有机化学实验教学双PBL教学模式

有机化学实验教学双PBL教学模式双PBL教学模式在有机化学实验教学中的应用关键词：有机化学，教学模式，实验教学，PBL有机化学实验教学双PBL教学模式本文简介：摘要：双PBL教学模式，是以问题式学习，以及项目式学习的两种形式，来丰富实验阶段的学习思路，以不同的学习方式组合，优化实验过程中的教学方案。为了进一步解析双PBL教学模式在有机化学实验教学中的作用、优势、以及构建策略，本研究以制备苯甲酸为例，分析了实验教学过程中的基本步骤、教学侧重点、以及教学实践设有机化学实验教学双PBL教学模式本文内容：摘要：双PBL教学模式，是以问题式学习，以及项目式学习的两种形式，来丰富实验阶段的学习思路，以不同的学习方式组合，优化实验过程中的教学方案。为了进一步解析双PBL教学模式在有机化学实验教学中的作用、优势、以及构建策略，本研究以制备苯甲酸为例，分析了实验教学过程中的基本步骤、教学侧重点、以及教学实践设计的基本方法。旨在优化双PBL教学模式，并提高农业类高职院校有机化学课程中的应用效果，提高有机化学实验课程的教学质量与水平。关键词：有机化学；实验教学；PBL教学模式；构建策略PBL教学模式的英文全称为：Problem-BasedLearning，可以理解为设计学习情境的完整方法。PBL教学模式最早起源于上世纪50年代的医学教育。在农业类高职院校有机化学实验教学中，可以设计为问题式学习和项目式学习两种学习方法的组合形式。以学生为中心，设计实验问题，围绕实验项目展开实验步骤和流程，并由实验小组成员来探讨实验原理和步骤，最终总结出客观的实验规律与现象。现对有机化学实验教学中构建双PBL教学模式的方法做出如下分析。1双PBL教学模式的两种学习形式1.1问题式学习问题式学习的概念最早由Barrows提出，是目前国内应用较为普遍的教学模式之一。将有机化学实验的知识点，设置成以问题为导向的学习思路，是基于认知心理学和信息加工心理学的教育理念延伸，是隶属于建构主义学习理论的教学模式。农业类高职院校的有机化学实验教学中，问题式学习与传统学习模式存在较大的差异性。首先，问题式学习更加关注学生的自主学习动机，是学生以实验问题为任务，全身心投入解决实验问题的学习过程。其次，教师以真实的实验问题为教学侧重点，引导学生在实验环境中自主探究证明实验结果的方法。再次，是问题式学习的自由度更高，如果学生对于教师所提出的实验方法存在质疑，亦可以学生的实验设计为主导，由学生自行组织实验方式。最后，鼓励学生围绕实验问题积极探讨，反思实验流程与步骤，总结出实验原理和方法。1.2项目式学习项目式学习是引导学生“在做中学”，有教师和学生共同完成实验项目。侧重于学生与教师的课堂互动，并以学生真实参与实验活动，总结和观察实验全过程发生的有机化学变化。当项目式学习成为农业类高职院校有机化学的主要学习方式之后，学生的学习规律可以逐步理清，是将学生学习动机呈现在教师面前，将学习资料共享于师生之间，架构完整的有机化学实验教学维度，增强教学模式的实验课题反馈效果。项目式学习具有如下几点特征：首先，项目式学习以学生为中心，侧重于学习者主动设计实验流程，并依据实验项目规模，来确定参与人数，要求全员参加且全员制定实验方案。其次，项目式学习具有一定的实验情景设计效果，是在真实的实验项目中，总结有机化学知识点后，来解决当前的实验问题。再次，项目式学习具有自我导向的学习活动特征。在项目式学习中均为真实的实验情景，需要学生在教师设定的学习时限内完成实验任务。最后，项目式学习中对于有机化学的知识点记忆更为持久，是学习、思考、操作三者紧密结合的学习结果，令有机化学的学习思路更为清晰，并保持了对于知识内容的调试性与灵活性。2有机化学实验教中双PBL教学模式的基本特征项目式学习与问题式学习具有相同的教育目标，具备较强的共同性，皆为PBL教学模式的教学应用范畴，均属于建构主义思想的教学实践范畴。但是其二者强调的教育方式略有差异，问题式学习强调自主探究，项目式学习强调合作学习。如果单独采取项目式学习，农业类高职院校学生在合作交流时容易产生对教师标准答案的依赖性，很难以自主学习能力来解决实验问题。如果单独采取问题式学习，农业类高职院校学生容易在自主探究实验问题时陷入微观的思考方向，很难融入对实验原理分析的多维视角。因而，项目式学习与问题式学习，在单独使用时均会存在一定的教学问题。如果能够对两种教学模式进行组合，则能够最大限度的规避不合理的学习漏洞，让学生在双PBL教学模式中，增强彼此交流探讨的互动性，同时又不产生相互依赖，保持合作与自主探究的双项教学优势。因此，在农业类高职院校有机化学实验教中开展双PBL教学模式，有助于培养学生的独立思考与合作能力，不断培养学生对于有机化学知识的学习兴趣，达到更为理想的有机化学实验教学效果。3有机化学实验教学中构建双PBL教学模式的基本思路项目式学习和问题式学习具有一定的相同点和差异性，在有机化学实验教学中，对两种学习模式进行深入整合，保留其教学优势，剔除其教学弊端。进而构建双PBL教学模式，应用于有机化学实验教学中，达到改善有机化学实验教学质量的目标。结合农业类高职院校有机化学的课程特征，以“苯甲酸的制备”为例，分析有机化学实验教学中构建双PBL教学模式的具体方法，现做如下分析。3.1实验设备及原理介绍制备苯甲酸的实验目的主要为两个方面：其一，是引导学生掌握苯环支链中的氧化反应规律。其二，是引导学生掌握重结晶提纯和减压过滤的实验方法。其苯甲酸的制备方程式为：C6H5-CH3+CH3→KMnO4C6H5-COOH实验药品主要包括：活性炭、高锰酸钾、甲苯、浓盐酸、沸石等。实验仪器主要包括：冷凝管、圆底烧瓶、布氏漏斗、抽滤瓶、天平、量筒、电炉等。3.2制备苯甲酸的实验步骤首先需要在烧瓶中加入甲苯2.7ml，以及蒸馏水100ml。在瓶口上端接入冷凝管，而后加热至沸腾。在经过冷凝管分批引入高锰酸钾8.5g后，高锰酸钾黏附于冷凝管内壁，以25ml水冲入烧瓶中。再次进行加热煮沸，直至甲苯层完全消失，收集回流液，且不出现油珠。反应混合物需要在加热过程中过滤，以少量热水作为洗涤滤渣的主要方式，而后合并洗涤液与滤液，同时融入冷水中进行冷却。最后在浓盐酸的辅助下，酸化苯甲酸，并全部析出。若滤液呈现出紫色，可附加亚硫酸氢钠提纯。采用布氏漏斗过滤所得滤液，得到晶体再次置于沸水中溶解，若存在杂色，则以活性炭剔除。而后过滤掉不溶杂质。将滤液置于冰水中结晶抽滤，最后压干后称重。实验过程中的回流装置设备组合模式如图1所示。3.3实验所设问题双PBL教学模式，是以问题式学习和项目式学习为双项学习方法迁移。农业类高职院校的有机化学课程，需要在实验课题中，引入探究问题，需要结合实验步骤中融入存在质疑，或者容易产生讨论的内容为重心，进而引导学生围绕问题展开实验步骤。在制备苯甲酸的实验项目中，设计的问题为：反应结束后，若呈现出紫色滤液，加入亚硫酸氢钠具有何种作用？在实验过程中，引导学生关注亚硫酸氢钠和高锰酸钾在反应过程中产生的变化。由于消耗多余的高锰酸钾时，生成了二氧化锰，在紫色溶液褪去后产生了棕色沉淀。探究这一实验现象，有助于引导学生关注实验原理，加深对于实验原理的记忆效果，掌握有机化学的关键知识点。3.4实验项目学习采取双PBL教学模式后，除设计实验问题以外，也需要在围绕实验项目的情况下，展开合作学习，深入探讨其中的实验原理和方法。实验项目学习是要求学生详细记录实验步骤与现象，在实验结束后，由小组成员总结实验原理和规律。要求农业类高职院校学生可以简述重结晶实验过程。制备苯甲酸的实验过程主要为：溶剂选择→固体溶解→杂质去除→析出晶体→收集与洗涤晶体→干燥晶体。小组成员对制备苯甲酸的实验步骤掌握越为清晰，则代表学生对有机化学实验知识点的记忆越为牢固。尤其学生自主总结的实验步骤，是在学生理解之后，对实验方法的二次描述，可理清其中的知识原理，并加深学生的有机化学理论认知。3.5双PBL教学模式实践设计采取双PBL教学模式，重点在于以实验问题为导向，引导学生关注实验过程中的反应现象，并围绕实验项目展开讨论，最终由实验小组总结出客观的实验原理。教学过程中，如果学生对于制备苯甲酸的回流装置结构存在模糊认知，则需要教师辅助学生组合实验设备。如果学生对实验问题的总结存在理解性偏差，则需要其他学习小组对本次实验进行解释。由已得到正确实验结果的小组，说明实验流程和方法，为没有得到实验结果的小组提供参考方向。在小组讨论中，如果农业类高职院校学生对某一实验现象理解存在分歧，教师并不需要第一时间制止，可以由学生自由辩论形式探究问题本质。假设学生并未总结出正确的答案，教师可以将提前设计的实验报告提供给该小组，作为一种外界学习资源来参考。教学重点仍然是由学生讨论，并得出正确的实验结果。在讨论过程中，教师可提供参考意见，尽量不直接提供标准答案。实验完成后，可以放宽学生在实验室的逗留时间，反思实验结果和现象，补充实验报告的完整度。实验报告最终以固定格式上交，由不同的学习小组分摊批示，为学生提供后续的学习总结。4结语综上所述，双PBL教学模式为学生创建了一种学习情景，将实验问题作为学习方向，关注实验现象的本质原理，同时在学习过程中围绕实验项目展开积极的课堂讨论，可加强学生对于有机化学知识点的深刻记忆。农业类高职院校在有机化学实验教学过程中，首先需要依据实验项目的教学侧重点来设置和选择问题。而后围绕实验项目开展合作学习。发挥出双PBL教学模式在有机化学实验课程中的优势，提高农业类高职院校有机化学实验教学质量和水平。参考文献：[1]杨志龙.有机化学实验教学模式探究——以“1-溴丁烷的制备”为列[J].化学教育(中英文),2018,39(06):27-30.[2]李世果.绿色创新型有机化学实验教学模式构建探讨[J].课程教育研究,2017(22):171.[3]陈奉英.PBL教学模式在有机化学实验教学中的应用研究[J].山东工业技术,2017(09):206.[4]申有名,周诗彪,郑清云,张向阳,张春香,肖安国.构建三层渐进教学体系,探讨有机化学实验教学模式[J].广东化工,2017,44(02):137-138.作者：孔梅岩单位：山西运城农业职业技术学院