基于网络教学平台的PBL教学模式在物理化学实验教学中的实践

郑湘娟1 李凤丽2 迟宝珠1 李志美1 余淑娴1

1.南昌大学化学学院 江西南昌

2.郑州大学化学与分子工程学院 河南郑州

摘要

基于网络教学平台系统，结合“蔗糖水解速率常数的测定”“液体饱和蒸气压的测定”“燃烧热的测定”等3个物理化学常规实验，介绍了在物理化学实验教学中实施以问题为导向的教学法(PBL)的具体实施步骤，探讨了该教学模式在化学实验教学实践中的应用。结果表明该教学模式教学效果良好，具有一定的推广价值。

关键词

物理化学实验;问题教学法;网络教学平台;教学案例

随着现代网络和多媒体技术的高速发展，现阶段我国大学教育正朝着网络化、个性化和多元化的方向迈进。网络教学平台作为辅助课堂教学的一种手段，在原来教学系统的基础上，从对教学过程(如课件的制作与发布、教学组织、教学交互、学习支持和教学评价等)的全面支撑,到教学的组织管理(用户与课程的管理)，再到与网络教学资源库及其管理系统的整合,构建了一个比较完整的网上教学支撑环境。网络教学平台具有传统教学模式不可比拟的优点，如不受时间和空间的限制、信息传递快捷、海量教育资源共享、学生学习状态的动态把握等，且对于激发现代大学生学习的主动性和积极性、探索以“以学生为主体”的学习模式等均具有深远意义。同时，单纯的网络教学模式也存在一定弊端，如在“虚拟环境”中缺乏对事物的主观性和感知性的认识、网络教学活动的开展方式比较单一、教学评价和反馈滞后等，这就限制了对大学生动手、动口能力的培养。

以问题为导向的教学法(problem-based learning, PBL)由美国神经病学教授Barrows在加拿大McMaster大学针对临床案例率先使用。PBL教学模式主要以学生为核心，以问题为基础，由精选问题、界定问题、解析问题、展示成果、总结与反思等5个环节组成，其目的在于培养学生主动分析问题和解决问题的能力。PBL教学模式改变了传统以教师课堂讲授为主体的教学模式，将学生的学习过程设计为学生在教师指导下通过独立探索与合作来解决问题的过程，这与目前倡导的以学生为中心的教学理念是十分吻合的，也是促进教学改革和发展的重要手段之一。

物理化学实验是物理化学理论课程的延续和对相关理论知识的应用，它综合了化学领域中各分支学科所需要的基本研究技术和研究方法，在化学、化工、材料、食品等专业的实验课程中占有重要地位，其教学目标是使学生掌握物理化学理论知识及相应的操作技能，培养学生的基本实验技术、创新思维和综合能力，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力[1-2]。传统的物理化学实验教学依赖于编写详尽的实验教材，再通过教师课堂讲解，学生只需按教材中规定好的实验步骤和方法进行“抓中药式”操作，这样就导致了学生对做过的实验印象模糊，对实验中涉及到的实验原理、实验方法理解薄弱，在实验技能和科学素养方面并没有达到教学目标。为了有效地解决物理化学实验教学中面临的上述问题，结合上述网络教学平台和PBL教学模式的优势，根据物理化学实验课程自身的特点，针对在物理化学实验中激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，培养学生的独立思考能力、分析问题和解决问题的能力[3-4]等问题，在物理化学实验教学实践中，以网络教学平台为基础，以PBL教学模式为手段，建立了以教师提出问题和学生探究问题、解决问题为脉络的教学方法[5-9]，显著增强了学生学习物理化学实验的兴趣，激发了学习热情，取得了良好的教学效果。

对2014级化学、化工、材料专业的学生(6个班级，共计200余名学生)进行了试点，共5名教师协作完成。具体实施方案及典型案例介绍如下。

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基于网络教学平台的PBL教学模式的具体实施案例

2.1蔗糖水解速率常数的测定

蔗糖水解反应速率常数的测定是一个综合性强的实验，它巧妙依据化学反应动力学的基础理论，使用旋光仪来测定酸水解条件下蔗糖在不同反应时刻的旋光度，进而间接得到蔗糖水解速率常数和半衰期[11-15]。该实验要求学生了解旋光仪的基本原理，掌握仪器的使用方法和实验原理。从实际的教学过程中发现，虽然实验操作过程和实验数据处理相对简单，但学生往往做完实验之后，仍然对于实验过程中应用的理论和实验操作存在一定的疑惑和误解。针对上述问题，教师可将实验过程中容易产生疑惑的方面分解为以下若干问题，并提前发布在网络教学平台上，供学生预习时参考。

文章来源：《化学教与学》 网址: http://www.hxjyxzz.cn/zonghexinwen/2020/0904/539.html