如何在无机及分析化学课程教学中引入案例教学模式①

陈 青 韩晓祥 王奎武 周 涛 石锦芹 陈可先

(浙江工商大学食品与生物工程学院)

无机及分析化学课程是理工类专业大学生进入大学后学习的第一门专业基础课，在教学内容上具有承上启下的作用，不仅为其他后续专业课程的教学提供必备的知识基础，还担负着使学生尽快适应大学专业课程学习的重要任务。无机及分析化学的高质量教学，可以有效激发和提高大学新生学习化学的兴趣，对培养学生的科学思维方法和综合能力具有重要意义。

传统的无机化学授课采用的是以教师讲授为主的教学模式，教师是主导，授课深度和进度一般会参照中等学生的水平进行，忽视了学生的个体差异，让很多学生觉得无机及分析化学很难、很枯燥。同时，新高考改革之后，入校的新生化学基础相差较大，课堂讲授的教学方法更难照顾到两端学生的学习兴趣，抑制了学生的自主学习能力。此外，无机及分析化学中的很多知识点是以较为抽象的形式出现的，没有清楚突出理论与实际应用之间的联系，很容易造成学生认为无机及分析化学很无趣的现象。因此，对于无机及分析化学课程的教学而言，教师更需要不断探索和运用更加科学有效的教学方法。

一、案例教学方法的起源和研究背景

在西方，案例教学法最早出现在1870年美国的法学课堂上，1910年哈佛大学法学院和医学院将一些难以理解的知识编著成法学和医学案例，通过师生讨论和交流解决了一些原有教学中无法突破的难题，取得了良好的教学效果，并被广大师生认可和接受。1918年，案例教学法被倡导应用于课堂教学中。到了20世纪40年代，案例教学形成了比较完善的理论体系，哈佛大学专门为此建立了案例库，供广大院校使用。之后，案例教学法取得了巨大的成功，并开始在不同学科中进行应用。在我国，《礼记·学记》中记有“其言也约而达，微而臧，罕譬而喻”。这里的罕是指少，譬是指例子，喻则指讲授，这句话的意思是指通过简单的举例就让学生轻松明白其中蕴含的道理，这就是早期的案例教学法的思想。但这样的思想在中国并没有被继承和发扬，很长一段时间停滞发展。中华人民共和国成立后，我们国家的教育模式主要是应试教育模式，这种模式很难发挥学生的主观能动性。改革开放之后，随着社会的进步，案例教学法再次进入教育家的视野，并将其用于高等教学活动中，最早使用案例教学法的专业主要是管理、法学、经济学等专业。进入21世纪，案例教学法开始应用于理工科专业中，特别是专业课的教学中，而在基础类课程教学中的应用较少。迄今，无机及分析化学课堂教学中关于案例教学法的研究成果还非常匮乏，且存在学科与案例的衔接还不够紧密，教学模式还不够系统化等问题。因此，课程组在无机及分析化学教学中进行了有益尝试，希望能融合课堂讲授和案例教学的优点，实现理论联系实际，学以致用的教学目的。

二、案例教学法在无机及分析化学中的应用

1.案例的建构

案例的选择对于案例教学法的实施效果影响显著，因为无机及分析化学是大学新生进入大学后的第一门专业基础课，所以案例选择需要遵循以下的原则：第一，案例应该具有真实性，从化学史角度出发，选取合适的案例，渗透到课堂教学中，通过学习科学家的科学精神和思维方法，促进学生的科学思维能力发展和核心素养的形成；第二，案例应该具有知识性，选择的案例应该符合教学目标，并能体现无机化学的重要概念和理论，可以让学生从中获取要求掌握的专业知识和技能；第三，案例应该具有趣味性，选择的案例应该特别有趣，才能调动起学生的兴趣和好奇心，积极参与教学过程，可以选择与日常生活联系紧密的知识，或者研究前沿，比如当年的诺贝尔化学奖项等；第四，案例应该具有启发性，案例必须围绕教学目标引导学生独立思考、发现问题并找到解决问题的突破口，进而掌握相应的知识点，具有启发性的案例更能激发学生的学习热情，加深记忆；第五，案例应该具有实用性，选取利用无机化学知识进行创新创业的案例，让学生认识到化学理论源于实际并可用于指导生产和生活实践，使学生真正明白学有所用的含义，并培养创新创业能力。

通过具有真实性、知识性、趣味性、启发性和实用性的案例内容，对知识点进行讲授，可弥补传统授课法的局限性，充分调动学生的学习兴趣、主动性、积极性和创造性。

2.案例教学法的具体实施步骤

恰当地选择案例材料后，案例教学模式的具体实施也非常重要，分析现有的案例教学法，不难发现，案例教学法的实施过程主要设定为案例设计、案例分析、案例解决和案例延伸四个方面，最重要的部分为案例分析。

对于大一学生来说，相应的知识积累和储备较单薄，所以我们采用了下面的步骤进行实施：给出案例→提出问题→回答问题→强调知识重点。

在系列紧密联系实际生活的案例基础上，提出学生感兴趣并切中基础理论核心的问题，回答问题，逐步深入，使学生轻松自然地理解并掌握无机及分析化学中的基本原理。

3.具体案例应用

在学习氧化还原反应章节时，首先，让同学们自己说一下常见的氧化还原反应，大部分同学都会提到木柴燃烧。之后，老师可以引出问题：烫发时头发会经历怎样的变化？随后，进行问题回答，头发经历的是一个氧化还原反应。简单讲述一下头发的变化过程：头发的主要成分是蛋白质，维持其形状的是二硫键，如果要进行造型，需要破坏二硫键，造型好之后要固定新造型，又需要接上二硫键，头发经历了氧化还原反应，烫发中会用到氧化剂和还原剂。进而，老师再次提出新问题：(1)氧化还原反应的本质是什么？(2)氧化剂和还原剂的定义是什么？(3)氧化还原反应有什么应用？根据提出的问题，组织学生进行讨论，一般将班里的学生分为6组，每组分别进行小组讨论，讨论结束后每组选派一名代表或由老师直接指定一名学生进行总结发言，老师根据大家的讨论结果进行总结和重点知识的讲授。最后，老师提出延伸性问题：氧化剂和还原剂在保存时能否放在一起？并结合社会上发生的一些实验室安全事故引导学生思考，在讨论中使学生树立实验室安全意识和规则意识，让学生再次明确理论知识在现实生活中如何应用。

4.多种教学方法并用

无机及分析化学具有内容多、课时少的特点，大一新生的知识和技能储备也非常有限，所以课堂教学还应以教师讲授为主，同时适当地引入案例教学。这可以起到激发学生学习兴趣、加深理解和记忆基本原理的作用，促进学生对知识的掌握，培养学生分析问题和解决问题的能力。通过实践，我们认为在无机及分析化学教学中，要将案例教学法、传统教学法和其他教学方式有机结合，形成互补，一般来说，案例教学部分需控制在总课时的10%—15%较为合适。

三、教学效果和思考

在无机及分析化学教学中引入案例教学法可以改变以教师讲授为主的教学方法，显著提高了学生的学习兴趣，加强了师生互动和交流，活跃了课堂气氛，体现了学生主体性作用，充分调动了学生的主动性和积极性。案例教学法还有效提高了学生的表达能力、团队合作能力、敢于质疑和提出自己想法的创新思维。但同时，案例教学法对老师教学的设计、实施和把控能力的要求更高。将传统讲授模式和案例教学模式并用，可以取长补短，有机融合，在讲授中还需要采用多种教学方法并用，从多方面提升学生分析问题和解决问题的能力，才能保证良好的教学效果。