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【关键词】信息化教学分析化学任务驱动
分析化学是药学专业的一门重要基础课程,对后续的专业课程如药物分析等的学习起到了支撑作用。由于该课程理论知识多且杂,内容抽象,教学课时较少,学生普遍感觉学习困难,教学效果有限。如何采用合适的教学方法,利用新的教学手段,实现有效教学,成为我们的关注点。数字化时代,信息化的普及不仅改变了人们生活与学习的习惯,也在深刻地推动着课堂教学的转型与突破。当学生和老师处在同一个信息环境中的时候,以传授知识、答疑解惑、习题演练为主的传统课堂,与学生们持续学习的激情与向往渐行渐远,仅仅依靠在课堂吸引力、策略方法上做改进,已无法满足学生的个性化成长需求。运用互联网和数字化技术来促进学生学会学习、学会探究、学会开发大脑的潜能、学会透过知识获取智慧、学会有勇气面对未知世界的未知问题,已成为一种不可逆转的趋势。本文以药物分析课程重点内容色谱法概述为例,探讨信息化技术在教学中的应用。
一教学分析
第一,目标分析。色谱法是现代分析化学的重要组成部分,实际应用非常广泛,在《中国药典》中也占了相当大的比例,是课程的重点内容。根据人才培养方案和课程标准,本节课的教学目标包括使学生掌握色谱法的基本概念和基本原理;了解色谱法的理论基础;能进行简单的色谱定性和定量分析。在潜移默化中培养学生正确的学习方法,提高学习兴趣。第二,学情分析。授课班级的学生为药品质量与安全专业高职二年级,具有一定的理论学习的基础,动手操作能力强,有一定的团队协作意识。但是大部分学生学习方法欠佳,想学不会学,且很难随时得到帮助。综合考虑以上因素,我们建立了分析化学课程的教学互动平台,依托该平台和网络学习环境,运用信息化和数字化教学资源及手段,采用任务教学法,加强学生自我学习能力的培养,力求实现教学目标、突出教学重点、突破教学难点。
二教学实施
“讲给别人听是最好的学习方式。”为了使学生能学会自主思考,主动学习,根据本节课特点,并结合翻转课堂理念,我们充分利用各种信息化技术,把任务和任务准备置于课前、评价拓展留在课后,集中宝贵的课堂时间解决最关键的问题。既充分调动了学生学习的积极性,也为学习提供了必要的支持。1.学习任务。为了使学生在上课之前就对本节课内容有具体了解,不浮于课本中的文字,需要有具体的学习任务书。因为首次介绍色谱法,学习任务的确定对以后教学的展开起到了关键的作用。任务书需要考虑到学生基础,既能通过任务书引导学生完成学习,又不会出现因为太难不知从何下手的情况,便于学生具体操作。教师提前把任务书上传至课程的教学平台,督促学生按照要求开展自主学习,同时利用平台与学生就困难问题展开讨论。2.实施学习过程。第一,任务分解,学生分组。把本节内容分为色谱法分离原理和分类、色谱法基本概念、色谱法定性分析、色谱法定量分析4个学习项目。每10人左右组成一个小组,每组学生认领一个学习项目。第二,确定组长,分析任务。小组成员确定后,选出组长是关键。如果只是通过学生选举,通常组长都是综合素质较为突出的学生,承担组内的大部分工作,但这样会使其他学生失去了锻炼的机会。因此,教师综合每次小组活动情况指定组长,为每位学生提供锻炼综合能力的机会。各小组成员在组长的带领下,分析任务并初步制定学习策略,做好分工并详细记录上传至教学平台。第三,搜集资料,互动学习。传统的教学活动多是课堂上的老师教和学生学。色谱法理论知识多、内容抽象,学生难以理解,教学效果事倍功半。数字化教学资料的出现,为学生的自主学习提供了丰富的素材,可以极大地调动学生的学习积极性。教材内容成为完成任务所需的骨架,而所需要的血肉则需要学生充分利用网络和图书资源搜集补充。在搜集信息的过程中,教师作为引导者,适时在教学平台上提供更加丰富的教学资料,比如企业液相色谱仪培训资料、重点内容微课、图库、案例库等,进一步加深学生的自学理解程度;推荐的一系列优秀学习网站和图书资源等,培养学生的自学能力。同时充分利用教学平台的手机版APP,保持师生间的有效沟通,随时解决学生学习中遇到的困难。对于各组的进度,教师也是通过互动教学平台及时了解。各组在规定时间上传学习进度,教师及时进行反馈,保证学生各司其职,都能得到锻炼。第四,准备课件,深入理解。课件制作,不仅督促学生深入研究关于色谱法的新知识,也是对可能涉及的旧知识的应用。学生在前期搜集到的各项资料的基础上,通过小组合作完成课件的制作。经过教师的引导和小组的讨论修改,学生都能在现有分析化学知识的基础上,充分利用信息化资源,做到直观形象、利于理解。例如,有的小组利用专业色谱网站上制作的动画,说明色谱法重要的基本概念的定义,摆脱了此前枯燥的文字介绍。对该节教学难点色谱法分离原理,学生利用PPT的动画功能自制了动画,演示了混合物在色谱柱中的分离过程,使原本通过描述不能理解的过程直观形象地展示在眼前,突破教学难点。而色谱法的定量分析是色谱法的教学重点,学生通过DryLab软件模拟了用色谱法进行分析的实验过程,不仅突出了这一教学重点,而且启发了学生的思考。第五,课堂展示,总结提高。经过充分的准备,在教师的把关下,各组派出代表进行授课,展示本组的任务完成情况。第一组在分类的介绍中,通过思维导图软件清晰地列出了色谱法的几大种类,还展现了现代色谱的发展历史和重要作用。第二组结合实例,形象地介绍了各个重要概念。为了避免知识过于枯燥、抽象不易理解,学生充分利用了搜集到的动画软件,模拟色谱原理,展开实时互动和现场讲解,很好地解决了这一难题。第三、四组把应用于药物的分析实例相结合,介绍了基本的分析方法,并通过模拟软件的辅助进行现场分析,使知识形象化。各小组的展示内容犹如一粒粒珍珠,需要教师的总结作为一根线把它们串在一起。在总结中教师对各小组的展示进行评价,对不当内容如给予纠正,对忽略的内容进行补充,保证学生对色谱法基本概念这一节内容有完整清晰的理解。通过总结讲评,学生收获了成就感,提高了学习兴趣。第六,应用拓展,查缺补漏。学生有了前期运用信息资源自主学习的基础,教师进而提出具体药物的色谱分析方法和注意事项,既让理论知识得到了延伸,又为相关专业知识的讨论做好了铺垫。学生通过在文献数据库的检索,发现色谱法在现代药品检验中的应用日益广泛。细读相关论文,并撰写笔记上传到学习平台的讨论空间,对基础知识的应用起到了很好的促进作用,加强了基础知识和专业知识的有效衔接。学生在教学平成本节内容的测试,查找薄弱点,有针对性地巩固提高。而教师根据测试情况,对薄弱环节加强指导。3.评价学习效果。课后各小组上传课件和总结性材料,交流学习心得。最后,学生在教学平台上针对本小组成员完成情况进行评价,自动形成小组互评成绩;教师根据学生承担的任务和完成情况、自测成绩等给出教师评价成绩;教学平台自动记录学生参与讨论的活跃度、电子资料学习程度等情况形成过程性评价成绩。这三者构成了本次学习的综合成绩。平台上的成绩排名激发了学生的学习热情,形成了良好的竞争性学习氛围。
三教学效果反思
分析化学作为一门基础课程,理论多而且抽象,学生学习困难。通过引入演示动画等多种信息化资料,把抽象的知识形象化,帮助学生理解,增加学习兴趣。充分利用教学平台,实现了学习资料共享、师生和生生的实时互动和教学效果的多元高效评价,使学生成为学习的主体,实现教学方式的转变。经过实践证明,把信息化技术合理地应用于教学是提高课堂教学效率的有效手段。
参考文献
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[2]刘飒.翻转课堂及其在中国应用的研究[D].西南大学,2016
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[4]朱宏洁,朱赘.翻转课堂及其有效实施策略刍议[J].电化教育研究,2013(8)
随着素质教育的实施,培养全面发展的合格人才的呼声越来越高。中学教育是基础教育,中学阶段所学的知识也属于基础知识,因此,要求学生掌握中学阶段的内容显得极为重要。在我国现有的国情下,既要实施素质教育,同时又不能回避学生的升学问题,这是摆在广大教育工作者面前的一个尖锐的矛盾。在高中数学学习中,两级分化的问题极为突出,要改变这种状况,因材施教显得极为必要。然而,因材施教一直是一个喊得很时髦的口号,鉴于各种主观及客观的原因,不少教师的因材施教只是停留在口头上,并没有落到实处。对学生进行分层教学,是使全体学生共同进步的一个有效措施,也是使因材施教落到实处的一种有效的方式。
2.分层教学的实施
根据学生的个性差异及接受能力不同的特点,笔者近年来在教学中采用了分层教学的教改实验,收到了较好的教学效果。要对学生进行分层教学,必须做好以下几个方面的工作。
2.1对学生进行分组
要对学生进行分层教学,教师首先必须对每个学生的学习现状了然于胸,这样才能在教学中有的放矢。我在接手一个新班的时候,便用一套难易适中的题目对所教班级进行测验,然后按照学生的测验成绩将各班的学生按照学习成绩分为A、B、C三个学习小组,其中A组为最基础的小组,B组为中等成绩组,C组为成绩优秀组。为保护学生的自尊心,在分组的过程中一定要避免使用差生这样的词语,我在分组时便是这样对学生讲的,A组为基础组,B组为提高组,C组为竞赛组,同时我还用了另一种说法,就是A组为铜牌组,B组为银牌组,C组为金牌组。这样学生即使分在了A组也不会有什么自卑感。同时我对学生说,我们的分组只是暂时的,每一次测验我们都会对学生进行重新分组,并且在学习中途学生可以按照自己的情况参加高一级小组的学习。
2.2分层备课
对学生进行分组后,教师在备课时便应根据学生的实际情况进行分层备课,在备课的过程中,对A、B、C组的同学分别提出不同的要求,这必须在备课时体现出来。这样在实际的教学中才能做到有的放矢,不至于使分层教学留于形式。哪些内容对各个组是必须掌握的,哪些内容是只作了解的,对不同小组在作业上有些什么不同的要求等,这些都必须在备课时充分考虑。
2.3分层授课
进行分层教学中极为重要的一个环节便是对学生实行分层授课。在实际的操作过程中,有点象复式教学。限于客观条件,不可能在同一堂课里将不同组的学生在不同的课室上课,因此,课堂教学时如何进行便是一个问题。以高二代数《指数不等式和对数不等式的解法》为例,我在课堂教学中是这样处理教材的:在给全班学生复习了指数函数和对数函数的单调性之后,我便给学生讲解指数不等式和对数不等式的解题策略,便是将不等式进行转化,然后用通过具体的例子进行讲解,这时,我对不同小组的同学提出了如下不同的要求。
我对全班同学说,在今天的例子中,例1和例2是教材中的例题,对A组的同学必须作出要求,用另外的话说,也就是A组的同学对例1和例2必须切实掌握:
例1解不等式(见数学教材P23例3)。
例2解不等式(见教材P23例4)。
通过对例1和例2的解答,我给A组的学生指出,对于指数不等式,我们首先要看能否将它们化为底数相同的不等式,然后由指数函数的单调性得出指数间的关系。对于对数不等式,特别地给学生强调,对数的真数为正数这一条件,然后再根据对数函数的单调性将其转化。
对于B组的同学,我除要求它们掌握A组的例题外,还要求它们掌握例3这种较为复杂一点的指数不等式问题。
例3解不等式。
我首先引导B组的同学分析例3中数字间的关系,9=32,4=22,6=2×3,这有利于培养学生对数字的敏感性。在讲例3的过程中,引导学生先将其变形为,然后可以假定A=用换元法将解出,最后由指数函数的单调性得出原不等式的解集为。
对C组的同学我除了要求他们掌握B组的问题外,对C组学生的综合能力我提出了更高的要求,于是我讲了例4,要求C组的同学切实掌握例4的解题思路及能力要求。
例4解不等式。
在解这个不等式的过程中,用到了指数函数和对数函数的单调性,还用到了数学方法中的换元法,更为重要的是,例4中含有参数a,在解题的过程中必须对参数进行分类讨论,例4是培养优秀学生综合能力的一个好例题。
由于我在教学过程中强调了对各组同学的具体要求,因此学生在学习的过程中便根据自己的基础掌握不同的内容,学生便不会出现因听不懂例题的内容而在课课上睡觉现象。
2.4分层作业
为了使学生学有所获,我在对学生实施分层上课后对作业的要求也是不同的,还是以《解指数不等式和对数不等式》为例,我是这样对学生布置作业的:
A组作业:解下列不等式:
(1)
(2).
(3)
(4).
B组作业:
1.解下列不等式:
(1)
(2).
(3).
(4)
2.求不等式在(0,1)上的解集.
3.求函数的定义域.
C组作业:
1.同B组1(1);
2.同B组2题;
3.同B组3题;
4.解不等式
5.解不等式
2.5分层辅导
在教学中对学生的学习辅导是学生巩固和掌握知识的一个重要环节。在课堂上我对学生实行分层授课后,在课外的辅导方面我采用了让学生之间相互辅导的办法进行学习辅导,即通过对口扶贫的方式进行辅导,收到了较好的效果。我的办法是,我课外直接对C组的同学进行辅导,B组的同学由C组的同学进行辅导,A组的同学由B组的同学进行辅导,这样,将全体同学的积极性都调动了起来。我对学生说,自己会做题还不表示你真正弄懂了一道题,只有你能讲解后别人能听懂则说明你自己真正懂了。另外,我给学生说,你们都是老师的助手,你们之间的相互辅导实际上也是在减轻教师的负担,因为两个班有一百多名学生,全靠老师一个人是照顾不过来的,更何况我在学校行政事务方面的工作无很多。作为办公室主任,我在学校还担任了学校行政办公室的全部工作,此外我还担任了学校的会计工作。事情之多是可想而知的,给学生讲明了这样道理,学生都极为配合我和支持我的工作。
2.6分层测验
为了检查学生学习的效果,测验是用得最多的一种方式。我自从采用分层教学后,对学生的测验采用A、B、C三套不同的试卷,以使不同的学生在考试的过程中都能将自己的水平发挥出来。在测验的过程中,学生可以根据自己的实际情况自己选择不同的试卷,即A组的同学可以选择B组的试卷,同样,B组的同学也可以选择C组的试卷。每次测验后各个组进步较大的同学可以上升一个小组,而退步的同学则的降到下一个小组。
3.收获与体会
我们学校是一个有近1500名学生,100多名教师,31个教学班的大校,我是学校办公室副主任,担任学校办公室的全部工作,同时担任高中两个班的数学教学工作,此外还担任学校会计的工作。工作之多可想而知,自从我采用分层教学之后,我教得极为轻松,学生也学得愉快,教学效果在全年级的六个教学班中名列前茅。我是在高一上学期中期考试后由于原数学教师的工作原因而接手的,我接手的是高一(3)、(4)班两个班的数学课。当时年级学生在学校中期考试中的情况如下表所示(考试由学校交叉命题,交叉阅卷,任课教师在学生分数出来前均不接触本级学生的试卷):
班级一二三四五六
平均分52.248.545.748.350.253.9
及格率55%50%47%49.5%52%58%
优秀率19%15%10%12%17%20%
综合名次246531
从上表可以看出,在我接手前学生的成绩分别为年级的第四名及第六名。
之后又通过半年多的教学,在高一学年结束时由市教委教研室统一命题,全市统一考试及阅卷,学生的考试成绩为:
班级一二三四五六
平均分54.150.055.258.447.449.7
及格率52%48%54%60%40%42%
优秀率30%29%33%40%20%23%
综合名次342165
通过以上的统计不难看出,尽管我采用分层教学的时间还不到一年,但是学生的进步是显著的,此外,在全国希望杯数学邀请赛中,我所教班级有一个学生获全年级唯一一个全国三等奖。我在学校担任的工作相当于三个人的工作量(并没有多拿一分钱的工资和奖金),有老师和我开玩笑说我是能者多劳,其实真正使我受益的是我对学生采用了分层教学,并且很多工作都由学生帮我完成了。
总结分层教学中的一些得失,我有如下一些体会:
(1)因为对学生进行了分组,并对不同的学生实行不同的要求,真正使因材实教落到了实处。
(2)对不同的学生提出不同的要求,这样能使每个学生都在课堂上学有所获,兼顾了低差生,学生在课堂上学得懂,听得明,作业做得会,这便是学习上的一种良性循环。
(3)在分组的过程中以A、B、C组出现,而不出现差生等词语,保护了学生的自尊心。此外,在课堂上,某些A组的同学能听懂一些B组的内容,B组的一些同学能听懂一些C组的内容,这增强了学生的自信心。
(4)在辅导的过程中,让C组的同学辅导B组同学,B组同学辅导A组同学,既培养了学生的参与意识,提高了学生学习的主动性,同时又减轻了教师的负责,使教师有更多的时间和精力做其它教学方面的工作。
(5)使用分层教学,在测验时学生可以自主选择试卷,学生不会因为自己的测验成绩过低而抬不起头,不少同学都愿意选择上一个小组的试题以显示自己在学习上的进步,这增强了学生学习的主动性。
一、教学要从矛盾开始
教学从矛盾开始就是从问题开始。思维自疑问和惊奇开始,在教学中可设计一个学生不易回答的悬念或者一个有趣的故事,激发学生强烈的求知欲望,起到启示诱导的作用。如在教授等差数列求和公式时,有位教师先讲了一个数学小故事:德国的“数学王子”高斯,在小学读书时,老师出了一道算术题:1+2+3+……+100=?,老师刚读完题目,高斯就在他的小黑板上写出了答案:5050,其他同学还在一个数一个数的挨个相加呢。那么,高斯是用什么方法做得这么快呢?这时学生出现惊疑,产生一种强烈的探究反响。这就是今天要讲的等差数列的求和方法--倒序相加法……。
二、设疑于重点和难点
教材中有些内容是枯燥乏味,艰涩难懂的。如数列的极限概念及无穷等比数列各项和的概念比较抽象,是难点。如对于=1这一等式,有些同学学完了数列的极限这一节后仍表怀疑。为此,一位教师在教学中插入了一段“关于分牛传说的析疑”的故事:传说古代印度有一位老人,临终前留下遗嘱,要把19头牛分给三个儿子。老大分总数的1/2,老二分总数的1/4,老三分总数的1/5。按印度的教规,牛被视为神灵,不能宰杀,只能整头分,先人的遗嘱更必须无条件遵从。老人死后,三兄弟为分牛一事而绞尽脑汁,却计无所出,最后决定诉诸官府。官府一筹莫展,便以“清官难断家务事”为由,一推了之。邻村智叟知道了,说:“这好办!我有一头牛借给你们。这样,总共就有20头牛。老大分1/2可得10头;老二分1/4可得5头;老三分1/5可得4头。你等三人共分去19头牛,剩下的一头牛再还我!”真是妙极了!不过,后来人们在钦佩之余总带有一丝怀疑。老大似乎只该分9.5头,最后他怎么竟得了10头呢?学生很感兴趣,……老师经过分析使问题转化为学生所学的无穷等比
数列各项和公式
(|q|<1)的应用。寓解疑于趣味之中。
三、设疑于教材易出错之处
英国心理学家贝恩布里奇说过:“差错人皆有之,作为教师不利用是不能原谅的。”学生在学习数学的过程中最常见的错误是,不顾条件或研究范围的变化,丢三掉四,或解完一道题后不检查、不思考。故在学生易出错之处,让学生去尝试,去“碰壁”和“跌跤”,让学生充分“暴露问题”,然后顺其错误认真剖析,不断引导,使学生恍然大悟,留下深刻印象。
如:若函数图象都在X轴上方,求实数a的取值范围。
学生因思维定势的影响,往往错解为a>0且,得出0<a<1,而忽略了a=0的情况。
四、设疑于结尾
一堂好课也应设“矛盾”而终,使其完而未完,意味无穷。在一堂课结束时,根据知识的系统,承上启下地提出新的问题,这样一方面可以使新旧知识有机地联系起来,同时可以激发起学生新的求知欲望,为下一节课的教学作好充分的心理准备。我国章回小说就常用这种妙趣夺人的心理设计,每当故事发展到,事物的矛盾冲突激化到顶点的时候,当读者急切地盼望故事的结局时,作者便以“欲知后事如何,且听下回分解”结尾,迫使读者不得不继续读下去!课堂何尝不是如此,一堂好课不是讲完了就完了,而是词已尽意无穷。
如在解不等式时,一位教师先利用学生已有的知识解决这个问题,即采用解两个不等式组来解决,接着,又用如下的解法: