先前讲述的不同体系pH的计算的知识点,需要稍微补充的是可以根据情况给予学生关于指示剂的选择,以及影响弱酸碱滴定突跃范围因素的一些知识等。

2.3 学生自主学习学生自主学习是问题解决教学模式组成的核心部分,是决定问题教学模式教学质量的关键所在。学生自主学习是指在教师指导下的通过学生独立思考和合作学习解决问题的过程。这个过程要求学生充分发挥自己的主观能动性,主动学习,独立构建知识的意义,教师的作用主要是进行策略指导,提供可供选择的建议和激励性评价,从问题解决的心智操作角度分析,这个过程包括以下四个阶段:①理解与表征问题。学生通过认真领会问题环境的含义或问题叙述的语意,积极的从已有的知识结构中回忆与问题相关的材料,并对这些材料进行转换,使之与问题联系(匹配),从而确定问题解决努力的方向。如学生看到弱酸碱滴定的突跃范围如何确定?如何选择合适的指示剂等问题时就会搜索强酸碱滴定时这些问题是如何解决的?需要解决哪些问题?有哪些是可以直接借鉴?哪些知识还需要搜索其他的知识等。科学的理解与正确有效地表征问题是顺利解决问题的关键。②应用解题策略提出解决方案。学生在完成对问题的理解表征后,根据已有的信息和认知策略积极的寻找问题的突破口,通过分析问题,联想类比,逆向思维等启发式策略有选择地创造性地提出问题的解决方案。

在此阶段,学生应注意克服两个毛病:一个是克服认知僵化,即思维定势。一个是避免使用“试误法”、“过滤法”,一个方法不行就试用另一个方法的策略解题,要通过原形类化,结合变通等策略灵活解决问题,如关于那些因素会影响滴定突跃范围,学生可在老师提醒下考虑哪些参数影响到突跃范围的计算,从而推理出那些因素会影响“弱酸碱滴定”突跃范围。③应用科学方法解决问题。在这一阶段,学生根据解题方案,运用已有的知识储备,甚至通过设计实验,积极地采用逻辑方法进行思考,提出科学假说,在验证的基础上得出结论。④检验与评价。在问题解决教学模式中,检验与评价问题结论的目的不仅在于验证问题的正确性,更重要是通过检验过程,强化学生对解题过程的理解与认识,构建对新知识的意义,同时体验到智慧活动的乐趣,在问题解决教学中检验与评价的主要内容有:对问题的理解是否充分?自己在问题解决过程中是如何决策的?用到了哪些解题策略?所得答案的科学意义等。

2.4 弥补性教学由于问题解决教学中问题的局限性,即问题的涉及范围及答案不可能将所有的关于新知识的内容完全覆盖。因此学生在问题解决完成之后形成的对新知识的意义的理解和掌握可能是不全面的。教师可以在弥补性教学中将问题解决没有涉及到的内容介绍给学生,对学生在问题解决教学中的思路明晰化,对学生建构的关于新知识的意义理论化,化学用语规范化,知识系统化,帮助学生完整地掌握内容,系统地获得化学知识和培养基本技能。“弱酸碱的滴定”中需要系统补充影响弱酸碱滴定突跃范围的因素,结合“强酸碱的滴定”补充酸碱指示剂的选择原则等知识。

2.5 变式练习与反馈学生通过问题解决和弥补性教学之后,建立了对新知识相对系统的理解。知识和技能(或称陈述性知识和程序性知识)已纳入到原有知识结构中,原有的认知结构经过同化,顺应达到了一个新的平衡。为了进一步促进学生牢固掌握知识,使新知识与原有知识结构建立更广泛,深入的联系,促进知识在新环境中的有效迁移,教师还需要组织学生进行变式练习,即设计一系列新知识面临不同条件,不同环境下的应用问题,使学生在新的环境下运用知识,从不同的角度反思知识,进一步优化自己的认知结构。如“弱酸碱的滴定”中在学生完成对知识的学习后提出新的问题:如何测定食用醋中醋酸含量?如何测定牛奶中蛋白质含量等。让学生进一步对新的问题进行解决,通过新问题的解决,不仅可以巩固已有的知识,同时也可以在学生解决新问题的过程中发现学生对新知识掌握可能存在的不足,发现新的问题,进而引起学生的新的思考,引导学生不断学习进步。

参考文献：

[1]刘锴,孙燕芳.基于OBE教育理念的高校教师培养研究[J].黑龙江高教研究,2017(6):59-61.

[2]邓海山.基于真实情境下问题探究的分析化学课程设计[J].大学化学,2013(28):24-27.

[3]高文,徐斌艳,吴刚,等.建构主义教育研究[M].北京:教育科学出版社,2018:153-188.

[4]张睆.浅谈PBL教学的优势､难点及对策[J].中国职业技术教育,2012(20):68-72.

[5]陈小军,孙志良,董伟,等.“问题引导式”课堂教学效果探析[J].高等农业教育,2015(8):59-61.

胡乐乾,尹春玲.分析化学教学中问题解决教学模式的构建[J].广州化工,2019,47(20):156