参与式教学法在植物化学教学中的应用初探
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摘要：参与式教学法（PTM）已成为国内外教学中行之有效的教学方法。文章将角色扮演法、演示法、专题报告法、小组讨论法等方法应用于植物化学的课堂教学中，引导学生勤思考、多动手，充分调动其学习积极性、主动性，使学生真正成为学习的主体，达到了良好的教学效果。
关键词：参与式教学法;植物化学;教学
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）51-0183-02
植物化学是我校植物科学与技术专业的专业基础课，同时也是本专业的核心课程。该课程主要研究植物次生代谢产物及其变化规律，是在分子水平上认识自然、揭示自然奥秘的重要学科。其研究内容包括植物化学成分的结构、性质、提取、分离纯化、结构测定、合成与结构修饰改造、构效关系等。本课程有助于学生开阔视野，拓宽专业知识范围，为学生考研以及毕业后从事相关工作奠定基础。但由于植物化学成分普遍结构复杂、理化性质多样、提取分离流程烦琐，学习起来枯燥、接受难度大。我们在前期也摸索了一些教学方法，但仍有部分学生不能积极参与到学习活动中。为此，我们进一步积极探索和尝试参与式教学方法的应用和推广，收到良好的教学效果，与大家分享。
一、参与式教学法概述
参与式教学法（participatory teaching method，PTM）是指全体师生共同建立民主、和谐、热烈的教学氛围，让不同层次的学生都拥有参与和发展机会的一种有效的学习方式，是一种合作式或协作式的教学法。这种教学方法以学习者为中心，充分应用灵活多样、直观形象的教学手段，鼓励学习者积极参与教学过程，成为其中的积极成分，加强教学者和学习者之间的信息交流和反馈，使学习者能够深刻领会和掌握所学知识，并将这些知识运用到实践中去。参与式教学自20世纪末被引入我国后，已有很多教育工作者对其进行了积极的探索与研究，并取得了良好的教学效果。参与式教学法主要有2种形式：一种是正规的PTM，另一种是在传统的教学过程中加入PTM的元素，我们目前主要采用的是第2种形式。参与式教学常用的教学方法有小组工作法、角色扮演法、游戏法、案例分析法、自我反思法、演讲法、辩论法等。
二、参与式教学在植物化学中的应用
我校植物化学课程授课内容包括理论教学和实验教学，具有系统的教材、实验指导以及参考书籍，编制有完善的教学大纲和考试大纲，网络资源也很丰富。这些资源为学生融入参与式学习提供了基本保证。
1.运用角色扮演法掌握植物化学成分的结构和性质。植物化学基本概念和绪论一章，首先要介绍植物中的各类化学成分，尤其是次生代谢产物，学生对其结构和性质很生疏。为此，我们设计了角色扮演法完成此次教学任务。授课前我们通过网络平台使学生明确本节课的教学目标是“植物化学各类成分的结构特点与溶解性”，学生做好充分的预习;老师制作标记有水溶性成分、脂溶性成分、苷类、生物碱、黄酮、蒽醌、鞣质、香豆素、木脂素、皂苷、强心苷、萜类、挥发油、蛋白质、小分子有机酸、大分子有机酸等成分结构和名称的卡片。上课时首先让学生随机领取卡片，扮演自己卡片标注的化学成分角色，并以拟人方式进行化学成分结构和性质的介绍;接着选2名学生分别举“水溶性成分”和“脂溶性成分”卡片，其他持卡片的同学按照自己成分溶解性的通性在相对应的溶解性卡片后面站队，全班同学判断是否站队正确，最终得出正确结论;最后老师总结、讲授、答疑，为各论中各类成分的详细介绍做好铺垫。通过角色扮演，充分调动了学生学习的积极性和主动性。
2.运用演示法比较蒽醌化合物的酸性强弱。物质的结构决定其性质。蒽醌类化合物的酸性强弱也是由其结构决定的，但同学们往往靠死记硬背规律进行比较，为此我们应用参与式教学中的演示法进行课堂演示。课前准备大黄酸、大黄素、芦荟大黄素、大黄酚4种化学药品，以及苯液和5%NaHCO3、5%Na2CO3、1%NaOH、5%NaOH等4种碱液。授课时首先由4名学生各取4支试管标注A、B、C、D，依次加入大黄酸、大黄素、芦荟大黄素、大黄酚，并用少量苯液溶解;然后第1名学生在4支试管中滴加5%NaHCO3，第2名学生在4支试管中滴加5%Na2CO3，第3名学生在4支试管中滴加1%NaOH，第4名学生在4支试管中滴加5%NaOH，4位学生分别观察和描述发生的现象;接着全班学生分析这四种化合物的结构特点，从而推断出蒽醌类化合物酸性强弱顺序为：含-COOH>含多个β-OH>含1个β-OH>含多个α-OH>含1个α-OH。整个演示过程直观、形象，结果一目了然，便于理解和应用。这种方法还可以延伸至黄酮类化合物酸性强弱比较、生物碱的碱性强弱比较以及一些鉴别反应。
3.运用专题报告法拓展和丰富课堂教学内容。在参与式教学中，我们仍然沿用了专题报告法，要求学生以组为单位完成一次专题报告。报告前先确定与植物化学相关的专题报告题目，然后通过网络和图书馆等渠道查阅相关文献，制作PPT，并以小组为单位在课堂上利用PPT进行报告和交流讨论。这种教学方法既能培养学生阅读专业书刊、主动获取知识的方法和习惯，锻炼学生总结归纳、制作课件等能力，同时又能够使学生及时了解学科前沿动态，增强创新意识。例如同学们做的《植物中的生物碱及其应用》、《植物色素的开发与利用》、《植物源农药》等都充分拓展了植物化学课程的教学内容，尤其在专题报告讨论环节更是各抒己见，精彩纷呈，达到了良好的教学效果。
4.运用小组讨论法优化实验方案。植物化学是一门实践性很强的学科，其实验课时占到总学时的40%以上。传统的实验教学模式以驗证性和重复性实验为主，一般是实验前老师对实验方案进行讲解，学生按照实验方案进行操作。这种模式由于没有前期的思考和讨论，所以学生们往往都是盲目地机械操作，导致当遇到关于设计植物中某成分的提取分离方案时，大多数学生一头雾水，无从下手。在参与式教学方法的探索中，我们将小组讨论法融入了实验教学中。以“槐米中芦丁的提取、精制与含量测定”为例，首先将全班30人分为6组，各组通过所学理论知识和相关文献资料，认真讨论写出实验方案（包括实验目的、实验原理、实验仪器、试剂和材料、实验步骤、注意事项等）;接着每2组之间分享方案，统一认识，优化实验方案，全班会得出3个方案;最后，每个方案选派1名代表进行讲解、交流;同时全班选出3名同学作为观察者对3个大组的方案进行可行性分析评价，最终敲定实验方案进行实验操作。芦丁属于黄酮类化合物，与糖结合成苷，具有酸性，所以设计的提取分离方法可以采用碱提酸沉的方法进行;也有的同学认为，既然为苷类也可直接采用热水提取法;甚至有的同学提出可以用低浓度的乙醇进行提取。在实验教学过程中，我们鼓励学生设计方案的多元化和创新性，所以只要是通过小组讨论得出的具备科学性和可操作性的方案，我们都鼓励同学们按流程实施。学生以参与者的身份制定实验方案，培养了他们思考问题、分析问题、解决问题的思路，培养了他们开展实验研究的兴趣，同时可以对不同提取精制方案的效率进行比较研究。
三、参与式教学应用中的感悟与体会
参与式教学法对提高教学质量，培养和提升学生的学习能力和创新创业精神是非常有效的途径。实践表明，参与式教学实现了以教师为本位向以学生为主体的转变，使学生从被动消极学习向主动积极学习转变，充分调动了学生的主观能动性，课堂气氛活跃，教学效果显著提升。当然也存在一些问题，如没有合适的教学场所进行互动;学时数可能会增加;学生在讨论过程中会犯错;各小组同学能力不同，导致进度不一致;老师难以控制全班的详细情况等。所以参与式教学法不是解放老师，而是对老师提出了更高的要求。老师不仅需要具有广博的知识和较强的解决问题能力，还应具备良好的组织管理能力和协调能力。每一节课的教学设计是保证教学质量的关键，老师不仅需要精心设计、组织好每一堂课，并且每一个环节、每一个细节都要详细、精准。在教学设计的实施过程中，老师要根据学生能力和课堂反应，随时组织和协调好每一个环节，保证教学设计的顺畅进行。
参考文献：
[1]高锦明.植物化学[M].第3版.北京：科学出版社，2017.
[2]李小云.参与式发展概论[M].北京：中国农业大学出版社，2001.
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