探究小班化教学在“环境化学”课程中的应用

［摘 要］ 为提高“环境化学”课程的教学效果，在教学过程中实施小班化教学模式。通过灵活多样的教学方式，一方面增强了学生参与知识建构的自觉性，达到了深化学习、培养创新思维、提高综合能力的目的；另一方面，在及时反馈课堂教学效果、充分利用网络教学资源提升教学质量等方面展现出明显的优势。同时，以小班化教学模式为依托加强了教师与学生之间的互动，激发了学生的学习积极性和学习兴趣。“环境化学”课程的小班化教学经验对于环境科学专业其他课程的教学具有很好的借鉴价值。

［关键词］ 环境化学；小班化教学；互动；教学效果

［基金项目］ 2022年度安徽大学校级质量工程“环境化学线下课程建设项目”（2022xjzlgc147）；2019年度国家级一流专业环境科学高校发展专业课程专项（Z010112093）；2020年度安徽省示范基层教学组织——环境科学与工程教研室（Y010512024）

［作者简介］ 吴 涓（1969—），女，安徽合肥人，博士，安徽大学资源与环境工程学院副教授（通信作者），主要从事环境化学及水污染控制研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）14-0097-04 ［收稿日期］ 2023-02-14

近年来，小班化教学模式逐渐在国内很多高校开展起来［1-2］。小班化教学是针对学生人数较少的班级实施的一种教育方式，在控制学生人数的情况下，教师有足够的精力给予每名学生更多的关注，从而有针对性地进行辅导和教学。其优势是可以体现个性化教学，可以在翻转式课堂教学中融入案例式、互动式等多种教学方式，以达到小班化精英教育、培养综合型人才的目的［3］。本文以“环境化学”课程教学为例，采用小班化教学模式，从不同方面进行了线下课堂教学的探索。

一、课程简介

“环境化学”课程是安徽大学（以下简称“我校”）环境科学专业必修的核心课程，也是全国多所高校环境科学专业的硕士研究生入学考试的课程，在我校以环境科学专业三年级本科生为讲授对象。作为一门综合性、跨学科、集理论性与应用性为一体的专业课程，“环境化学”涉及化学、生物学及生态学等多学科的知识，是运用化学理论和方法研究有害化学物质在大气、水、土壤、生物等环境介质中的存在、化学特性、迁移转化和归趋行为及污染物控制原理和方法的学科［4］。课程内容主要包括水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物质的运动过程及毒性，以及典型污染物在环境各圈层中的转归与效应等内容［5］。

“环境化学”课程的教学目标是通过本课程的学习，使学生系统地掌握环境化学中重要的基本概念、基本理论及方法和技术，能够把握环境问题的实质和根源，初步具备运用理论知识解决实际环境污染与控制问题的能力，为今后从事环境保护、污染治理等方面的工作打下坚实的理论基础。在目前的培养方案中，该课程为54学时，课程内容繁多而课时有限，且学生的认知水平和学习能力有较大差异，采用小班化教学模式更有利于提高课堂教学的效果，也可为学生提供更多的发挥空间，提高学生的学习积极性和主动性。

二、采用灵活多样的小班化教学模式

（一）启发式教学

小班化教学更有利于采用灵活的教学方式，调动学生的学习积极性和提高教学活动的参与度，使传统的以“教”为主逐渐向以“学”为主转变［6］。让学生从被动学习转为主动学习是提高课堂教学效果最重要的措施之一。例如，基于“环境化学”课程的特点，在适当的章节中引入环境污染事件，结合授课内容提出问题，实施启发式教学模式，引导学生利用所学知识对污染现象进行分析，并就如何治理污染提出自己的看法，最后由教师进行总结评判。在此过程中须要对学生多加鼓励，树立自信心，才能使学生愿意主动去探究环境问题。这种教学环节活跃了课堂气氛，形成了良好的学习氛围。

例如，在讲述水体富营养化现象的形成原因及其危害时，以富营养化较为严重的巢湖作为研究对象，使学生了解巢湖蓝藻暴发时的污染状况。通过对巢湖蓝藻暴发原因的分析，让学生懂得水体富营养化现象发生的化学机制。在教学过程中教师可启发学生思考如何预防富营养化的发生及发生后如何治理或修复等问题，让学生通过查阅资料获得答案，在下一次上课时对学生的回答进行补充或修正。通过这个案例，加深学生对全国江河水系及地下水污染、饮用水安全等环境问题的理解，培养学生的环境忧患意识，同时鼓励学生将知识应用于实践，激发学生投身环境污染治理、建设优质生态环境的责任感和使命感。

（二）翻转课堂

实施小班教学后，通过本校的在线教育综合平台，由教师向学生提供与教学内容相关的文献、视频等资料进行自主学习。为检查学生自主学习的效果，也使学生能够充分参与教学活动，采用了翻转课堂的形式。翻转课堂是随着互联网和计算机技术的发展出现的一种新型教学模式［7］。在活动中让每名学生从教师提供的文献或视频材料中选取感兴趣的内容制作成PPT，由学生在课堂上进行演讲并展开讨论。通过这种方式，既可以充实教学内容，又能激发学生的求知欲。小班人数较少，在合理安排教学进度的前提下，教师可以为学生提供更多展示自己的机会，使每名学生都参与到学习中来，不忽视每名学生的个性和特长，要多方面了解学生，因材施教。

上述教学活动在小班教学的基础上展开，由于学生人数较少，可为学生提供更多在课堂上充分展示自己的机会。在翻转课堂的教学活动中，发掘每名学生自身擅长的方面，通过在其他学生面前展示自己而增强自信心，对于日后的学习有所助益。从本学期的教学效果来看，有个别学生在学期刚开始的时候积极性不够高，学习态度不够认真，而在后半学期则有了明显的进步，逐渐对课程产生了较大的学习兴趣，甚至建议教师多增加这样的教学活动。

（三）探究性学习

由于学习“环境化学”课程须理论联系实际，因此结合教学内容适时地介绍与课程内容相关的环境领域的科研成果，激发学生的科研兴趣，开展探究性学习。如引导学生查阅文献、介绍教师的科研成果等，使学生有了探求知识的欲望，特别是让一部分学习能力较强的学生对科研产生了兴趣。小班教学的优势之一就是可以更好地了解每名学生的个性和特长而因材施教。

例如，在讲授吸附现象和污染物的生物降解方面的内容时，一方面，将课本知识与教师自身的科研经历和科研成果有机地结合，使看似枯燥的理论知识变得易于理解和掌握；另一方面，利用小班教学的优势，将学生分成若干小组，引导学生借助网络查阅相关文献，并在小组间展开讨论，促使学生去探究课本以外环境领域的知识。这种学习方式能够培养学生的科研素养，在实际教学过程中已取得了一定的成效，很多学生对教师的科研经历十分感兴趣，且一半以上的学生因此而积极参与到安徽大学“国家大学生创新性实验计划项目”中。

（四）通过网络平台丰富学习资源

为了提高线下教学的课堂效果，每堂课后教师都会在本校的教育网络平台上发帖，上传与当天的授课内容紧密相关的视频或文献，要求学生及时观看或阅读，并以回帖的方式简要阐述自己的观后感。这种利用网络教学平台开展互动的方式，在保证学生的视频学习量和自主学习时间的前提下，使学生接收信息的模式多样化，充分锻炼了学生自主学习的能力，不仅巩固了课堂上所学知识，特别是加深了对知识重点和难点的理解，而且拓宽了学生的视野，扩大了知识面。网络教学平台作为一种辅助手段，能够更好地促进线下教学的完成［8-9］。

学生对这种学习形式反映良好，不少学生认为这种做法不仅提高了学习兴趣，还可以帮助他们更好地理解课堂上没有听懂的知识。通过学生的反馈，发现不少学生都认为通过这种学习方式不仅习惯了通过查阅文献来解惑，而且拓宽了自己的视野，对于提升自身科研素养十分有益。小班教学模式提高了教师对学生的关注度，即做到认真阅读每一名学生观看视频材料后所写的学习感受，可以在师生互动和学生之间的互动中及时发现学生学习过程中的问题，进而帮助他们解决问题。

例如，在学习蓝藻水华现象的时候，教师在学校的教育网络平台中上传了小视频“富营养化湖泊中蓝藻水华的遥感监测技术”。视频内容虽涉及其他专业，但由浅入深地介绍了遥感监测技术在蓝藻水华研究领域的应用及重要性。一些学生表示通过观看这个视频更深刻地理解了蓝藻水华的特点、监测的重要性和治理的必要性，了解了环境问题的解决需要多学科参与，明白了作为环境科学专业的学生，在学好基础知识的同时，也应该关注其他学科知识在环境问题中的应用，只有这样才能为环境问题提供高效的解决办法。甚至有学生关注到了视频汇报人的逻辑严谨、思路清晰、语速适中等，进而思考什么样的PPT能让人看得进去、如何讲解PPT能让人听得进去、怎样的思考才能立体而独到……将这些研究者作为自己学习的典范。因此，将“环境化学”的课堂教学和网络学习相结合，不仅使单一化的传统教学形式得以彻底改变，也使得知识的获取过程变得生动而有趣。

三、教学效果的检验

（一）及时反馈课堂教学效果

在小班教学模式中班级人数较少，教师可以采取边讲边练、随机提问，以及阶段性测验等多种方式，及时检查每名学生的学习效果。一是在授课过程中适时地提问，问题的难易程度要适当，使学生能够通过思考而回答，提问的类型包括了推想性提问、求异性提问、延伸性提问等，引导学生积极思考，提高听课效果。二是边讲边练，每讲授完一部分内容，及时小结，以课堂小练习的形式检查课堂学习效果，了解学生的接受程度。三是阶段性测验，采用线上测试的方式随堂测验，每次测试时间为45分钟，检查学生的阶段性学习效果。通过以上方式使课堂教学效果得到了及时反馈。学生普遍反映，每节或每章结束后的小测验会鞭策自己在课后及时复习、巩固知识，同时阶段性测试也让学生能够更好地把握每一章节的重点和难点并进一步加强记忆的方向。

（二）调整小班化教学的课程考核体系

针对小班化教学的新模式，须要对原有的考核方式进行相应的调整，调整的一个重要方面是更加注重平时的各种考核。平时考核的内容除了课堂考勤和平时作业以外，还包括至少三种考核形式，如在网络教学平台上的答疑讨论、发帖和回帖情况、阶段性测验和课堂演讲等，其中课堂演讲成绩由学生与教师共同打分。以上不同的考核形式分别按照不同的百分比进行计算，最后给出平时成绩。考核方式调整的另一个重要方面就是在考试内容上的变化，减少客观题即死记硬背的题型和数量，加大主观题即理论分析案例和论述题等的分量，更加注重考查学生的综合学习能力。最终的总成绩则是由平时成绩（30%）、期中考试成绩（20%）和期末考试成绩（50%）组成。学生普遍认为这种多样化的考核方式更加合理公平。

四、面临的问题及解决方法

通过成绩及学生的反馈发现，采用小班化教学模式以来，学习效果和成绩都有了明显提高，但也存在着一些问题。

一是教学理念的转变。小班化教学模式更加注重师生之间的交流、互动，强调通过多种方式、多方面地了解学生的个性、学习动态、学习方法和学习习惯。这种带有个性化特征的互动式教学方法还须要不断地总结经验、继续完善，以获得更好的教学效果。

二是有小部分学生反映这种教学方式增加了他们的课外学习时间。比如，学生须要观看教师通过网络平台上传的视频资料，并简要阐述自己的理解；有时还须要针对教师提出的问题查阅文献资料，以应对课堂上的讨论和检查。然而，大部分学生表示可以很快地适应小班化教学的这种多互动、多任务的要求。对于少数平时学习态度不认真的学生，可以充分发挥小班化教学的优势，督促他们完成学习任务。通过这种训练，使学生意识到完成学习任务须要合理安排时间，进而也会逐渐感受到课堂学习与课外学习的有机结合是有利于提高学习效果。

三是由于“环境化学”课程的内容多而课时有限，因此目前存在的主要问题是如何在保质保量地完成教学大纲的基础上，增强课堂中教师与学生的互动，保证每节课不低于10分钟互动时间。这一问题的解决一方面需要教师更好地把握教学进度；另一方面在课堂上与学生的互动应是高效的，要真正达到活跃课堂气氛、增加课堂教学趣味性的目的。

四是小班化教学对教师和教学资源也提出了更高的要求。教师须要根据授课内容对课堂教学活动进行精心设计，并根据每节课的内容为学生提供针对性强的视频、文献等方便学生课后学习，故教师须要熟练地掌握各种教学软件的使用。有些学生对教师的科研经历感兴趣，希望教师能够将自身科研成果融入课堂教学，这需要教师提升课堂组织能力。总之，小班化模式的教学效果受很多因素的影响，需要教师全面地提升个人的教学和科研能力。