摘要:“5E－有机化学实验学习环”是一种以培养创新思维为目标的探究性教学模式。采用目标问题导向法，让学生围绕问题展开自主探究，在讨论、质疑和碰撞中进行创新思维的深化和拓展，在教师的修正、评价中完成知识的自主构建。该模式在有机化学实验课中进行了实施，采用创新能力测试强化了过程管理，使学生获得了科学的研究方法、熟练的实验操作技能和较强的分析问题、解决问题的能力，达到了有机化学实验的课程改革目标。
关键词:5E－有机化学实验学习环;有机化学实验;创新能力
面对日益严峻的大学生就业形势，如何在本科教育阶段培养大学生创新意识和能力，增强学生的创业创新能力，成为目前高等院校教学改革的重要内容。创新能力是在各种实践活动中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力［1－3］。创新能力的核心就是质疑和求异的创新思维。因此采取有效的教学模式培养学生创新思维是教学改革的手段之一。“5E”学习环模式(The5ELearningCyclemodel)的一般程序是参与(Engage)－探究(Explore)－解释(Explain)－精制(Elaborate)－评价(Evaluate)，是一种致力于引起学生学习兴趣的有效的教学模式和教学方法［2，4］。本文针对有机实验教学特点，将“5E”学习环模式引入到有机实验教学中，将创新思维的培养架构于有机化学实验教学模式设计之中，打破原有的有机化学实验教学中的条块分割模式，以实验目的为引领，采用目标问题导向法，通过合理建构教学模块，将相关知识、能力等组成一个有内在联系、逻辑层次分明的系统，建成适合学生思维发展，满足观察力、记忆力、想象力和思维力等创新能力培养目标需求的主题课程，对于有机化学实验教学改革的探索具有明显的意义。
1“5E－有机化学实验学习环”教学模块的构建
“5E”学习环模式体现着所有认知过程的规律，因此过于精炼和概念化。笔者结合有机化学实验教学的特点及课堂教学的一些体会，进行了如下细化和改进:(1)参与:围绕实验目的创设一系列有联系、有逻辑、有层次的问题情境，问题设计既要联系生活实际，建立自主探索动机的最佳心理［4］，又要创设自主探究的情境，引导学生逐层深入地围绕问题展开探究，分析实验操作的可行性。以预习报告的形式提前下达给学生，分小组完成。(2)探究:在此环节，教师引导学生透过表象去深入挖掘事物的本质和联系。即在实验探究过程中，从原料及产物的组成及理化性质入手，遵循有机化合物的性质决定实验原理及方法的研究思路，搭建新旧知识的联系，便于学生实现知识迁移，获得解决问题的思路和途径。(3)解释:解释就是要将探究获得的感性的零散的知识进行理论概括，抽象出条理清晰、切实可行的实验原理及方法。教师可组织学生分小组进行讨论、阐述和比较，检验实验方法是否正确，是否具有可行性，从而完成实验方法的优化。此过程中教师将对学生提出实验方法进行甄别和比较，指出其推理过程中的缺欠及实际操作中存在的问题，从而完成学生自我构建理论的修正、检验和评价［5－6］。(4)精制。以教师为主导，引导学生扩展自己的概念和知识结构。教师将对实验涉及的理论和方法进行归纳总结，引导学生运用所建构的新知识，并适时引入学科研究前沿，探索新工艺、新方法。(5)评价。作为“5E－有机化学实验学习环”的最终环节，学生将通过收集数据和利用数据对科学现象做出解释，依据实验结果和对实验原理及方法的理解程度和能力，对实验产品的质量和产率进行讨论，找出产品质量差或产率低的原因，进而进入下一轮的探究、解释和精制。通过学习环的反复训练，在碰撞、质疑和争论中锤炼学生的智慧［6］，最终完成学生的创新思维训练。
2“5E－有机化学实验学习环”在有机实验教学中的应用
实验题目:从茶叶中提取咖啡因。实验目的:学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法，了解咖啡因的一般性质;掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法;熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。
3“5E－有机化学实验学习环”教学模式的实验效果分析
(1)学生基本掌握了科学研究的方法。能够根据实际问题进行由表及里的逐层探究，思路较为清晰，推理符合逻辑，能够进行较为准确的理论概括，能自觉实现知识迁移和运用，解决问题方法多样，可操作性强。(2)学生的创新思维能力增强。为了考察学生的创新思维能力，进行了创新能力测试。测试包括三部分:一是预习报告，学生能够围绕下达的题目广泛查阅资料，撰写预习报告，进行理论探究;二是课堂讨论，能够在教师的引导下，进行实验原理及方法的归纳总结，并大胆质疑，依据有机化学理论提出不同于教材的实验方法，在课堂讨论和教师评价下加以改进，制定出切实可行的实验方案。三是实验抽测，实验抽测题目分为两部分，一部分是有机化学基本操作，考察学生的实验操作基本技能;另一部分是口试部分，涉及实验原理、方法运用及产品产率和质量分析。将此测试成绩加入到课程成绩中，学生的创新思维能力和实验操作能力都明显提升。(3)学生的分析和解决问题能力增强。学生可将课堂讨论过并经教师审定的实验方案，在课余时间进行实验操作和验证，在教师指导下加以补充和完善，完成实验方法的优化。在此过程中，极大地锻炼了学生实验操作能力、分析问题和解决问题的能力，也极大地激发了学生学习化学的热情。
4结语
“5E－有机化学实验学习环”是以问题为载体，让学生围绕问题展开自主探究，在讨论、阐述和比较中进行创新思维的深化和拓展，在教师的修正和评价中完成知识的自主构建，通过创新能力测试强化了创新能力培养的过程管理，从而获得了科学的研究方法、熟练的实验操作技能和较强的分析问题、解决问题的能力，达到了创新能力培养目标。但创新能力的培养是一项系统工程，不仅要考虑智力因素，还要加强非智力因素的培育，在有机实验教学中要注意激发学生的创新兴趣，鼓励学生不拘泥于教材，大胆质疑，勇于表达自己的观点，善于与教师和同学交流，在碰撞中拓宽创新思维的深度和广度，在理性的思维下把想法转变为现实，大胆尝试，不怕失败。有了这样的文化和氛围，才会源源不断地培养出适合社会需求和实现自我价值的创新人才。
作者：王劲草 单位：黑龙江科技大学环境与化工学院
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