如何在無機及分析化學課程教學中引入案例教學模式①

陳 青 韓曉祥 王奎武 周 濤 石錦芹 陳可先

(浙江工商大學食品與生物工程學院)

無機及分析化學課程是理工類專業大學生進入大學后學習的第一門專業基礎課，在教學內容上具有承上啟下的作用，不僅為其他后續專業課程的教學提供必備的知識基礎，還擔負著使學生盡快適應大學專業課程學習的重要任務。無機及分析化學的高質量教學，可以有效激發和提高大學新生學習化學的興趣，對培養學生的科學思維方法和綜合能力具有重要意義。

傳統的無機化學授課采用的是以教師講授為主的教學模式，教師是主導，授課深度和進度一般會參照中等學生的水平進行，忽視了學生的個體差異，讓很多學生覺得無機及分析化學很難、很枯燥。同時，新高考改革之后，入校的新生化學基礎相差較大，課堂講授的教學方法更難照顧到兩端學生的學習興趣，抑制了學生的自主學習能力。此外，無機及分析化學中的很多知識點是以較為抽象的形式出現的，沒有清楚突出理論與實際應用之間的聯系，很容易造成學生認為無機及分析化學很無趣的現象。因此，對于無機及分析化學課程的教學而言，教師更需要不斷探索和運用更加科學有效的教學方法。

一、案例教學方法的起源和研究背景

在西方，案例教學法最早出現在1870年美國的法學課堂上，1910年哈佛大學法學院和醫學院將一些難以理解的知識編著成法學和醫學案例，通過師生討論和交流解決了一些原有教學中無法突破的難題，取得了良好的教學效果，并被廣大師生認可和接受。1918年，案例教學法被倡導應用于課堂教學中。到了20世紀40年代，案例教學形成了比較完善的理論體系，哈佛大學專門為此建立了案例庫，供廣大院校使用。之后，案例教學法取得了巨大的成功，并開始在不同學科中進行應用。在我國，《禮記·學記》中記有“其言也約而達，微而臧，罕譬而喻”。這里的罕是指少，譬是指例子，喻則指講授，這句話的意思是指通過簡單的舉例就讓學生輕松明白其中蘊含的道理，這就是早期的案例教學法的思想。但這樣的思想在中國并沒有被繼承和發揚，很長一段時間停滯發展。中華人民共和國成立后，我們國家的教育模式主要是應試教育模式，這種模式很難發揮學生的主觀能動性。改革開放之后，隨著社會的進步，案例教學法再次進入教育家的視野，并將其用于高等教學活動中，最早使用案例教學法的專業主要是管理、法學、經濟學等專業。進入21世紀，案例教學法開始應用于理工科專業中，特別是專業課的教學中，而在基礎類課程教學中的應用較少。迄今，無機及分析化學課堂教學中關于案例教學法的研究成果還非常匱乏，且存在學科與案例的銜接還不夠緊密，教學模式還不夠系統化等問題。因此，課程組在無機及分析化學教學中進行了有益嘗試，希望能融合課堂講授和案例教學的優點，實現理論聯系實際，學以致用的教學目的。

二、案例教學法在無機及分析化學中的應用

1.案例的建構

案例的選擇對于案例教學法的實施效果影響顯著，因為無機及分析化學是大學新生進入大學后的第一門專業基礎課，所以案例選擇需要遵循以下的原則：第一，案例應該具有真實性，從化學史角度出發，選取合適的案例，滲透到課堂教學中，通過學習科學家的科學精神和思維方法，促進學生的科學思維能力發展和核心素養的形成；第二，案例應該具有知識性，選擇的案例應該符合教學目標，并能體現無機化學的重要概念和理論，可以讓學生從中獲取要求掌握的專業知識和技能；第三，案例應該具有趣味性，選擇的案例應該特別有趣，才能調動起學生的興趣和好奇心，積極參與教學過程，可以選擇與日常生活聯系緊密的知識，或者研究前沿，比如當年的諾貝爾化學獎項等；第四，案例應該具有啟發性，案例必須圍繞教學目標引導學生獨立思考、發現問題并找到解決問題的突破口，進而掌握相應的知識點，具有啟發性的案例更能激發學生的學習熱情，加深記憶；第五，案例應該具有實用性，選取利用無機化學知識進行創新創業的案例，讓學生認識到化學理論源于實際并可用于指導生產和生活實踐，使學生真正明白學有所用的含義，并培養創新創業能力。

通過具有真實性、知識性、趣味性、啟發性和實用性的案例內容，對知識點進行講授，可彌補傳統授課法的局限性，充分調動學生的學習興趣、主動性、積極性和創造性。

2.案例教學法的具體實施步驟

恰當地選擇案例材料后，案例教學模式的具體實施也非常重要，分析現有的案例教學法，不難發現，案例教學法的實施過程主要設定為案例設計、案例分析、案例解決和案例延伸四個方面，最重要的部分為案例分析。

對于大一學生來說，相應的知識積累和儲備較單薄，所以我們采用了下面的步驟進行實施：給出案例→提出問題→回答問題→強調知識重點。

在系列緊密聯系實際生活的案例基礎上，提出學生感興趣并切中基礎理論核心的問題，回答問題，逐步深入，使學生輕松自然地理解并掌握無機及分析化學中的基本原理。

3.具體案例應用

在學習氧化還原反應章節時，首先，讓同學們自己說一下常見的氧化還原反應，大部分同學都會提到木柴燃燒。之后，老師可以引出問題：燙發時頭發會經歷怎樣的變化？隨后，進行問題回答，頭發經歷的是一個氧化還原反應。簡單講述一下頭發的變化過程：頭發的主要成分是蛋白質，維持其形狀的是二硫鍵，如果要進行造型，需要破壞二硫鍵，造型好之后要固定新造型，又需要接上二硫鍵，頭發經歷了氧化還原反應，燙發中會用到氧化劑和還原劑。進而，老師再次提出新問題：(1)氧化還原反應的本質是什么？(2)氧化劑和還原劑的定義是什么？(3)氧化還原反應有什么應用？根據提出的問題，組織學生進行討論，一般將班里的學生分為6組，每組分別進行小組討論，討論結束后每組選派一名代表或由老師直接指定一名學生進行總結發言，老師根據大家的討論結果進行總結和重點知識的講授。最后，老師提出延伸性問題：氧化劑和還原劑在保存時能否放在一起？并結合社會上發生的一些實驗室安全事故引導學生思考，在討論中使學生樹立實驗室安全意識和規則意識，讓學生再次明確理論知識在現實生活中如何應用。

4.多種教學方法并用

無機及分析化學具有內容多、課時少的特點，大一新生的知識和技能儲備也非常有限，所以課堂教學還應以教師講授為主，同時適當地引入案例教學。這可以起到激發學生學習興趣、加深理解和記憶基本原理的作用，促進學生對知識的掌握，培養學生分析問題和解決問題的能力。通過實踐，我們認為在無機及分析化學教學中，要將案例教學法、傳統教學法和其他教學方式有機結合，形成互補，一般來說，案例教學部分需控制在總課時的10%—15%較為合適。

三、教學效果和思考

在無機及分析化學教學中引入案例教學法可以改變以教師講授為主的教學方法，顯著提高了學生的學習興趣，加強了師生互動和交流，活躍了課堂氣氛，體現了學生主體性作用，充分調動了學生的主動性和積極性。案例教學法還有效提高了學生的表達能力、團隊合作能力、敢于質疑和提出自己想法的創新思維。但同時，案例教學法對老師教學的設計、實施和把控能力的要求更高。將傳統講授模式和案例教學模式并用，可以取長補短，有機融合，在講授中還需要采用多種教學方法并用，從多方面提升學生分析問題和解決問題的能力，才能保證良好的教學效果。