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摘要：探討“以問題為中心”教學(xué)法在天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用，構(gòu)建啟發(fā)—探究式實驗教學(xué)模式，通過問題解決模式，教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)與分析問題、提出設(shè)想、解決問題，從而使學(xué)生在探究實驗過程中改變陳舊的思維方式，提高解決實際問題能力。

關(guān)鍵詞：以問題為中心；天然藥物化學(xué)；實驗教學(xué)

1“以問題為中心”教學(xué)理論

1.1理論基礎(chǔ)

“以問題為中心”教學(xué)法是教師圍繞問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考解決方法的帶教模式[1]，其在加拿大麥克瑪斯特大學(xué)首先試行。具體就是通過解決問題來學(xué)習(xí)，是以學(xué)生為主導(dǎo)、以問題為中心、以教師為引導(dǎo)，增強學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法。將“以問題為中心”教學(xué)法應(yīng)用于天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)中，便于學(xué)生掌握較難理解的各種類型的天然產(chǎn)物提取分離方法，提高知識運用能力。

1.2教學(xué)基本程序

“以問題為中心”教學(xué)法的基本程序：提出中心問題→轉(zhuǎn)化任務(wù)、明確問題→分解成問題和任務(wù)序列→完成序列任務(wù)、解決序列問題→完成任務(wù)、解決問題。解決問題的4個主要循環(huán)階段：激活階段→展示階段→應(yīng)用階段→整合階段。對應(yīng)教師指導(dǎo)循環(huán)圈：幫助→指導(dǎo)→輔導(dǎo)→鼓勵。對應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)循環(huán)圈：準備→理解→嘗試→反思?！耙詥栴}為中心”的有效教學(xué)的4個階段：激活階段，教師通過激活學(xué)生原有知識結(jié)構(gòu)和向?qū)W生提供知識結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生做好學(xué)習(xí)準備；展示階段，教師指導(dǎo)學(xué)生將新知識與準備的知識結(jié)構(gòu)加以聯(lián)系，理解新知識；應(yīng)用階段，教師輔導(dǎo)學(xué)生進行應(yīng)用活動，讓學(xué)生嘗試練習(xí)；整合階段，教師鼓勵學(xué)生將知識融會貫通，進行反思和創(chuàng)新[2]。“以問題為中心”實驗教學(xué)思想：在教師引導(dǎo)下讓學(xué)生將實驗項目分解成多個問題，并以“問題“為中心、以“方法”為中介、以“答案”為結(jié)果，讓學(xué)生學(xué)會主動提出問題，并運用所學(xué)理論知識尋找解決問題的方法，最后得到實驗結(jié)果，旨在培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力和探究精神，并在實驗過程中鞏固知識。

2“以問題為中心”

教學(xué)法在天然藥學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用天然藥物化學(xué)是一門實用性很強的課程，而傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容單一，即從已知的天然藥物中提取明確成分，然后進行鑒別，由于藥物、成分、提取溶劑使用的儀器和方法等是已知明確的，實驗內(nèi)容枯燥，學(xué)生大多缺乏興趣，不能鍛煉運用知識能力，實驗教學(xué)不理想?！耙詥栴}為中心”教學(xué)法能使學(xué)生由知識的被動接受與被動記憶者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的主動探索者，從而根據(jù)實際情況主動尋找問題答案和復(fù)習(xí)相關(guān)知識點。在教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍對與“藥物發(fā)現(xiàn)”相關(guān)的知識比較感興趣，對天然藥物的開發(fā)、利用以及新藥研究有濃厚的好奇心。因此，可用問題和實例激發(fā)學(xué)生熱情，提高其學(xué)習(xí)興趣，以獲得理想的實驗效果。以天然藥物化學(xué)成分系統(tǒng)預(yù)實驗為例。天然藥物所含的化學(xué)成分種類較多，對未知成分的天然藥物怎樣進行初步提取分離？如何了解天然藥物化學(xué)成分？可應(yīng)用所學(xué)的天然藥學(xué)化學(xué)知識設(shè)計實驗內(nèi)容和步驟，初步判斷天然藥物化學(xué)成分，可將實驗設(shè)計為5個環(huán)節(jié)。

2.1提出中心問題

由我國藥學(xué)科學(xué)家屠呦呦獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎導(dǎo)入，利用青蒿素如何從青蒿這種天然藥物中被發(fā)現(xiàn)、提取分離并驗證其藥效的發(fā)展歷史，提出怎么發(fā)現(xiàn)這些藥物的有效成分，利用其藥用價值，然后開發(fā)新藥的問題。如黃連、黃柏中的黃連素具有抗菌、消炎作用，臨床療效良好；銀杏葉中的黃酮可以改善血液循環(huán)，降低膽固醇。那么黃連素和黃酮是怎么被發(fā)現(xiàn)的？怎樣從天然藥物中分離出來？如何判斷？通過對這些天然藥物或中藥的有效成分或生物活性成分進行研究，從中發(fā)現(xiàn)有藥用價值或潛在藥用價值的活性單體。在此情景下提出中心問題“怎么判斷天然藥物化學(xué)成分類型”。

2.2轉(zhuǎn)化任務(wù)，明確問題

將提出的中心問題“怎么判斷天然藥物化學(xué)成分類型”轉(zhuǎn)化為“了解天然藥物化學(xué)成分”這個具體任務(wù)。明確具體任務(wù)后，師生一起確定任務(wù)目標。實驗課前，教師給出一個未知的天然藥物粉末，讓學(xué)生3人一組進行討論，并利用文獻、網(wǎng)絡(luò)等進行實驗前資料的搜集。

2.3分解成問題和任務(wù)序列

“怎么判斷天然藥物化學(xué)成分類型“這個問題太大，需要分解成一些小問題，并排序，層層推進，通過序列問題的解答最終解決復(fù)雜問題。教師提出“天然藥物不能直接用于試驗，需要先制備成供試液，你們知道如何制備供試液嗎？”學(xué)生回憶之前的實驗經(jīng)驗，提出提取方法。教師引導(dǎo)學(xué)生思考并確定提取方法。教師提出“之前的提取實驗我們都是明確知道使用哪種溶劑提取明確成分，然而現(xiàn)在是未知的天然藥物，應(yīng)該使用哪種溶劑？”學(xué)生討論，有人說水提取法，有人說堿提取法，有人說乙醇提取法，等等。教師提出“通常我們根據(jù)什么對溶劑進行分類？”學(xué)生回答“溶劑的極性！”由此復(fù)習(xí)“相似相溶”運用原則，天然藥物中各類化學(xué)成分溶解度不同而選取不同極性的溶劑進行提取的知識點。由于實驗時間有限，我們不可能使用所有極性不同的溶劑，一般選取幾種常用溶劑，如水、95%乙醇和石油醚。根據(jù)以上問題，在教師引導(dǎo)下，學(xué)生尋找解決方法，將此次實驗項目分為4個任務(wù)，明確實驗內(nèi)容。任務(wù)一：分別使用水提取法、乙醇提取法和石油醚提取法進行供試液的制備。教師提出“提取需用哪些儀器？”并讓學(xué)生選定儀器。學(xué)生根據(jù)之前的實驗經(jīng)驗，復(fù)習(xí)回流提取裝置與實驗方法，并重溫各儀器的作用和使用方法。教師給學(xué)生提出回流提取需要注意的細節(jié)問題，包括冷凝水的方向、裝置的氣密性和回流提取的時間等。教師提出“提取后的提取液是不是就是供試液？”學(xué)生思考回答“不是，還需要制備”。教師引導(dǎo)“相似相溶的物質(zhì)有很多，提取液里面的化成成分類型較多，我們要怎樣將它們分類分離出來？常用的分離方法有哪些？”學(xué)生復(fù)習(xí)回顧“過濾、萃取、酸沉法……”任務(wù)二：提取液的分離。在獲得相應(yīng)的供試液后，要通過化學(xué)定性實驗對其進行化學(xué)檢識。教師提問“怎么安排檢識項目，才能避免重復(fù)性并確保實驗結(jié)果的準確性？”學(xué)生翻開課本，尋找各類成分相應(yīng)的化學(xué)檢識方法。學(xué)生提出，一方面可以根據(jù)不同供試液里可供檢識的化學(xué)成分類型，選取相應(yīng)的檢識方法；另一方面同一種化學(xué)成分可采用幾種不同的檢識方法，以確保實驗結(jié)果準確。教師給予肯定和鼓勵，讓學(xué)生繼續(xù)實驗。任務(wù)三：化學(xué)成分的檢識。師生共議：冷水供試液做氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)檢查，熱水供試液做糖、多糖、皂苷、苷類、鞣質(zhì)、有機酸等檢查，乙醇供試液做黃酮、蒽醌、酚、苷、香豆素、內(nèi)酯、萜類、強心苷甾體等檢查，酸水供試液做生物堿檢查，石油醚供試液做揮發(fā)油、油脂檢查。學(xué)生對以上供試液的檢識試劑和反應(yīng)現(xiàn)象進行記錄，教師查看學(xué)生實驗進展并進行點撥。任務(wù)四：實驗結(jié)果的判斷和總結(jié)。學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象初步判斷該天然藥物可能含有的化學(xué)成分類型。組內(nèi)有不同意見時，可讓學(xué)生互相協(xié)商從而得出最終結(jié)論。在這個過程中，學(xué)生不僅能自主根據(jù)實驗現(xiàn)象做出相應(yīng)判斷，避免過分依賴教師，還能培養(yǎng)團隊協(xié)作精神，為以后更復(fù)雜的實驗研究打下基礎(chǔ)。

2.4完成序列任務(wù)，解決序列問題

針對以上提出的問題，學(xué)生分組設(shè)計實驗內(nèi)容和步驟，并用實驗操作驗證，做好實驗記錄。教師巡回指導(dǎo)。

2.5完成任務(wù)，解決問題

教師將學(xué)生實驗結(jié)果進行匯總并展示，對相似結(jié)果給予肯定，對不同結(jié)果給予分析、點評。提問學(xué)生可以從哪些方面給予反思。學(xué)生思考后回答，如試劑的用量以及酸性條件或堿性條件的控制、溫度、時間、是否振搖充分和顏色的判斷等。最后學(xué)生根據(jù)檢識結(jié)果，總結(jié)出該天然藥物可能含有氨基酸、糖、有機酸、皂苷、黃酮類、酚類、強心苷、生物堿和揮發(fā)油等化學(xué)成分。在此次實驗中，學(xué)生獲得了極大的成就感，增強了自信心，實驗結(jié)果較理想。

3討論

（1）運用“以問題為中心”教學(xué)法需要教師創(chuàng)設(shè)有任務(wù)特點的問題情景，使教學(xué)過程貫穿于完成一個由“中心問題”轉(zhuǎn)化的任務(wù)解決中。（2）“以問題為中心”教學(xué)法注重教師的引導(dǎo)與啟發(fā)作用,通過學(xué)生的討論、探索，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造力和想象力，發(fā)掘?qū)W生潛能，激發(fā)學(xué)生對問題的探究動機[3]。在這個過程中，學(xué)生主動參與實驗，從實驗的流程設(shè)計、實驗過程的實施到實驗結(jié)束的小結(jié)都由學(xué)生自己做主，教師只是引導(dǎo)者，不是命令者，不要過多干預(yù)[4]。（3）鼓勵學(xué)生將新知識、技能融會貫通，遷移到日常生活中，并對學(xué)到的新知識、技能進行反思、質(zhì)疑和辨析，從而培養(yǎng)學(xué)生提出問題和反思能力。

作者:劉曉蕾 單位:梧州職業(yè)學(xué)院

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