基于“翻轉(zhuǎn)課堂”化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)探索與實(shí)踐

摘 要：“翻轉(zhuǎn)課堂”是一種新型的教育理念，應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化。本文以“金屬腐蝕與防護(hù)”為例，探索“翻轉(zhuǎn)課堂”在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)施方法和效果。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)；金屬腐蝕與防護(hù)

一、 “翻轉(zhuǎn)課堂”簡(jiǎn)介

“翻轉(zhuǎn)課堂”或稱(chēng)“顛倒課堂”，英文名為Flipped Classrooom或Inverted Classroom，起源于美國(guó)科羅拉多州林地公園高中，是一種隨著開(kāi)放教育資源運(yùn)動(dòng)、建構(gòu)主義理論和宏觀社會(huì)教育系統(tǒng)等理論不斷發(fā)展的新型教育理念。2007年林地高中的化學(xué)老師Jonathan Bergmann和Aaron Sams，開(kāi)始使用自制的教學(xué)視頻上傳至網(wǎng)絡(luò)，為缺席的學(xué)生補(bǔ)課，教學(xué)效果良好，不久他們總結(jié)出這種教學(xué)模式的基本思路和方法，并實(shí)施到實(shí)際教學(xué)中。這種教學(xué)模式基本思路是利用信息技術(shù)，將傳統(tǒng)的教學(xué)模式“課堂傳授，課后內(nèi)化”徹底翻轉(zhuǎn)，課前學(xué)生通過(guò)教學(xué)視頻、查閱資料和虛擬實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)自主學(xué)習(xí)，課堂上教師的主要精力在于參與學(xué)生的討論，問(wèn)題的解決，為學(xué)生提供幫助和支持。實(shí)踐證明這種教學(xué)模式，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成績(jī)。

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，但實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，課堂上學(xué)生的主要精力是在理解記憶知識(shí)內(nèi)容，動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)的時(shí)間與機(jī)會(huì)不多。在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)各種實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的記憶模糊不清，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果往往并不理想，進(jìn)而引發(fā)相關(guān)知識(shí)的吸收內(nèi)化效果不理想?！胺D(zhuǎn)課堂”這種教學(xué)模式為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一種新的方向，在課前學(xué)生完成知識(shí)的學(xué)習(xí)以及實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)，在課堂上動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的時(shí)間就會(huì)更多，與同學(xué)交流的內(nèi)容就更豐富，提出的問(wèn)題能更切中要害，教師的指導(dǎo)更能貼合學(xué)生實(shí)際需求，同時(shí)也有利于課后的復(fù)習(xí)促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化。

二、 運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)課堂”模式優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)

“翻轉(zhuǎn)課堂”將知識(shí)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)移至課前完成，知識(shí)的內(nèi)化則移至課堂活動(dòng)完成。學(xué)生和教師的角色都發(fā)生變化，也有更高的要求，教師要合理設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程。

（一） 課前資源

課前資源是教師布置給學(xué)生的課前自學(xué)資料，包括課本教材、教輔書(shū)籍、ppt課件、微課視頻、互相關(guān)聯(lián)的知識(shí)文檔、文獻(xiàn)論文資料、預(yù)設(shè)思考和配套練習(xí)、學(xué)習(xí)任務(wù)單等等，將學(xué)習(xí)資源整合打包，提前發(fā)給學(xué)生。根據(jù)學(xué)生的差異，分層次編制學(xué)習(xí)資源包，制定分配不同等級(jí)的學(xué)習(xí)任務(wù)，制作個(gè)性化學(xué)習(xí)資源包。資源包在課程實(shí)施前一周提供給學(xué)生，其中微視頻時(shí)間在十分鐘左右，預(yù)設(shè)的思考與練習(xí)數(shù)量和難易程度合理，確保自主學(xué)習(xí)時(shí)間與平時(shí)作業(yè)時(shí)間相當(dāng)。

（二） 自主學(xué)習(xí)

學(xué)生自主學(xué)習(xí)是最重要的環(huán)節(jié)，為幫助學(xué)生高效完成自主學(xué)習(xí)，明確自主學(xué)習(xí)的目的和內(nèi)容，教師應(yīng)設(shè)計(jì)合理的“學(xué)習(xí)任務(wù)單”，學(xué)習(xí)任務(wù)單包含資源索引、學(xué)習(xí)目標(biāo)、思考問(wèn)題、測(cè)試練習(xí)、學(xué)習(xí)反思等內(nèi)容。依托學(xué)習(xí)任務(wù)單，深度學(xué)習(xí)資源包的內(nèi)容，獲取自主學(xué)習(xí)效果，完成知識(shí)的第一次內(nèi)化。

（三） 課堂協(xié)作交流

課堂活動(dòng)是將知識(shí)內(nèi)化的過(guò)程，教師從講臺(tái)上走入學(xué)生中間，組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)、小組討論、協(xié)作探究等活動(dòng)，依據(jù)學(xué)情對(duì)課堂時(shí)間重新分配，縮短知識(shí)內(nèi)容講解的時(shí)間，更多的時(shí)間給學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，分組討論，思考解決問(wèn)題，在課堂互動(dòng)中，給學(xué)生提供個(gè)性化輔導(dǎo)。學(xué)生通過(guò)課前的自主學(xué)習(xí)，模擬實(shí)驗(yàn)，帶著問(wèn)題動(dòng)手實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)疑惑可對(duì)照資源索引，“回看”相關(guān)資源或直接請(qǐng)教師解答，同時(shí)如果產(chǎn)生新的問(wèn)題亦可與教師展開(kāi)討論。通過(guò)各種的實(shí)驗(yàn)記錄，協(xié)作活動(dòng)，學(xué)習(xí)反思等完成知識(shí)的第二次內(nèi)化。

（四） 課后評(píng)價(jià)反饋

“翻轉(zhuǎn)課堂”的評(píng)價(jià)更注重過(guò)程性評(píng)價(jià)，課前自主學(xué)習(xí)效果、課堂實(shí)踐情況、交流討論的表現(xiàn)、問(wèn)題提出和解決方案等方面給出合理的定性和定量評(píng)價(jià)。通過(guò)及時(shí)的評(píng)價(jià)和反饋，及時(shí)掌握學(xué)情，調(diào)整教學(xué)策略，提升“翻轉(zhuǎn)”效果。

三、 實(shí)施案例

應(yīng)用“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，以蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》專(zhuān)題一第三單元“金屬的腐蝕與防護(hù)”為例，實(shí)踐“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)過(guò)程。

（一） 教材及學(xué)情分析

1. 教材分析

本單元共由兩個(gè)部分組成，第一是“金屬的電化學(xué)腐蝕”，第二是“金屬的電化學(xué)防護(hù)”。重點(diǎn)是理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，掌握防止金屬腐蝕的方法。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意與生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2. 學(xué)情分析

通過(guò)《化學(xué)反應(yīng)原理》專(zhuān)題一第二單元“化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換”，學(xué)生已經(jīng)掌握了電化學(xué)原理，具備對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、操作、現(xiàn)象的描述和評(píng)價(jià)的能力，且本單元的內(nèi)容“金屬腐蝕”是生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象，對(duì)本單元的學(xué)習(xí)學(xué)生也會(huì)有更大的熱情和興趣。

（二） 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1. 課前資源準(zhǔn)備

（1）準(zhǔn)備資源包內(nèi)容，提前一周發(fā)給學(xué)生。

紙質(zhì)資料：①《化學(xué)反應(yīng)原理》P25、②《必修2》P41資料卡、③學(xué)習(xí)任務(wù)單、④練習(xí)題。

電子文檔：①“金屬的電化學(xué)腐蝕”P(pán)PT課件、②《化學(xué)反應(yīng)原理》教學(xué)參考書(shū)P39-P44掃描版。

視頻資料：①微課視頻、②析氫腐蝕動(dòng)畫(huà)、③吸氧腐蝕動(dòng)畫(huà)、④鋼鐵的腐蝕拓展資料視頻。

（2）學(xué)習(xí)任務(wù)單

學(xué)習(xí)任務(wù)單包含學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)內(nèi)容，提出問(wèn)題，家庭小實(shí)驗(yàn)，適量練習(xí)和學(xué)習(xí)反饋。家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)方案如下：

準(zhǔn)備材料：自封袋，鐵釘（無(wú)銹），食鹽，白醋，純凈水，指甲油。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：按以下內(nèi)容填充自封袋，并注意封口密封緊密。

①干燥的鐵釘

②鐵釘與純凈水

③涂抹指甲油的鐵釘與純凈水

④鐵釘與食鹽水

⑤涂抹指甲油的鐵釘與食鹽水

⑥鐵釘與白醋

⑥涂抹指甲油的鐵釘與白醋

2. 課前自主學(xué)習(xí)

（1）提前將學(xué)生分成幾個(gè)小組，設(shè)置組長(zhǎng)，組織學(xué)習(xí)，交流討論并總結(jié)。

（2）學(xué)生利用資源包里的紙質(zhì)資料、電子文檔、視頻資料自學(xué)課程內(nèi)容。

（3）解決思考問(wèn)題并完成基礎(chǔ)練習(xí)。

（4）通過(guò)家庭小實(shí)驗(yàn)觀察鐵腐蝕的過(guò)程，了解鋼鐵腐蝕的防護(hù)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（5）通過(guò)小組內(nèi)討論，使用聊天工具與教師溝通解決問(wèn)題。

（6）課前完成學(xué)習(xí)任務(wù)單并上交，教師及時(shí)批閱，掌握學(xué)情。

3. 課堂活動(dòng)

（1）導(dǎo)入新課。（5分鐘）

引入新課知識(shí)，以生活中常見(jiàn)的金屬腐蝕現(xiàn)象，以及課前學(xué)生的家庭小實(shí)驗(yàn)，提出問(wèn)題：鋼鐵為什么會(huì)生銹？產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的本質(zhì)是什么呢？

（2）課前學(xué)習(xí)總結(jié)。（5分鐘）

解答學(xué)習(xí)任務(wù)單中提出的問(wèn)題，評(píng)價(jià)各個(gè)小組的學(xué)習(xí)情況，請(qǐng)一個(gè)小組的學(xué)生派代表，總結(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程，說(shuō)明問(wèn)題解決情況，并提出實(shí)驗(yàn)方案并說(shuō)明通過(guò)該方案可以解決哪些問(wèn)題。

（3）自主探究。（30分鐘）

課前學(xué)生就做過(guò)家庭小實(shí)驗(yàn)，因?yàn)闂l件所限“析氫”“吸氧”的效果可能不明顯，以學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源為保障，學(xué)生提前設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師研判實(shí)驗(yàn)的可行性與各小組充分溝通，準(zhǔn)備好儀器藥品，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，讓學(xué)生自主探究。例如使用壓強(qiáng)傳感器，通過(guò)壓強(qiáng)的變化說(shuō)明兩種不同的腐蝕形式，比較腐蝕快慢等形式，再如使用簡(jiǎn)易電解池裝置，驗(yàn)證外加電源的陰極保護(hù)法的可行性等，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師與各個(gè)小組，通過(guò)交流、分析、總結(jié)，解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的二次內(nèi)化。

（4）課堂小結(jié)。（5分鐘）

總結(jié)知識(shí)，表?yè)P(yáng)與鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程表現(xiàn)優(yōu)異的小組和同學(xué)，也指出不足，最后布置作業(yè)。

四、 小結(jié)與展望

“翻轉(zhuǎn)課堂”實(shí)踐所帶來(lái)的是知識(shí)內(nèi)化的優(yōu)化，在新一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)背景下，各種課程制作軟件、各種硬件平臺(tái)推陳出新，在新技術(shù)支持下“翻轉(zhuǎn)課堂”變得切實(shí)可行。以“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，教師不僅要具備傳統(tǒng)的教學(xué)能力，還需要解放思想轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，更需要學(xué)習(xí)和掌握新的技術(shù)和平臺(tái)的使用，如何讓“翻轉(zhuǎn)課堂”自然地應(yīng)用到中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還需要不斷探索和實(shí)踐。

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作者簡(jiǎn)介：羅德，福建省福州市，福建省福州高級(jí)中學(xué)。