苗芳芳　滑静　王燕　刘续航

关键词：PBL教学模式;“无机化学实验”;教学方法

“無机化学实验”课程是在高等教育中培养学生化学学科能力的重要基础课程。无机化学作为高校工农理科专业的基础学科，很多课程都要以“无机化学实验”为媒介，使学生掌握基本的化学原理和实验操作技能。因为学习“无机化学实验”课程的学生较多，所以该课程可以选择项目式学习（Project-Based Learning，PBL）教学模式。目前，传统的“无机化学实验”课程大多根据教学大纲安排教学内容，侧重于基本操作实验、基本原理实验、重要元素及化合物性质实验和综合设计性实验4个部分。由于课程大纲的调整，教师倾向于专业知识的传授，忽略了学生对知识结构的认知和循序渐进地分析问题、解决问题的能力的培养，未能满足时代对智能化、数字化的需求[1]。随着人们物质生活水平的提高，越来越多的学生沉溺于游戏，忽视了自身创新能力以及合作交流能力的培养。因此，结合PBL教学模式调整教学内容和方式，培养对社会有价值的全方位人才迫在眉睫。

PBL教学模式是以问题为导向的人才培养方式，在学生能力拓展、创新思维培养等方面区别于传统教学模式，越来越受教育行业的欢迎。PBL教学模式在传统模式的基础上进行创新改革，以问题为诱导推进教学，鼓励和激发学生的头脑风暴，引导学生发散思维、独立思考、自主解决问题，成为社会所需要的自学型人才。PBL与各类课程同向同行，形成协同效应，是将“引导树人”作为教育根本任务的一种综合教育理念，从单独的知识传授模式向知识和提问引导相结合的新模式转化。在当前时代背景下，本研究探讨将“无机化学实验”课程与PBL教学模式相结合，形成新型“无机化学实验”课程教学模式的原因，探索将其融入传统模式下的“无机化学实验”课程的途径。

1 PBL教学模式的引入

教学目标是对教学过程的预设和前提操作，对教学过程有引导、调整、激励和过程评价等作用。完整的教学定位要建立在达到预期教学效果和教学目标的基础上，具有全面性和具体性。在教学过程中，教师不仅要讲授基本知识，还要进行知识点延伸和拓展，帮助学生培养知识应用能力。教学模式作为达到教学目标和教学效果的基础，发挥了重要作用。PBL教学模式打破了以教师为中心的传统教学模式，在教师的指导下，“以学生为中心，以问题为基础”[2]，通过小组讨论，学生课前独立搜集资料，从中发现问题、分析问题、解决问题，培养了自主创新能力。“无机化学实验”课程前期可以有效结合PBL教学模式，让学生独立完成基础操作，发挥PBL教学模式的优势，让学生有所体验和收获[3]。当然，教师还要不断调整教学目标，通过适当的规划和设计，将PBL教学模式融入“无机化学实验”课程，帮助学生培养和提高化学学科素养，实现教法统一。在教学过程中应用PBL教学模式、实现全方位引导育人的实践方法有以下3个方面。

1.1紧密联系教材

依托教材，以PBL教学模式引领日常教学通常有多种方法可以实现，比如多种教学形式、应用多媒体、拓展课外知识等。例如在讲解“无机元素和无机化合物”这节内容时，可以构建以问题情境为中心的教学模式，渗透到教学活动中;在学习“氧族元素和硫族元素”这节内容时，要理解从元素到化合物的发展过程，教师应设置真实的问题情境并贯穿整个实验教学过程，使学生明白物质的宏观含义与微观含义的区别和联系，树立辩证的科学自然观。在教授“化合物的性质和用途”实验时，教师可引导学生课前搜集资料、课上分组共享资料，通过讨论总结化学知识来解释实验现象，帮助学生树立科学严谨的态度，增强他们的使命感。因此，在“无机化学实验”教学过程中，教师应根据教学大纲合理安排知识的教授顺序，充分挖掘材料的隐含知识点，在教授化学知识的同时，潜移默化地培养学生的创新思维。

1.2开展探究性学习

在探究活动中应用PBL教学模式，需要与教学目标紧密结合，关注过程与方法、情感态度与价值观等方面[4]。只有紧密结合教学目标与教学模式，相互配合开展教学，才能实现教学相长。其中，探究性学习可以实现物质性质与验证实验的相互联系和印证。因此，在探究性实验教学中，要培养学生探究问题、思考问题、解决问题的能力，同时引导学生将所学知识与生活实际、社会发展紧密结合，化科学理论为内在知识，逐步形成科学的情感态度和价值观。例如在“三草酸和铁酸钾的制备和性质”实验中，教师要求学生深入分析，提出要探究的问题，并进行小组交流，讨论问题的科学价值。在此过程中，学生发现问题是探究学习的开始环节，问题的提出和解决需要对实验现象的敏锐观察、质疑精神、团队精神和良好的分工协作，覆盖问题导向、情景设置等教学环节。在教学过程中，学生对学习时间、课堂形式、课程进度的调整有更大的自主选择权。

1.3关注社会，利用热点话题

联系生活实际，引导学生结合生活中的化学问题，开展情景教学，引导学生积极运用化学知识解释生活现象，让学生主动探索和发现，实现自我认知，获得喜悦和自豪。“无机化学实验”教材中有很多内容都介绍了无机化学在生活中的应用，教师还可以收集一些无机化学应用实例，激发学生探究“无机化学实验”的兴趣，培养学生理论联系实际、将所学知识应用于生活的能力。随着全球化和信息化时代的到来，大学作为一个“小社会”亦会受到影响，而当前发生的社会热点问题值得大学生关注，教师应引导学生对其进行深入剖析，既可以提升学生的思想素质，也可以培养学生严谨的科学态度。

2构建化学实验课程PBL教学模式—以无汞盐法测定铁矿石中的全铁为例

随着多媒体和信息技术的发展，信息化教学快速融入传统教学模式中，为多途径、多渠道进行信息化教学提供了便利。在教学过程中，将实验项目涉及的问题及信息元素有意识地融入课前预习、课上讲解、讨论和课后反馈环节，学生通过主动调研和讨论将科学知识内化，达到教学目的。例如“无汞盐法测定铁矿石中的全铁”是北京农学院自主研发设计的“无机化学实验”项目。经典的“重铬酸钾法测铁”一直是国内外铁矿石全铁分析的标准方法，但实验中用到的汞盐造成的环境污染十分严重。早在20世纪70年代，北京农学院化学教研室的老师们就意识到了这个问题，组织科研人员与研究院合作，通过大量实验研究，成功用硅钼黄指示剂替代汞盐，既具备原方法快速、准确和简便的优势，又避免了使用汞盐对环境造成的污染。教师通过对该案例的介绍和情境设置，引导学生自主思考问题，结合教师的问题引导，不仅能使学生了解汞污染的危害，还能继承前辈教师的创新精神，激发学生的创新动力，增强学生的社会责任感和使命感。此外，该实验结果误差若想控制在3‰以内，除了滴定操作规范外，在滴定前的预还原环节，要求在近沸状态下滴加SnCl2还原剂，通过硅钼黄指示剂一系列复杂的颜色变化，控制预还原进程，并要求预还原反应一气呵成，否则温度变化及空气中的O2都会影响预还原结果，导致实验失败。为了使学生更好地完成实验，掌握该实验方法和其中的化学原理、设计思路，实验课前，教师会把预还原视频发到班级微信群，指导学生预习。在课前预习环节，要求学生对比无汞盐法与汞盐法的差异，计算每次应用汞盐法实验可能产生的汞污染量，引导学生关注重金属离子排放的国家及行业标准，让学生自觉树立绿色环保意识。在实验课堂上，运用翻转教学法，指导学生熟练掌握实验内容;在讨论分析铁矿石成分环节，引入矿产资源保护理念和可持续发展的重要性，结合当前社会热点，适时引入中美贸易战中的“卡脖子”问题，引导学生努力学习、勇于创新，认识到核心科技和关键技术只能靠自力更生。实验结束后撰写实验报告时，不仅要求学生全面分析并总结实验现象和实验数据，还要结合本实验项目涵盖的化学知识原理，阐述所思所获。

3调整教学方式与教学内容

3.1线上与线下相结合

传统的“无机化学实验”授课方式是课堂讲授，学生根据教师讲授的知识点进行性质验证。实验结束后，开展以PBL教学模式为引导的教学讨论。因此，借助当前信息网络的快速发展，可将课堂知识适当做“减法”，利用雨课堂、翻转课堂等教学方式，使线上与线下“双管齐下”，将一些学生易于消化的基础知识提前发送给学生，引导学生提前将知识点化零为整，利用网络资源实现上课前的“加法”。但是，必须根据课程特点、本着合理适量的原则布置课前预习任务，与实验教学内容有机结合，达到预期的育人效果。

3.2修订教学大纲教学大纲

是一门课程的纲领性文件，教学改革的首要内容是遵循信息化、时代化的教学理念，对已有课程的教学大纲进行修改。结合“无机化学实验”课程特点，对课程性质、教学任务和课程基本要求进行调整，弥补传统教学大纲仅包含专业理论教学任务的不足，体现有效教学的深刻意义。

4结语

“无机化学实验”是一门重要的本科必修基础课程，对培养学生分析和解决问题的能力起重要作用。应用PBL教学理念，将信息技术、环保意识等元素渗透到教学过程中，会对学生把握和理解课程内容、培养学生的科学素养产生重大影响，同时激发学生的学习积极性和主动性，提高教学质量，更是实现高校立德树人的目标，为社会培养具有严谨科学态度、务实创新的新型人才的途径。