“反思討論法”在大學有機化學課程教學中的應用探究

籍向東，曹成

河西學院化學化工學院，甘肅省河西走廊特色資源利用重點實驗室，甘肅 張掖 734000

有機化學是高等院?；瘜W體系的四大基礎課程之一，是化工化學、生物、藥學、醫學、農學、環境、材料等學科的基礎課程。在高校中，開設有機化學課程的目的是通過該課程的學習，培養學生具備發現、分析和解決有機化學相關實際問題的能力[1]。本文基于筆者講授的有機化學課程，提出了將“反思討論法”應用于教學實踐，對“反思討論法”應用于有機化學課程教學的實際意義進行思考并介紹其主要實踐形式，期望此教學方法能夠調動學生的積極性，充分發揮他們的學習主觀能動性，同時也為豐富有機化學授課教師的教學方法提供一個可能的補充視角[2]。

1 “反思討論法”的本質

在日常的教學工作中，教師們苦惱于如何拋出好的問題或是通過精彩的內容講授以激發學生們參與討論的積極性，從而活躍課堂氣氛和產生好的學習效果，但是由這兩種途徑促發的討論實際是一種“被動型”的討論。在有機化學課程的教學中，可以讓學生先對理論學習和實驗操作過程中的問題和經驗進行自我反思和總結，然后在課堂上進一步對反思內容進行討論，以加深理解和認知。筆者將這種教學方法稱為“反思討論法”，是學生自主發現問題的“主動型”討論，其本質是對學習的經歷回過頭來再次思考、進行總結或是建立各種認知、想法的連接，實現合理連接中的建構，以及無法連接時的質疑。通過學生反思中提到的兩個典型常見錯誤提高認識：1) 甲苯與苯甲醚的親電反應活性判斷，很多學生認為O原子的電負性較大，這種吸電子作用使苯環電子云密度降低，從而判斷親電反應活性：甲苯>苯甲醚。通過學生的自我反思及教師的指導性提示，回顧了共軛效應的概念，從而明確了O原子不僅有?I效應(吸電子誘導效應)，而且存在+C效應(推電子共軛效應)，且+C效應> ?I效應，也就理解了親電反應活性順序應為：苯甲醚>甲苯。2) 醇的脫水反應，雖然高中階段涉及了這一部分知識，但部分學生仍停留在死記硬背階段，在反思中發現自己無法指出在不同溫度下脫水形成烯烴或醚的原因。教師在查看學生反思日記時發現這個問題，隨后在課堂簡要提示了化學鍵極性的定義等相關概念。學生通過反思了解到，在一般情況下，化學鍵的極性越大，越容易斷裂。因此分析了形成乙烯需要斷裂C－O和C－H鍵，而形成乙醚需要斷裂C－O和O－H鍵，其中O－H鍵的極性大于C－H鍵，因此溫度低(140 °C)形成乙醚，溫度高(170 °C)形成乙烯，通過反思將知識串聯起來，增加了對知識的理解性。實現這個本質的關鍵是教師要轉化思維，破除固有的想要傳授知識、主導過程和關注結果的傾向，以及等不及學生的反應而主觀猜測、判斷的行為慣性。教師除了聆聽學生的“反思討論”，還應該研究自己平時的課堂講授，深刻反思自己的課堂教學并與其他教師進行討論，教學相長，通過“反思-討論”的路徑，牢固搭建起學生深入接受知識的支架。

2 “反思討論法”在有機化學教學中的實際意義

反思是一種有效的學習手段，學生通過反思自己的學習實踐，明確了今后學習過程中的“取長補短”，既是對已學知識的鞏固及升華，又是對“知識漏洞”的及時修復。小組討論貴在人人參與，小組中的每個成員在討論中暢所欲言，通過短暫的“頭腦風暴”碰撞了思維的火花，相互啟發，自然而然地經歷了自主探究的軌跡?！胺此加懻摲ā钡恼嬷B就在于，不論是教師或學生，都要明晰自己的教學(學習)狀態，清楚教學能力(學習能力)的短板及劣勢，敢于懷疑自己，通過反思后的奮進，不斷邁向新的層次。有機化學的教學不同于一些人文社科的教學，當教師對教材中化合物定義、物理性質影響規律及反應機理的推導形成定勢思維后，擺脫不了經驗定勢、思維定勢和教材定勢的窠臼，甚至陷入了機械重復的教學泥淖之中?！俺砷L=經驗+反思”是美國心理學家波斯納提出的教師成長公式，旨在說明：教師要善于反思，并在此基礎上結合經驗積累不斷努力提升自己的教學效果，才能加快自身成長和發展的腳步[3]。授課教師開展教學反思并積極討論，是直接探究和解決教學中的實際問題，不斷追求教學實踐合理性，不斷提高教學效益和教學科研能力，促進教師專業化的過程。在有機化學的教學中，每個學校面臨的問題不盡相同，工科院校和理科院校在反思方式、反思內容等方面均有較大區別。

基于自身的教學感受，工科院校的反思教學應注重與工業生產相互結合，學生在課后反思中應著重思考反應條件、催化劑性質等對現實生產的影響。而理科院校的學生應在反思中注重考慮反應的中間體確定、副產物結構分析、機理推導等方面，偏重于對有機化學反應中理論問題的提出及解決。故不同院校學生的培養目標不同，所面臨的問題不同，則需要反思討論的重點有所區別，需要任課教師根據具體情況應用“反思討論法”提高學生的自我學習能力。因此，有機化學授課中實行教師教學反思討論的意義在于不斷地發現困惑，用“終身學習”的自覺，激活教師的教學智慧，探索教材內容的嶄新表達方式，構建師生互動機制及學生學習新方式[4]。對于學生而言，有機化學的特征是有機物數量龐大、結構復雜、反應產物多、有機物之間可相互轉換、電子效應繁雜，學生普遍反映有機化學易懂難記。如乙烯與HCl的加成反應，從反應表面理解，僅是Cl原子與H原子分別加在乙烯中的兩個碳原子上，大多數學生僅記住了這一點。若想真正地理解并記憶，必須掌握此反應發生親電加成反應的機理過程。因此，若只要求學生被動地接受紛繁復雜的授課信息，過大的信息量會造成學生一直保持高度的緊張，缺少接受知識的基本思考空間，這樣的單邊教學會降低學生在學習中的互動參與性[5]。

目前，有機化學的主要教學方式仍然是課堂教學，課時少、內容多，大學教師不能像高中教師那樣細致講授和透徹闡述，再加上關注學生知識差異和個性差異的意識薄弱，授課教師常采用同一種教學方法對待不同的學生，這就導致一些基礎薄弱的學生跟不上教學進度，對有機化學的學習產生了抵觸情緒，學生的學習熱情大為降低[6]。通過指導學生將有機化學理論知識和實驗操作要點相互結合進行反思討論，從而構筑已學知識和新知識相互佐證的思維體系。學生通過對兩種知識結構的反思與討論，提高自己對復雜反應機理及人名反應的理解能力[7]?，F階段，大部分高校本科生的學習任務都很重，也就出現了部分“應付上課”的現象。筆者認為這種“無思考，走馬觀花式上課”嚴重阻礙了學生對知識的理解及掌握程度。為了改善這種狀況，第一、將學生對本節課的反思(包括難理解的內容、疑問等)融入到課后作業中，教師在批改作業中就可以及時了解學生的學習狀態，對大部分同學的共性問題可在下一節課進行再次講解；第二、小組討論反思每一章(約 2–3次課)進行一次，時長約20分鐘，每個小組長總結小組的主要問題，然后小組長之間進行時長5分鐘的問題整理，避免了重復問題的出現；第三、每兩章(約4–5次課)內容進行一次小組反思匯報，時長約30分鐘，每個小組10分鐘，讓學生互相分享反思的收獲，在交流中進一步擴展自身的知識面，發現自身出現的共性問題，并進行自我剖析。因此，一般情況下，在一學期的課時安排中，小組反思討論25分鐘 ×5次 = 125分鐘，小組反思匯報30分鐘 × 4次 = 120分鐘，共計125分鐘 + 120分鐘 = 245分鐘(約5學時)。本校的有機化學課時每學期安排為64學時，占用率5/64 = 7.81%，占比率較低，且此部分課時也可一定程度上分布于學生的自學課時或答疑課時部分。

綜上，反思討論在教學中的占用課時相對合理，且這也是學生所學知識自我升華的必要過程。此外，“反思討論法”還注重學生主體性的發揮，讓其對自己的學習狀態真正做到“心中有數”，也為教師的教學設計和教學改進提供了有效的實際參考，有效提高了課堂教學實施效率，加深了學生對知識的理解和掌握[8]。例如：筆者在講授烯烴親電加成反應時，會讓學生將反思與討論相結合，以相輔相成的方式將這部分知識點牢記于心。如圖1所示，學生看到反應過程會發現有兩種可能性，一種是生成左側的仲碳正離子，一種是生成右側的伯碳正離子，但無法確定是哪一種，且在以后的考試中會經常容易混淆。因此，筆者讓學生首先反思之前學習的知識點——碳正離子的穩定性，從而通過仲碳正離子的穩定性較強得出答案。在反思過程中，學生以小組討論形式對電荷密度的分布情況予以討論，左側仲碳正離子電荷密度(0.681)小于右側伯碳正離子(0.732)，故可以正確判斷H離子具體進攻丙烯中的哪個碳原子。

圖1 反思討論法應用于烯烴親電加成的反應機理

3 “反思討論法”的主要形式

3.1 學生“學”的視角：小組式反思討論

“討論式教學”是修正傳統的“灌輸式教學”的一種教學策略，改變了使學生被動接受知識的學習模式。小組討論是課堂教學中目標實現的一條途徑，也是學生學習的基本方式之一，能夠激發學生積極動腦學習的興趣。有機化學的教學涉及到理論知識和實驗操作兩部分，學生在理論知識學習和實驗操作技能掌握的過程中均會遇到疑問和困惑，甚至理論知識掌握不扎實或者出現斷層，就會影響實驗操作的順利進行，出現“理論不熟悉，實驗不會做”的惡性循環[9]。因此，在有機化學的授課過程中，教師要注意引導學生將反思貫穿于理論學習和實驗操作的各個階段，進而將反思的結果進行專門的討論，在此過程中教師詳細掌握了學生在理論學習和實驗操作方面的具體問題和困惑，以便對癥下藥；學生也從學習反思中深刻認識到自己的短板，通過與其他同學的交流，既可以解決一些學習困惑，又可以受到一些啟發，改善了學習狀態[10]。比如，在“肉桂酸乙酯的制備”實驗中，學生A的實驗產率較其他人低很多，通過課后的小組反思明確了原因，主要是由于催化劑用量不足(濃硫酸一般加入1 mL左右，而這位學生僅加入2滴)與無水硫酸鎂的用量過多(一般實驗課本沒有明確標明用量，學生加入了約5 g)。課后，學生A將小組反思總結的兩大問題記錄在了自己的反思日記中，通過查閱相關資料并進行自我反思總結，找到了出現問題的原因。1) 催化劑用量不足，主要會造成體系中催化劑濃度偏低，故產率有所下降，現已明白催化劑雖然可以循環催化反應，但也會有一定的損耗且需要適當的濃度。2) 無水硫酸鎂用量過多，會造成部分產物吸附在無水硫酸鎂的表面，使產率下降，現已明白無水硫酸鎂的使用量一般根據其在溶液中的團聚狀態進行判斷。學生A經過小組反思、自我反思，找到了實驗中的問題，加深了印象，并在下次實驗前把這些收獲分享給其他同學，體現了“反思–分享–反思”這一良性循環的重要性。

在有機化學教學中采用的“反思討論法”，具體包括理論學習反思討論和實驗操作反思討論兩部分。在進行反思討論前，要按學號把班級同學分成若干小組，每組5–6個人(筆者所在的學校授課班級人數一般40人左右，分成了8組)，每組選出一名小組長，負責本組討論的內容記錄和結果反饋。在每次上完理論課后，教師要求學生在課后對所學內容進行反思，寫好反思日志，具體內容包括：未理解的部分、需要深入了解的部分、課堂學習狀態專注程度、實際學習效果等；在下節課開始后，教師給出學生6–8分鐘時間進行討論，讓學生對自己的反思結果暢所欲言，與其他同學進行相互交流。教師注意時間控制，討論結束后，開始進行新課講授。各小組組長在課后將討論內容進行整理，交于授課教師，教師結合學生的反思討論對教學內容進行查漏補缺和詳略得當的調整。

筆者所在學校的有機化學教學是“理論講授+實驗操作”模式，在理論講授期間根據教學內容穿插了幾次實驗操作講授。這一模式主要是為了增強學生有機化學理論知識與實驗操作的關聯性認識，具體是將實驗涉及到的理論知識從理論課講授中轉移到實驗課講授中，最大程度地增加理論知識與實驗的銜接性。比如，“環己烯的制備”實驗，就會把原為理論課講授的“醇的脫水反應”小節轉移到實驗課中進行教授。這一工作現已在進行中，學院后續將會不斷增加這種“理論講授+實驗操作”結合模式的教學形式，讓學生在理解機理的前提下“深度思考”地進行實驗，而不是“頭腦空虛”地應付了事。因此，學生同樣要對實驗操作過程進行小組式的反思討論，具體包括：實驗操作流程是否規范、實驗操作是否認真、不會操作部分、已學理論是否能夠指導實驗操作等。通過對理論學習和實驗操作的小組式反思討論，引發學生結合自己的學習實際進行積極思考，激發學習興趣，使他們在學習過程中自覺經歷自主探究學習行為的軌跡，真正學會獨立攝取知識的方法，提高了發現問題、提出問題、解決問題的能力。此外，有學生在反思中提出發生在身邊的一些現象，并用化學知識進行解釋，例如人喝酒為什么會頭暈，就用到了有機化學中醇的氧化知識點，乙醇在人體內被乙醇脫氫酶作用氧化為乙醛，若體內乙醇脫氫酶含量較低，則無法快速氧化為乙醛，則會出現醉酒現象。

3.2 教師“教”的視角：教學反思討論的“三步法”

3.2.1 教學反思日志

教師在每次有機化學課程教學工作結束后，要及時對自己的教學進行反思總結，寫出簡要的教學反思日志，內容大致包括：凝練升華、教學智慧、學生創新、再教設計等。1) 凝練升華：即使對化合物結構及反應機理已理解足夠透徹，在教學的過程中也難免會出現將機理復雜化等現象，對其進行及時反思和整理，有助于擴展教學思路，提升教學能力。2) 教學智慧：在機理講解及討論的過程中，師生偶爾會碰撞出“靈感的火花”，基于學生思維的討論及思考是提升教師教學方法及教學能力的基石，故教師課后一定要及時檢索回顧這些瞬間并進行記錄以提升教學策略。3) 學生創新：在課堂教學中，伴隨著教師的講解和引導，學生會產生一些富有創新性的“思維火花”，教師對學生在課堂上的獨特見解給予充分的肯定，是對學生的一種贊賞和鼓勵。這些難能可貴的創新性思維或見解是對教師課堂教學的一種補充與完善，教師在課后及時將其記錄下來以便應用于今后的教學，不僅能使學生的好方法、好思路得以推廣，而且可以拓寬教師的教學思路、提高教學水平，為教學補充豐富的材料養分。4) 再教設計：再教設計對于教師的教學實踐尤為重要。教師需要在課后靜心沉思，回憶在課堂教學過程中摸索出了哪些教學規律；教法上有哪些創新；組織教學方面有何新招；知識點上有什么發現；解題的諸多誤區有無突破；啟迪是否得當；訓練是否到位等等。通過反思，將這些得失及時記錄下來并進行必要的歸類與取舍，寫出“再教設計”，同時思考再次講授此部分內容時應該如何進行。這樣可以做到揚長避短、精益求精，把自己的教學水平提高到一個新的境界和高度[11]。

3.2.2 課程觀摩反思

有機化學課程觀摩反思有兩種具體形式。一是授課教師可以相互觀摩彼此的教學，包括理論講授課程和實驗操作課程，結合別人的授課方式和授課風格反思自己的教學模式，取長補短，提升教學水平[12]；二是授課教師可運用錄音和錄像技術記載自己的理論講授和實驗操作授課過程，通過課后回放進行授課反思，為以后的教學工作提供改進的思路和方向。

3.2.3 反思結果討論

在教研室活動中，講授有機化學的不同教師聚在一起，結合對近段時間以來學生“學”的反思討論結果和教師“教”的反思討論結果進行充分討論，主要是找出問題和總結經驗教訓。對于教學過程中的學生“學”和教師“教”的相關問題，要共同討論解決的辦法，得出改善的方案或路徑。對于教學過程中的一些好的經驗做法，教師之間進行充分的交流并相互啟發，同時要注意經驗的適用性問題。對于教師各自在理論課程講授和實驗操作課程講授的過程中遇到的一些教訓，特別是學生在實驗操作課上發生的一些不可預料情況和突發狀況要及時向其他教師分享和提醒，防微杜漸。此外，如圖2所示，根據上述內容筆者提出了反思討論法的運行流程，將反思討論法分為兩個主要部分：學生“學”的視角和教師“教”的視角。從學生“學”的視角，可以通過反思將有機化學理論知識點和實驗相互佐證，有利于增加學生對知識點的掌握程度，提高學習效率。在理論學習部分，每節課結束后需要進行課后反思，經過反思課堂內容和遇到的問題，在下一節課進行課前總結，并與小組成員討論學習，以達到鞏固理論知識的目的。從教師“教”的視角，教師的視角與學生是相互促進的關系，通過教學反思日志、課程觀摩反思、反思結果討論過程提升教學和專業知識水平。上述的“兩相模式”可以極大地促進學生學習的主動性和教師的教學能力，將反思討論法的理論意義較好地應用在實踐中。

圖2 反思討論法的運行流程

4 結語

在教學過程中使用反思與討論相結合的“反思討論法”，這種方法應同時適用于學生的“學”和教師的“教”，在學生學習過程的過程中，以“反思討論法”為媒介，能夠使師生間的教學相長變得更加深入和具體。有機化學涉及的基礎概念內容龐雜且反應機理抽象難懂，學生容易出現知識點混淆和化合物結構理解不深刻，甚至容易產生排斥厭學心理，在教學實踐當中，通過課后的學習反思和課中的小組討論，能夠幫助學生營造帶有問題和目的進行學習的環境，從而使其內心的學習興趣得到充分的挖掘和激發[13]，促使學生在相互合作中探討并掌握知識。

在“反思教學法”的使用過程中需要注意以下幾個關鍵要點，以更好地達成優質的學習效果。一是要關注學生的反思討論進程并注意掌控時間，還要特別注意總結歸納討論的收獲和啟發。在課堂討論正式開始后，教師要走入學生中間，傾聽他們的學習困惑并通過引用實例、結構模型展示等形式參與到學生的討論中去；對于教研室活動中，授課教師們之間的討論也要注意討論的議程設置，緊扣主題，比如有機化學教學的實際困惑、好的課堂教學方法、學生們普遍認為的重難點知識、實驗操作過程中的突發狀況的解決方案等。二是可以把學生平時參與“反思討論”的表現納入有機化學平時成績的考核中，進一步豐富考核評價指標，既能調動學生的學習積極性，又能全面、公正地評價學生的學習情況，同時也避免了學生抱有“只要考前突擊，就能通過考試”的想法，忽視平時的知識積累，考完即忘，并未牢固掌握有機化學知識。三是教師在有機化學課程教學中注意多引導學生反思高中與大學化學知識的有效銜接，教研室活動中的授課教師討論在議程設置上也要注意將當前的有機化學的科研前沿與有關教學內容緊密地結合起來，增強學生對有機化學學科發展方向的了解和濃厚興趣，為今后進入畢業設計或研究生科研工作提早熱身。