邊瑋瑋 孔雨佳 安洪慶 鄭愛麗 閻芳

摘 要：本文以“花生油的提取及油脂性質”實驗為具體示例，探討了認知心理學在醫(yī)學化學實驗教學中的運用，并從幾個方面對化學實驗的教學改革進行了探討。

關鍵詞：醫(yī)學化學實驗；教學改革；認知心理學；評價

在國內外高等醫(yī)學教育中，化學是一門重要的基礎學科。美國著名化學家Breslow.R指出：“考慮到化學在了解生命中的重要性和藥物化學對健康的重要性，在醫(yī)務人員的正規(guī)教育中包括不少化學課程一事就不足為奇了。今天的醫(yī)生需要為化學在人類健康中起著更大作用的明天做好準備。”化學實驗是化學教育的重要組成部分，其對培養(yǎng)學生的接受能力、鍛煉學生的動手能力、提高學生的綜合素質有著非常重要而深遠的意義。為了更好地激發(fā)學生的學習積極性，使知識能被更好地消化吸收，我們從認知心理學入手，對傳統(tǒng)實驗教學的授課方法做了一些改革探索。

一、傳統(tǒng)化學實驗教學的弊端

在傳統(tǒng)化學實驗教學里，教師往往強調和重視知識的講授，從實驗講授到實驗的整體控制，教師是實驗室的主導者，學生是跟隨者，這就使實驗教學形成了“教師講—學生仿”的模式。在這種模式里，雖然也能完成教學計劃，取得一定的教學效果，但沒有完全調動起學生的積極性和主動性，學生體會不到自己積極思考、全程參與的樂趣和意義，感覺教師讓做什么就做什么，對實驗過程和意義探究不深，在演示實驗的過程中往往出現(xiàn)學生提不出問題，碰見問題自己不能分析解決的現(xiàn)象。因此，轉變化學實驗教學思想，建立以學生為主導的教學新模式是醫(yī)學化學實驗教學中急需改革的問題。我們可以以認知心理學作為實驗教學改革的理論指導。

二、認知心理學與教學的關系

認知心理學認為，決定學習效率和學習結果的直接原因是學生學習時知識表征和信息加工過程，把人作為主動的信息加工者，主張人腦在接收外部信息時應為積極的、主動的。學習者根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，對新學習到的信息進行相應的選擇、整理、分析，結合有關知識，選擇其主要的、有用的信息，抽取其本質，把它們儲存在大腦中。因此，我們在教學實踐中應充分重視發(fā)揮學生學習的主體性，注重結合學生頭腦中的認知規(guī)律，創(chuàng)設可以激起學生進行思考和記憶等心理活動的外部條件。教師要充分利用好學生的學習心理機制，在教學活動中改進學生的學習策略并培養(yǎng)學生的原認知技能，培養(yǎng)學生對自己的認知活動進行自主管理，引導其進行自主性學習。

大教育家孔子曾說過：“不憤不啟，不悱不發(fā)?！彼岢趯W生對所要解決的問題處于“心求通而未遂，口欲言而不能”的時候再去啟發(fā)。怎樣才能使學生處于“心憤憤，口悱悱”的狀態(tài)呢？這就要求教師要從認知心理學的角度出發(fā)，抓住學生的求知心理，從而實現(xiàn)從“教師講—學生仿”的舊模式到“學生求—教師授”新模式的轉變。

三、以“花生油的提取及油脂性質”實驗為例，應用認知心理學，探索新型教學模式

我們借鑒認知心理學的相關理論，在實驗教學中進行了一些教法改革探索。下面以具體實驗為例討論新型教學模式的應用?！盎ㄉ偷奶崛〖坝椭再|”是一個步驟比較復雜的綜合性實驗，由制備實驗和驗證實驗兩部分組成。我們把它安排在實驗課的后期，待學生通過前期實驗有一定的實驗操作基礎和技能后進行。在講授過程中，我們結合學習內容選擇恰當?shù)牟呗哉归_教學，力求使“教師講—學生仿”的舊模式轉變?yōu)椤皩W生求—教師授”的新模式。

1.激發(fā)注意的策略—引出問題，激發(fā)學生的興趣

注意策略指人會對進入大腦的信息進行一定的選擇，以保證大腦進行有效的信息加工。興趣是最好的老師，問題是抓住學生注意力的有力武器。在實驗的開始，我們沒有對著實驗講義一項一項地照本宣科，而是以設問式開場：“我們今天做的實驗是花生油的提取及油脂性質，大家知道平時我們生活當中用的花生油是怎么制得的么？”這個問題一下子調動起了學生的學習積極性，尤其是一些自己家中曾用傳統(tǒng)工藝“壓榨法”制取過花生油的學生，他們的回答更確切，一堂實驗課在師生的對話式教學中展開。在學生進行了簡短的討論后，由教師引入正題：壓榨法屬于物理方法，是不是可以用化學方法制取花生油？這樣就簡潔有效地把學生的興奮點過渡到實驗中來。

2.提高思維的策略——鍛煉分析問題的能力

思維策略是指解決問題時所采取的總體思路，是帶有原則性的思維方法，是主體接觸問題或目標后的思維決策選擇。在提出問題后，學生馬上考慮到，花生油是以液態(tài)的形式存在于固態(tài)的花生中，可以用高中時學過的萃取法使花生油發(fā)生相應的轉移。這一原理學生都理解，但具體怎么操作他們都感到無從下手，這個時候的學生就處于“心憤憤，口悱悱”的狀態(tài)，他們自己發(fā)現(xiàn)了問題，當然有強烈的求知欲，這時教師就可以充當“學生求—教師授”新模式中的角色了。

教師首先要讓學生明白用萃取法做實驗，先要有萃取裝置，在實驗中可以采取直滴式脂肪提取器，同時講解其原理和使用要點。用這種方式講實驗儀器，學生明白每一種儀器的選擇都是為了滿足實驗的需要，而不是儀器已經(jīng)擺在桌面上，隨便用哪一件都可以。

有了萃取裝置，還需要合適的萃取溶劑，教師再次征求學生的意見，與他們討論。學生通常會根據(jù)他們原來學習的知識建議使用花生油等溶解性較大的有機溶劑，但是有機溶劑的種類這么多，到底選擇哪一種呢？學生們又困惑了。這個時候教師就可以講實驗藥品了，綜合考慮實驗效果、環(huán)保性、試劑的常用性、價格等方面，實驗選擇用氯仿。在這個過程中，學生就明白了選擇試劑的原則，而不是僅停留在本次實驗用什么試劑的簡單層面上。同時，因為學生是醫(yī)學專業(yè)的，可以簡單介紹氯仿在臨床上用作麻醉劑的利弊，使這種藥品作為化學、醫(yī)學學科的交叉點，激發(fā)醫(yī)科學生學習化學的積極性。

在討論完萃取后，教師進一步引導學生深入思考。這個實驗是綜合實驗，在制取花生油之后還有一個性質驗證實驗，需要用純的花生油，因此還要將萃取到的花生油和萃取溶劑相分離。教師可以介紹一下花生油和氯仿的沸點，引導學生回憶曾經(jīng)做過的實驗，學生通常可以自己提出常壓蒸餾分離混合溶液的辦法，教師引導學生回憶實驗要點即可。

3.實驗操作以教師示范為輔，以培養(yǎng)學生動手能力為主

實驗課上教師操作示范非常重要，是理論講解所不能替代的，但在示范的過程中仍要激發(fā)學生的積極性，以學生為主體。比如：實驗中需要切花生，教師不需要馬上示范，可以先詢問學生怎么切比較合適？學生可能說切得越細越好，因為可以增大萃取反應的表面積，教師可以再提醒學生細小的花生雖然反應相對充分，但很容易堵塞儀器且易隨溶液溢出，學生在綜合考慮的基礎上可以自己想出辦法，切大小合適的花生薄片。再比如常壓蒸餾的加熱裝置，教師可以提醒學生實驗中加熱火候很重要，但用電熱套很難控制，引導學生思考，學生往往能想到以前實驗中用到過的水浴加熱法。在實驗的巡回指導中，當有學生提問時，教師不是馬上給出答案，而是幫助學生先自己找出問題所在，再一起解決問題。

四、教學改革效果評價

在實驗的講解中，我們始終注意運用認知心理學的相關理論，精心設計課堂教學，充分利用啟發(fā)式、提問式、設問式、討論式、圖解式、示范式等教學手段，使實驗教學不再是教師給學生講授，而是學生在教師的引導下自己“設計”整個實驗，不斷地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題。教師不再是知識的灌輸者，而變成了學生學習的幫助者、大方向的引導者和疑難問題的解答者，從而實現(xiàn)了從“教師講—學生仿”的舊模式到“學生求—教師授”新模式的轉換。

我們在12個平行班的學生中采用新舊兩種授課模式做對比授課實驗，結果顯示：

1.采用“教師講—學生仿”舊模型式授課的班級

在這種教學模式下，教師是課堂的主體，學生自主學習的積極性不高，在授課過程中學生只是忙于埋頭記筆記。因為教師沒有把學生考慮進來，因此學生只是被灌輸知識。隨著課堂的推進，學生的注意力逐漸渙散，對教師講的要點記不清楚，動手操作時出錯率高，提出的問題有深度的不多。在實驗完成后寫實驗結果分析時，學生往往無從下筆，不會從實驗和理論的角度分析實驗的成敗。

2.采用“學生求—教師授”新教學模式的班級

在這種教學模式下，課堂氣氛活躍，學生學習的積極性明顯高漲，回答問題踴躍，同學間、師生間討論熱烈，由講授式教學轉變?yōu)閷υ捠浇虒W。學生是課堂的主體，是實驗的設計者和實施者，其主動性、積極性、能動性被充分地調動起來，教師主要充當實驗實施的輔助者，從“講”實驗變成了“幫助”學生做實驗。因為是學生自己“發(fā)現(xiàn)”了實驗方法，實驗的每一步推進都經(jīng)過了他們的思考，所以他們對實驗原理、儀器藥品、操作步驟、注意事項等實驗要點記得更清楚，問的問題大多經(jīng)過了更深入的思考，如“如果實驗不用氯仿，用丙酮會怎樣？”在實驗結果分析中，學生往往能自己從實驗和理論的角度找出實驗中的問題和不足，還有的學生能在實驗設置上提出大膽的設想。在實驗操作時間上，雖然討論、講解的時間稍長，但是“磨刀不誤砍柴功”，因為學生操作前做到了心中有數(shù)，動作比較迅速、準確，因此相比采用舊模式教學的班級需要4個小時左右完成的實驗，新模式班級的學生普遍可以提前半小時左右完成，做到了又好又快。

五、教學體會

通過利用認知心理學對化學實驗教學改革所做的一點探索，我們發(fā)現(xiàn)，實行以學生為主體的“學生求—教師授”新模式教學，可以使學生充分開動腦筋，從被動接受知識變成主動回憶、探索、整合知識，能更好地培養(yǎng)學生的開放性思維，鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)他們相互協(xié)作的意識和素質，使學生能從實驗設計的原則、方法上更深入地體會、理解實驗設置，同時將理論知識和實驗知識進行了有機結合，為今后進一步深造和進行科研工作打下了堅實的基礎。

總之，我們將不斷總結經(jīng)驗，找出不足，改進方法，進一步探索化學實驗教學，使化學實驗教學成為化學教育和整個大學素質教育的有力組成部分。

參考文獻：

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