浅谈PBL教学法在 《分析化学》实验教学中的应用

蔡竞春 倪 燕 杨 蓉 罗莎杰

（成都中医药大学，四川 成都 611137）

《分析化学》是临床检验和生物科学等专业的一门重要的专业基础课。从化学的发展历史来看，化学是一门以实验为基础的学科。通过实验教学能使学生更好地掌握、运用所学的理论知识和实践技能，使学生具备严密的思维方式和分析解决问题的方法，具备准确的“量”的概念和良好的实验室习惯，具有扎实的实验基本技能，为后续课程打下坚实的基础。

然而，从现有教学模式来看，多是老师先讲解实验原理、操作步骤、计算方法和注意事项，学生被动接受。如果学生出现错误，老师会认为他是上课不专心，没认真听讲，而没有想到学生在这种被动的接受过程中，并没有主动的思考，因此老师的讲解内容由于没有得到巩固，慢慢地从学生的记忆中淡化和消失。在这种教学模式下，使学生缺乏实验兴趣和主动性，不利于学生创新意识和创造思维的培养。

PBL 教学法是一种以问题为基础［1，2］，以学生为中心，培养学生的自学能力，发展学生综合思考能力和解决实际问题能力的教学法。笔者尝试将PBL教学法应用于分析化学实验教学中，对PBL教学模式进行了探讨。

一、PBL教学法的问题设计

1.应根据实验内容设计合理的问题

PBL教学法的核心是提出问题，学生的整个学习过程都围绕解决问题进行［2，3］。因此对每次实验课，教师要根据实验内容合理设计出问题，这是PBL教学的关键环节之一。设计的问题要遵循如下原则:一要贴近教材，符合实验内容，难易适中;二要贴近生活实际和工作。这样才能激发学生探究的兴趣。以酸碱滴定为例，我们设计了如下几个问题:（1）酸碱滴定过程中，pH的变化规律是什么?（2）什么叫突跃范围?（3）如何选择指示剂?（4）影响滴定突跃范围的因素是什么?判别式如何?（5）盐酸、氢氧化钠标准溶液如何配制?（6）氢氧化钠标准溶液能直接滴定苯甲酸吗?能直接滴定硼酸吗?（7）氢氧化钠标准溶液能直接测定奶粉中蛋白质的含量吗?（8）凯氏定氮法的原理是什么?（9）不法商贩是如何钻凯氏定氮法的空子的?（10）为什么会发生三聚氰胺事件?这些问题由简单到复杂，联系了实际和社会上的热点问题。

2.设计的问题应与学生的生活相联系

学生学习的环境应放在真实问题的背景中，这样才能使它对学生有意义。教师只有把教材内容与生活情境结合起来，使教学内容成为学生看得见、摸得着、听得到的现实，才能使他们愿学、乐学［4］。由于上述问题联系了社会上的热点问题，因此学生拿到问题后表现出极大的兴趣，一方面他们温习了以往学过的理论知识，另一方面他们要查资料解决问题，这就让实验教学过程不再板起面孔说话，培养了学生分析问题和解决问题的能力。

比如在配位滴定法中，上课前可询问同学们，地球上的水主要来源于大自然，可天然水由于长期与岩石、土壤接触，溶解了大量的无机盐，如Ca2+（钙）和Mg2+（镁）。通常把含有较多的Ca2+和Mg2+的水叫做硬水。长期饮用硬度较高的水可能患胆结石，因此硬度是水质的一个重要指标。测定水的总硬度就是测定水中钙镁盐的总含量，怎么测呢?通过以上的问题先引出同学们的求知欲望，再根据课本内容设计如下几个问题:（1）EDTA和MEDTA的化学特性是什么?（2）MY的稳定常数的表达式及物理意义?（3）什么叫酸效应?酸效应系数的表达式及影响因素。（4）副反应及副反应系数。（5）MY的条件稳定常数及其计算。（6）测单一金属离子的适宜酸度范围的计算。（7）混合离子的选择性滴定。（8）如何提高滴定的选择性?（9）如何测水的总硬度?水的总硬度如何表示?（10）饮用水的标准是什么?等等。在同学们弄懂这些问题后，可以引导同学们测定身边不同来源水的总硬度。人总是很关心自己身边的环境，让同学们测定自己身边不同来源水的总硬度，同学们总是会很有兴趣的。通过测定身边不同来源水的总硬度，将实验与学生的生活和周围的环境联系起来，能帮助学生树立环保观念。

二、以问题为引导组织实验教学

教师在上实验课的前一周，将问题发给同学们。同学们随机分成几个小组，每个小组6～8人，围绕教师提出的问题查资料并进行讨论，由组长主持并记好笔记，要鼓励每个同学都要发言。教师可在旁边作适当的指导，但不能帮他们解决问题。学生有问题的应记录下来，带着问题去做实验，在实验中解决问题。实验完成后，教师再请各小组长发言，讲述本小组是如何发现问题，解决问题的。教师最后再作总结，总结各个小组是如何讨论解决问题的，并请每个小组写出实验报告，有些优秀的甚至可以写出小论文。象这样，同学们就能从提出问题—解决问题—提出问题—解决问题中获取知识，激发出学生的学习积极性、学习兴趣和参与意识，达到教与学的互动。

比如在测定“不同来源水的总硬度”这一实验中，学生通过老师提出的问题，自己查资料，就能了解到在水的总硬度方面:饮用水标准和锅炉水标准是不同的;中国饮用水标准和世界卫生组织推荐标准也不同;中国在不同历史阶段，对饮用水的标准也略有不同;我们身边不同来源水的总硬度是不同的。这样通过自己学习掌握的知识就比老师灌输的知识在头脑中记忆得更深刻。

象这样以小组为单位讨论解决问题，不仅让学生温习了理论知识，也让同学们能够彼此交流，合作解决问题，增强了学生们的团队合作精神，培养了学生获取信息的能力、学习能力、语言表达和交流能力以及社会适应能力［5，6］。

三、减少验证性实验，增加设计性实验

在实验内容的安排上，应逐步地、循序渐进地开设综合性、设计性实验。这对于提高学生的科学素质、培养学生的科学研究能力与严谨的科学作风，极有意义。如“鸡蛋中胆固醇的含量测定”的实验教学，教师可以提前布置学生预习，并启发学生把它当成科研课题，从一个或多个新的角度去看待问题，如“不同产地鸡蛋中胆固醇的含量研究”等等。又比如在酸碱滴定法一章中，实验就可以尝试做“食醋中总酸量的含量测定”，或“不同品牌食醋中总酸量的含量测定”等等。小组成员共同讨论选定一个题目进行研究，然后第一步去图书馆或网上查找文献以确定课题的可行性。第二步，根据自己查得的资料设计实验路线，写出实验初步的报告（含目的、原理和步骤）。第三步，根据实验步骤进行实验操作，得到实验数据，并对数据加以处理得出结论［4］。第四步，完成实验报告或写成论文。象这样的研究方式和完整的探究过程，能培养学生的创新能力，挖掘学生的潜能，锻练学生分析问题与解决问题的能力，也为学生日后进行科学研究打下了良好的基础。

以下是分析化学实验PBL教学法构架:

分析化学实验PBL教学法框架图

四、PBL教学法对教师的要求

1.教师要转变传统的教学观念［7］

因为在PBL教学法中，教师是问题的设计者和组织学生讨论的主导，是PBL教学法的灵魂。所以，老师必须转变传统的教学观念，要充分认识到PBL教学法的精髓，教学方法要多用启发法，少用传统的填鸭式或灌输式方法。

2.教师要具备较高的素质

PBL是一种开放式的教学方法，对教师的素质要求较高。教师应自觉地提升自己的职业道德修养，加强相关学科知识、课程教学技能、现代教育技术等内容的学习，提高理论文化素养，拓宽专业知识，确立新型的科学教育观，增强自我发展的能力。学校通过组织教师参观名校、观摩名师示范以及岗位实践等多种形式，促使教师开阔视野，完善知识结构，运用现代教育理论指导和改进教学实践，并为形成自己的教学风格打下基础。

3.教师要善于培养学生的创新意识

由于PBL是一种以“问题”为核心的教学方法，因此教师也要鼓励学生自己思考，自己提出问题，要充分相信学生的质疑能力。并且对学生提出的问题要充分尊重，和学生一起查资料，交流讨论，解决问题，这样有利于培养学生的创新能力。

4.教师要善于利用各种先进信息技术手段

现代科技发展迅速，教师要善于利用各种信息技术如QQ，飞信，MSN，天空教室和立体教学网络系统等平台加强与学生的互动。本课程是我校精品课程，也得到了学校信息中心的大力支持。教师也要通过学习和培训，用好学校信息中心立体教学网络系统这个平台，加强与学生的互动，对学生提出的问题要做到知无不言，言无不尽。

五、小结

PBL教学法作为一种尝试，在分析化学实验教学中发挥了积极作用，极大地调动了学生的思维能力，深受学生的欢迎，取得了一定的教学效果。当然，PBL教学法也不是“万金油”，在每一章节都实用，教师应该根据每一章的实际情况，将PBL教学法与传统的教学法有机地结合起来，不断探索，不断完善，以提高分析化学实验的教学质量。

［1］陶艺君，等.PBL教学法在医学微生物实验教学中的尝试［J］.卫生职业教育，2008，26（24）:120-121.

［2］HmeloC·E.Problem-based learning:Effects on the early acquisition of cognitive skill in medicine［J］.The Journal of the Learnig Science，1998，9（2）:173-208.

［3］张学东，等.PBL教学法在分析化学实验教学中的应用初探［J］. 卫生职业教育，2010，28（2）:114-115.

［4］李兴武.新课程理念下化学实验教学改革的价值取向［J］.内江科技，2007，28（4）:150-150，158.

［5］张国军，等.免疫学诊断与教学［J］.检验医学教育，2007，14（4）:23.

［6］杨立华.临床生物化学和生物化学检验教学改革的实践探索［J］. 检验医学教育，2006，13（4）:23.

［7］李春海，等.PBL教学法在《食品化学》教学中的应用［J］.考试周刊，2010，21:204-204.