基于问题的学习法(PBL)在无机及分析化学课程教学中应用

摘 要：基于问题的学习法(Problem Based Learning，PBL)是目前创新教学中普遍研究的一种教学方式。以“酸碱平衡和酸碱滴定”一章的教学为例，探索了PBL学习法在无机及分析化学教学中的应用。实践表明，PBL教学法能显著激发学生的学习兴趣，培养学生的自主学习能力，增强团队精神，培养创新能力，是一种值得推广的教学方法。

关键词：基于问题的学习法；无机及分析化学；酸碱平衡与酸碱滴定

编者按：北京林业大学是一所具有鲜明行业特色、多学科协调发展的大学，学校以林学、生物学、林业工程学为核心学科，其他学科建设紧密配合核心学科的建设与发展，使学校特色更加鲜明，人才培养质量进一步提升。近年来，该校教师根据社会发展需求，针对传统教学中存在的弊端和不足，引进新方法和新技术，从教学方法、教学模式、理论与实践结合等方面进行了改革和创新，积累了宝贵的教学改革经验，取得了一系列教学创新研究成果。我刊(www.省略)本期遴选该校4篇教学改革创新论文，从不同角度洞悉他们开展的一系列尝试，希望这些改革与创新经验、实践对其他行业学校学科建设与实验改革有所启发与借鉴。

无机及分析化学是化学科学的两门基础学科—无机化学和分析化学整合、改革后形成的一门新课程，它是一门重要基础课程。目前高等林业院校有关本科专业，普遍开设该课程。但由于课程内容多、课时有限，师生在教学中普遍感到教和学的效果欠佳。无论在教育理念、教学内容、教学方法上，还是在培养目标等许多方面，与高等学校发展创新教育、培养创新性人才的要求相差甚远。由于受历史和教学模式、教学方法等所限，目前我们的高等教育还远远未完成实施创新教育、培养创新人才这一根本任务。著名科学家钱学森也向教育界和总理提出了“钱学森之问”：“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”因此，为了实现这一教学目标，教学改革势在必行。

为了探索无机及分析化学课程新的教学模式，充分调动学生的学习兴趣和积极性，在教学中应用了PBL教学法，即以问题为中心，以学生为主体来组织教学，通过自学、问题讨论、教师指导评讲等环节，有效地解决了内容多、课时少以及传统教学法中存在的问题，极大地提高了学生的学习兴趣，教学效果较好。

1 PBL教学方法概述

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中运用的方式与手段。教学方法对完成教学任务、实现教学目的具有重大意义，是关系到教学成败的重要问题。教师的教法制约着学生的学法，同时对学生智力的开发、人格的形成具有重要作用[1]。但由于考试制度的原因，在教学中教师经常采用讲授法，即教师以语言为主来传递信息，学生被动地接受知识。尽管讲授法具有同时向许多人传授知识、教师更容易掌握且有安全可靠的优点，但也容易导致学生机械、被动地学习，是填鸭式地学习，不利于对学生创新能力的培养[2,3]。再加上目前高等教育进行的课程改革，总的趋势是教学时数大大减少，无机及分析化学课程大量的教学内容，只靠讲授法是远远完不成教学任务的。

在诸多的教学方法中，我们认为讲授法、问题法等教学方法仍然导致表面肤浅的学习和依赖性学习。教师通常仅重视知识的传授，忽视对学生创新能力的培养，忽视学生的学习主体性，忽视学生的个性发展和创造性潜能的发挥。为了克服上述教学方法的不足，帮助学生进行更深入的学习，使学生成为更加独立、终身、活跃、积极的学习者，在无机及分析化学课程教学中，我们试图考虑对教学策略进行变动，设法研究PBL在本课程教学中的应用。

PBL是指以问题为基础的学习，最早使用PBL学习法的是美国神经病学教授Barrows，是他于1969年在加拿大McMaster大学医学院试行的一种新的教学模式[4]。PBL的学习过程是学习者从实际问题出发，发掘与主题相关的所有问题，以问题为焦点，以团队合作的方式收集和整理有关信息资料，从而让学习者了解解决问题的思路与过程，灵活掌握相关概念和知识，从中获得解决现实问题的经验，最终养成自主学习的习惯。

2 PBL在无机及分析化学中的应用

中学的应试教育和学生机械、被动的填鸭式学习方式不是在大学一门课程中就能彻底改变的，无机及分析化学作为大学一年级学生的基础课程，完全实行PBL的教学模式可能有一定的困难，我们仅尝试在部分章节的教学中实行PBL的教学模式。以酸碱平衡和酸碱滴定一章，介绍我们的实践。

2.1 问题的提出

问题的提出是PBL教学法的第一个关键环节。教师应根据教学内容、教学目标以及学生的特点、专业情况等来设计问题，从而激发学生的学习积极性。根据我校的专业特点，在酸碱平衡和酸碱滴定一章中，我们选用如下问题进行PBL教学。

脱落酸(Abscisic Acid)，学名丙烯基乙基巴比妥酸，是指能引起芽休眠、叶子脱落和抑制生长等生理现象的植物激素，因能促使叶子脱落而得名。1961年，W.C.刘和H.R.卡恩斯首先从成熟棉铃里分离出了脱落素Ⅰ；1963年，大熊和彦和F.T.阿迪科特等从棉花幼铃中分离出了脱落素Ⅱ；1963年，C.F.伊格斯和P.F.韦尔林用色谱分析法从欧亚槭叶子里分离出了休眠素；1965年，韦尔林等比较研究休眠素和脱落素Ⅱ的化学性质后，证明两者是同一物质，分子式与大熊和彦等在1965年提出的一致。统一命名为脱落酸。它在植物中普遍存在，其结构如图1所示。

脱落酸具有促进脱落、抑制生长、促进休眠、引起气孔关闭、调节种子胚的发育等作用，在农业生产中有广阔的应用前景，能产生巨大的经济效益和社会效益。例如2008年北京奥运会期间，为使百万盆鲜花保持盛开的状态，均施加脱落酸，美化了我们的环境[5]。

要求学生在阅读完资料后，解决下列问题：

(1)什么是酸？什么是碱？历史上，酸碱理论有哪些？重点掌握酸碱质子理论。

(2)如何比较酸碱的强弱？什么是酸碱的解离常数？什么是水的解离平衡？