同伴指导在分析化学实验课堂教学中的应用

高素华，任笑红，王晓艳

（1.天津市基础化学教学示范中心，天津；2.天津理工大学化学化工学院，天津）

分析化学实验是化学化工学院校学生的一门专业基础课，分析化学实验课程要求学生理论与实践相结合，用分析化学理论知识指导实践，并通过实验进一步加深对理论知识的理解。分析化学实验的课程目标为：掌握分析技术基本原理、方法及相关实验技能；能够运用所学基本理论知识，独立或与他人合作完成分析实验项目，提高学生实验动手能力、观察能力以及分析和解决实际问题的能力。分析化学实验中，基础操作有明确的操作规范，滴定终点有明确的颜色变化；仪器分析实验中，数据均为软件处理，如标准曲线有明确的线性回归系数，且每次分析的实际样品都有明确的成分含量范围或标准品对照。分析化学实验的这些特点，使得课堂教学质量控制成为可能。

我院所有专业大一学生第二学期均必修分析化学实验。班级总数通常为11 ～12 个，每班人数35 ～40人，分析化学实验室仅有两个，专职教师也仅有两位，即每堂课一位教师指导近40 位学生。分析化学实验独立设课，从学期初开始实施教学，即学生在没有理论知识支撑的情况下，就进入实验室进行相关实验的学习和实践。问卷调查结果表明，我院学生中，初、高中阶段做过实验的学生比例不足20%。而常规分析化学实验的授课方式都是老师讲解后，学生操作，学生主动参与意识不够，也缺乏独立思考的机会。另一方面，大一学生尚未完成高中阶段到大学阶段的转变，“重理论、轻实践”思想较重，漠视实验操作规范，随心所欲，我行我素，甚至出现不做实验、数据抄袭的情况。如何在有限的实验场地、有限实验学时内，提高课堂教学质量，是授课教师的关注焦点。

社会学习理论认为，学习是一个社会的、文化的、动机的过程，源于对学习者有意义的潜意识对话和人际交流，依赖于两个方面的重要关系，即与同伴一起学习，或者与有熟练技能的人，如教师等一起学习[1]。根据维果茨基的最近发展区理论，与同伴一起学习，能促使学习者的高水平思维和认知发展[2]。同伴指导起源于医学研究中的临床监督，后来作为一种专业发展模式，被广泛应用到健康、教育等领域[3-5]。但同伴指导也用于实验教学中的应用较少[6-7]。本文尝试将同伴指导教学策略应用于分析化学实验教学中基础操作训练，以期对实验教学进行质量控制，从而提高实验课堂教学质量。

一 同伴指导实践

同伴指导的形式主要有专业指导和相互指导。对于学生来说，专业指导主要源于指导教师对学生的单向指导，称为教师单向指导，如图1 所示，具体策略为，教师作为指导者观察每位学生实验过程和操作情况，并针对所存在问题提出改进建议。对于我院实验教学现状，每堂课一位教师指导近40 位学生，显然，一方面，指导教师工作量大，重复次数多，教师力不从心，另一方面，每位学生接受指导的时间也有限。教师单向指导在提升学生实验课积极主动性方面弱势明显，如以每班40 人计算，称量、移取、滴定三个操作，一次实验教师单向指导需进行120 次师生对话，工作量大；另一方面，教师单向指导中，尽管教师付出很多，但由于学生只是作为被训练的对象，没有主体参与的积极主动性，基础操作训练效果不佳。

相互指导是指学生之间进行的同伴相互指导，如图2 所示，具体策略为，每组四位学生之间，在实验过程中，相互观察，并针对各自存在问题互相纠正并探讨改进建议。同伴相互指导过程中，学生不仅是基础操作训练的对象，同时也是训练的指导者，主动参与、合作探究、共同体验并掌控操作训练以及实验过程，其积极主动性可调动起来，学到规范的基础操作的同时，还有望增强团队合作能力。在分析化学实验教学中，学生通过小组进行实验，两个或更多的同伴一起合作，通过相互观察同伴的实验操作并提出建设性的反馈意见来提高各自的基础操作技能，所以同伴指导可看作是一种同伴相互学习关系。它包含三个阶段：（1）在实验课前，明确学习的目标、内容、期望和过程，（2）同伴指导者在实践过程中相互观察；（3）分享观察和实践结果，提出建设性反馈，自我反思和讨论。在分析化学实验的教学过程中，教师在课前及课堂讲解过程中，针对每次实验为学生明确学习目标、学习内容以及要求。学生完成实验的过程中，相互观察、互相讨论。因此，同伴指导的优势非常明显，即不管是作为指导者还是被指导者，同伴指导都能使学生变成积极的学习者；另外，同伴指导促进了学生之间的团队合作。

但值得注意的是，如果同伴相互指导过程中，实验操作均错误或不规范，或四位学生均主动性不强，互相推诿,同伴互相指导的效果则大打折扣，有些学生甚至偷懒，不动手做实验。因此，在同伴相互指导过程中，教师单向指导仍不可替代。教师单向指导和同伴相互指导相结合，是理想的实验教学的组织管理形式，如图3所示。以分析化学实验教学为例，第一堂课基础操作训练时，学生尚未掌握基础操作要点，仅实施同伴相互指导并不现实，因此，第一堂课基础操作讲解示范后，以教师单向指导为主。教师在统一示范后，分别对每位学生滴定、移取、称量等操作进行单向指导，确保学生明确操作规范后完成相关的正确操作练习；在学生练习过程中，进行同伴相互指导。如同伴相互指导过程中，出现异议或疑问，教师可迅速参与，进行单向指导。此时，教师单向指导则从40 人简化为10 组，对于理解快、动手能力好的小组，随着实验课程的推进以及学生的理解和熟练程度的提高，教师指导的次数和时间逐渐减少，教师工作量显著降低。

二 实践效果和体会

教师指导和同伴相互指导相结合的教学效果需要相应的考核模式配套，其作用才能显著发挥。实验教学平时成绩将基础操作规范纳入考核评定，且对同伴相互指导进行综合评分。实验过程中学生均需完成称量、标定、移取、测定等操作，将学生常见的错误列于考评标准内，四人一组，四人错误累积扣分。考核方式的设置有效促进了同伴相互指导模式的实施，以移液管操作为例，采用教师指导和同伴相互指导相结合的教学模式后，学生在实验过程中不再随心所欲地进行实验，相互监督、相互提醒，尽可能不出现错误操作细节，移液管操作正确率由原来的不足50%提高到92.96%，称量操作以及滴定终点正确率也大大提高。

另外，对于同伴指导小组，实践过程中，我们也尝试两人一个指导小组的教学管理模式，此时，教师单向指导工作量减半。对于有条件的学校，如每次实验课有两位实验教师的学校，可进行两人一组的教学管理模式，效果更佳。对于采取四人一组还是两人一组，可根据学生实际情况进行调整。无论是四人还是两人一组，都需一定的考核方法支持。

对学生来说，教同伴的过程不仅促使同伴提高，更促使自己进一步提高，充分体会到“教学相长”。对教师来说，教师角色既是有限知识的线性传递者，也有效学习的管理者[8]。教师既是教学的设计者和组织者，也是学生学习过程中的引导者和参与者，教师也是“教学相长”的受益者。

最后，学生操作技能训练、以及其他实验课考察项目的相关成绩只是近期效果评价，而行为的改变是一个长期过程，为加强同伴指导训练效果的持续性，实验安排设置应采取由易到难的次序；两次实验之间的间隔不可太长；分析化学实验总的实验次数对其也有影响。因此，同伴相互指导训练效果是否具有可持续性，还需要在后续的教学中做进一步研究。