基于MOOC+SPOC的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革與探索

趙立杰 汪建新 王舒 趙樺萍 白麗明

(齊齊哈爾大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)、化工及相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接觸的第一門(mén)實(shí)驗(yàn)課，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為后續(xù)課程及今后的實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。然而，由于種種因素的限制，傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不夠理想。

1 傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的制約因素

1.1 學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差，課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備不充分

由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)不是高考必考科目，很多學(xué)校高中階段沒(méi)有開(kāi)設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，致使很多學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)知不到位，大都停留在認(rèn)識(shí)課本上圖例的水平。同時(shí)，由于學(xué)生自學(xué)能力不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)教材上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容描述往往又過(guò)于簡(jiǎn)潔，學(xué)生無(wú)法領(lǐng)會(huì)，只是把教材上的內(nèi)容機(jī)械的抄在預(yù)習(xí)報(bào)告上，根本沒(méi)有弄懂實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致課上忙于照方抓藥,嚴(yán)重影響教學(xué)效果。

1.2 實(shí)驗(yàn)課課堂學(xué)時(shí)少，教學(xué)方式單一

傳統(tǒng)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取教師講解-演示，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的模式，教師擔(dān)心學(xué)生預(yù)習(xí)不充分，在課堂上講解過(guò)細(xì)。這種教學(xué)模式使學(xué)生在學(xué)習(xí)上處于被動(dòng)接受狀態(tài)，不能夠積極思考實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新意識(shí)。另一方面，由于課堂時(shí)間有限，學(xué)生要在短時(shí)間內(nèi)完全理解和記憶教師的講解和演示細(xì)節(jié)也有一定的困難。有時(shí)還會(huì)因人多等原因而無(wú)法完整觀摩實(shí)驗(yàn)演示。講解過(guò)細(xì)還會(huì)過(guò)多占用課堂時(shí)間，減少了學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，學(xué)生只能夠手忙腳亂地完成步驟，根本談不上在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[1-2]。

2 慕課(MOOC)引入無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

翻轉(zhuǎn)課堂指課堂師生角色互換，由學(xué)生來(lái)決定如何學(xué)習(xí)以及什么時(shí)候?qū)W習(xí)，是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的大膽突破[3]，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，深受自學(xué)能力強(qiáng)的學(xué)生的青睞。

翻轉(zhuǎn)課堂的組織實(shí)施可分為“課前自學(xué)、課內(nèi)深化、課后升華”三個(gè)階段。課前自學(xué)階段教師提供資料，布置學(xué)習(xí)任務(wù)，并指導(dǎo)、督促學(xué)生自學(xué)。課前自學(xué)是翻轉(zhuǎn)課堂最重要的環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)的書(shū)本自學(xué)枯燥、不直觀，自學(xué)難度大，容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。作為互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)課堂深度融合而產(chǎn)生的新型教學(xué)模式——慕課可以作為學(xué)生課前自學(xué)的重要平臺(tái)，為翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)提供了一種更適于學(xué)生課前自學(xué)的方式。

根據(jù)學(xué)生注意力持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)，慕課視頻將實(shí)驗(yàn)的知識(shí)點(diǎn)分割制作成多個(gè)不超過(guò)10分鐘的視頻。通過(guò)分步演示、詳解介紹每一個(gè)化學(xué)器皿、儀器的使用方法，保證每個(gè)學(xué)生都能夠清楚觀看實(shí)驗(yàn)操作步驟，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，既避免了傳統(tǒng)教學(xué)中由于人多使得個(gè)別學(xué)生無(wú)法清楚地觀摩實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題，也能夠避免因教師講解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致的學(xué)生注意力不集中、溜號(hào)等現(xiàn)象。慕課視頻將實(shí)驗(yàn)儀器直觀呈現(xiàn)在學(xué)生面前，生動(dòng)形象，使枯燥乏味且難于理解的實(shí)驗(yàn)術(shù)語(yǔ)、原理和儀器操作通過(guò)視聽(tīng)認(rèn)知聯(lián)系起來(lái)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得生動(dòng)有趣、形象直觀，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師在有限的時(shí)間內(nèi)講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，難免存在個(gè)別學(xué)生聽(tīng)不清、聽(tīng)不懂、記不住的現(xiàn)象。慕課視頻具有回放性，為不同基礎(chǔ)的學(xué)生提供了根據(jù)需要進(jìn)行反復(fù)觀摩實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。重復(fù)多次的觀摩學(xué)習(xí)有利于實(shí)驗(yàn)操作的強(qiáng)化記憶，為實(shí)際操作做好準(zhǔn)備。同時(shí)，學(xué)生通過(guò)提前觀看慕課視頻，可以提高學(xué)習(xí)參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解和記憶。另外，由于班級(jí)較多，教師要向每個(gè)班級(jí)的學(xué)生重復(fù)講授相同的內(nèi)容，工作強(qiáng)度大；學(xué)生提前觀看慕課視頻進(jìn)行線上自主學(xué)習(xí)，避免了老師大量的重復(fù)勞動(dòng)，提高了實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效率。節(jié)省下來(lái)的課堂教學(xué)時(shí)間還可以用于現(xiàn)場(chǎng)交流與討論，提高了教學(xué)質(zhì)量[5]。

一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的高校實(shí)驗(yàn)室條件相對(duì)落后，師資力量薄弱，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量不高。慕課資源是免費(fèi)開(kāi)放的，這些高校的學(xué)生可以通過(guò)慕課平臺(tái)參加國(guó)內(nèi)知名院校實(shí)驗(yàn)課程的在線學(xué)習(xí)，從而提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，提高教學(xué)質(zhì)量。

3 基于MOOC+SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

盡管慕課有著很多傳統(tǒng)課堂無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，線下教學(xué)所具備的多方位互動(dòng)效果和教學(xué)控制仍是線上教學(xué)較難達(dá)到的。另外，不同學(xué)校教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容也不盡相同，因此線上線下的融合就成為當(dāng)前最好的嘗試。SPOC(small private offline course)是將傳統(tǒng)教學(xué)模式與互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式相結(jié)合的混合教學(xué)模式，是二者優(yōu)勢(shì)的融合創(chuàng)新。我校使用的清華大學(xué)的在線學(xué)堂就提供了這樣一個(gè)個(gè)性化教學(xué)平臺(tái)。

課前自學(xué)階段：教師在平臺(tái)的通知欄目通知需要預(yù)習(xí)的實(shí)驗(yàn)題目，在課程導(dǎo)學(xué)中上傳需要掌握的知識(shí)，把選定慕課資源推薦給學(xué)生。對(duì)于慕課中沒(méi)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師自己錄制教學(xué)視頻，上傳到知識(shí)點(diǎn)微視頻模塊中。要求學(xué)生通過(guò)觀看視頻了解實(shí)驗(yàn)的目的、原理、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，以及涉及的基本操作。為了更好地督促學(xué)生自學(xué)，可以把學(xué)生分為若干小組，由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織小組成員的自學(xué)、討論。我們?cè)O(shè)計(jì)了大量判斷題和選擇題，要求學(xué)生在在線測(cè)試中回答。對(duì)于一些重點(diǎn)、有共性的問(wèn)題要求學(xué)生在答疑討論模塊中積極討論，并引導(dǎo)學(xué)生得出正確結(jié)論。

課內(nèi)深化階段：教師提前檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)成果，要求學(xué)生以小組為單位講解實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)涉及的基本操作和儀器的使用。讓學(xué)生走上講臺(tái)、參與課堂教學(xué)，是一個(gè)“知識(shí)輸出”的過(guò)程，只有將知識(shí)充分內(nèi)化，才能自由地組織、表達(dá)。這一過(guò)程中學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)主體，教師只是起引導(dǎo)作用，這有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究協(xié)作的能力。

課后升華階段：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生可以在平臺(tái)上對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題難點(diǎn)提出自己的想法，互動(dòng)交流，分析原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并討論分享。該過(guò)程是對(duì)知識(shí)的升華，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生能力更加重要。這一過(guò)程極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量，并有效地支持了學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

4 結(jié)論

MOOC提供了豐富的教學(xué)資源，給學(xué)生創(chuàng)造了良好的自主學(xué)習(xí)條件，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育模式的不足，SPOC極大地促進(jìn)了慕課與傳統(tǒng)教育方式的融合，使兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。基于MOOC+SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂能最大限度實(shí)現(xiàn)線上線下融合的混合式教學(xué)，達(dá)到傳統(tǒng)教育模式下難以達(dá)到的教學(xué)效果。我校2019級(jí)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用了MOOC+SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的教學(xué)模式，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高了教學(xué)效率，取得了較好的教學(xué)效果。