后疫情時代微信融入無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的初探

李玲，張馳，王娟，朱文華，王應(yīng)席，徐海兵

湖北大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，武漢 430062

疫情讓我們經(jīng)受了考驗，也使在線教育更加受到社會關(guān)注。線上教學(xué)是戰(zhàn)疫情的應(yīng)急之舉，推動了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，逐步改變了教學(xué)模式。在全員“停課不停教、停課不停學(xué)”實施半年來，幾乎所有高校都在想方設(shè)法利用各種信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)改革。后疫情時代的實驗教學(xué)，面臨著新的挑戰(zhàn)[1,2]。針對無機(jī)化學(xué)實驗信息化教學(xué)資源不足的問題，利用學(xué)生常用的APP“微信”，依托微信公眾號建設(shè)信息化教學(xué)資源[3]，充分利用微信群，激發(fā)學(xué)生探索實驗的興趣，探索后疫情時代的無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)新方法。

1 傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)模式

由于地方高校信息化資源的匱乏，即使在信息技術(shù)發(fā)展迅速的背景下，大多數(shù)地方高校的實驗教學(xué)一直采用傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式。就我校的實驗教學(xué)而言，多年來一直遵從“檢查預(yù)習(xí)報告–講授實驗–指導(dǎo)實驗–檢查實驗結(jié)果-批改實驗報告”的模式。

1.1 檢查預(yù)習(xí)報告

學(xué)生在課前依據(jù)實驗教材，撰寫實驗預(yù)習(xí)報告。實驗預(yù)習(xí)報告中，分為“實驗名稱”“實驗?zāi)康摹薄皩嶒炘怼焙汀皩嶒瀮?nèi)容”幾個部分。學(xué)生通過撰寫實驗預(yù)習(xí)報告，了解實驗的主要內(nèi)容，并提前十分鐘到達(dá)實驗室，將預(yù)習(xí)報告交給教師。教師在檢查實驗預(yù)習(xí)報告過程中隨機(jī)提問，了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

1.2 講授實驗

檢查完實驗預(yù)習(xí)報告后，教師講解實驗原理及實驗的詳細(xì)操作步驟，包括實驗中的注意事項。涉及儀器的操作時，進(jìn)行演示實驗。并針對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，在講授中及時補充重要的知識點。學(xué)生根據(jù)教師的講授內(nèi)容，在預(yù)習(xí)報告中及時修正、批注，注重留意加入試劑的順序、用量以及儀器的操作方法。在講授的實驗過程中，教師也會針對關(guān)鍵的原理或?qū)嶒灢僮魈釂?，引?dǎo)學(xué)生思考，以加深學(xué)生對實驗的理解。

1.3 指導(dǎo)實驗

教師講授實驗后，根據(jù)實驗內(nèi)容不同，學(xué)生單人單組或者2人為一組合作進(jìn)行實驗。實驗室共有8排實驗臺，一排實驗臺可供4個學(xué)生進(jìn)行單人單組的實驗。教師依次觀察每個實驗臺的學(xué)生在實驗中存在的操作問題，逐個糾正學(xué)生在實驗中錯誤的操作，指導(dǎo)實驗。

1.4 檢查實驗結(jié)果

完成實驗后，教師一一檢查實驗結(jié)果。無機(jī)化學(xué)實驗有3類實驗：一類為合成類實驗，如“硫酸銅的合成”，依據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀評分；一類是物質(zhì)的性質(zhì)驗證實驗，如“鈦和釩”，依據(jù)實驗現(xiàn)象評分；一類是常數(shù)的測定實驗，如“醋酸電離平衡常數(shù)的測定”，依據(jù)實驗誤差評分。教師依據(jù)不同的評分規(guī)則，對學(xué)生的實驗結(jié)果一一評分。

1.5 批改實驗報告

實驗課結(jié)束后，學(xué)生須完成實驗報告，包括實驗的數(shù)據(jù)記錄和處理、實驗結(jié)果、討論三部分。“數(shù)據(jù)記錄和處理”是將實驗現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)的記錄，如果是常數(shù)的測定實驗，還需要將實驗測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，并進(jìn)行誤差分析?！皩嶒灲Y(jié)果”則是對產(chǎn)品的產(chǎn)量、外觀進(jìn)行記錄，計算產(chǎn)率，或是將實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析，得出實驗結(jié)論。“討論”則是學(xué)生完成老師在黑板上預(yù)留的思考題。教師根據(jù)實驗報告的撰寫質(zhì)量打分。

1.6 存在的弊端

大多數(shù)學(xué)生通常在預(yù)習(xí)報告上照抄實驗教材的內(nèi)容，缺少實驗預(yù)習(xí)的有效性。教師對實驗進(jìn)行細(xì)致的講解，學(xué)生做實驗難免“照方抓藥”，缺少對實驗內(nèi)容的獨立思考，自主學(xué)習(xí)能力較弱。教師在某一個實驗臺指導(dǎo)學(xué)生實驗時，難以同時指導(dǎo)存在相同操作錯誤的其他實驗臺的學(xué)生，一些“漏網(wǎng)之魚”并不知曉自己操作的問題。另一方面，僅僅只是糾正錯誤的操作，難以在實驗中培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致觀察的能力。缺少標(biāo)準(zhǔn)或優(yōu)秀的實驗結(jié)果進(jìn)行對照，缺少反思，實驗報告難免流于形式。這樣的教學(xué)方式，難以激發(fā)學(xué)生的實驗興趣、培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性。

2 微信融入無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的模式

疫情防控期的線上教學(xué)，均借助了QQ群或微信群。00后學(xué)生習(xí)慣用QQ或微信聊天，聊天工具在線上教學(xué)中起著重要的作用，并在“后疫情時代”教育的創(chuàng)新與變革中，有著不可忽視的作用。微信是大學(xué)生最常用的手機(jī)APP之一，可以通過微信群及時和學(xué)生溝通，進(jìn)行教學(xué)互動；另一方面，利用微信公眾號一對多的互動功能進(jìn)行圖文推送，以學(xué)生喜聞樂見的方式呈現(xiàn)實驗預(yù)習(xí)、實驗反思或拓展的內(nèi)容，充分發(fā)揮公眾號的隱性教育功能?；诖耍Y(jié)合微信公眾號和微信群，創(chuàng)建一種新的無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)模式，如圖1所示。

圖1 微信融入無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)模式

2.1 微信公眾號課前引導(dǎo)

實驗課開始之前，教師針對實驗內(nèi)容撰寫推文，以圖文并茂的方式，提醒學(xué)生實驗中需要注意的問題，以及需要重點觀察的實驗現(xiàn)象。再通過微信公眾號“一對多”地進(jìn)行推送，讓學(xué)生清楚的知道要做什么，怎么做，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。例如，“三草酸合鐵(III)酸鉀的制備”的實驗推文如圖2所示。

圖2 “三草酸合鐵(III)酸鉀的制備”的實驗推文

2.2 打造討論型課堂

建設(shè)微信班級群，利用微信群功能，借助微信小程序“問卷星”考察學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)效果。預(yù)先在問卷星中設(shè)置相關(guān)的測試題，對實驗原理、關(guān)鍵實驗步驟、實驗內(nèi)容進(jìn)行測試。這種測試比僅僅檢查預(yù)習(xí)報告更能真實地了解學(xué)生預(yù)習(xí)實驗的情況。課前10 min發(fā)放問卷星，基于學(xué)生在問卷星中的測試情況，調(diào)整實驗課的重點，與學(xué)生共同討論，改“一言堂”的課堂為“多言堂”的討論課堂。從課前預(yù)習(xí)到課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生多次思考，修正“照方抓藥”的弊端。

2.3 微信群共享照片

充分利用微信群功能，請學(xué)生在群里共享拍攝的實驗照片或小視頻。教師在指導(dǎo)學(xué)生實驗時，發(fā)現(xiàn)某一個步驟中值得觀察的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生觀察，并拍照或錄制視頻，共享在群里；實驗過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生規(guī)范的操作，教師拍照共享在微信群；實驗結(jié)束時，當(dāng)學(xué)生的實驗結(jié)果被認(rèn)定為優(yōu)秀時，請學(xué)生拍下自己的實驗結(jié)果，分享在微信群。學(xué)生和老師共享的照片或視頻如圖3所示。

圖3 師生共享的實驗照片/視頻

2.4 微信公眾號實驗反饋

教師在指導(dǎo)實驗的過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作錯誤時，一邊拍下照片留存，一邊對錯誤的操作進(jìn)行糾正。實驗課結(jié)束后，教師將收集的照片進(jìn)行整理，撰寫“實驗反饋”的推文推送給學(xué)生。例如，“試劑的取用”的實驗反饋推文如圖4所示。

圖4 “試劑的取用”實驗反饋推文

3 微信融入無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的特點

3.1 實驗內(nèi)容聚焦，實驗預(yù)習(xí)更有效

通過直觀的照片，提醒學(xué)生觀察每一步操作中的實驗現(xiàn)象；并在關(guān)鍵的實驗步驟中，引導(dǎo)學(xué)生對試劑的選擇和滴加順序進(jìn)行思考；在關(guān)鍵的操作中，給與適當(dāng)?shù)奶崾?。通過公眾號圖文的提示，加強學(xué)生對實驗內(nèi)容的思考，讓學(xué)生的預(yù)習(xí)更具“靶向性”，帶著目標(biāo)去預(yù)習(xí)實驗，也讓實驗預(yù)習(xí)更有效。一篇推文多次引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，訓(xùn)練了學(xué)生的思維能力，逐漸養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)和獨立思考的習(xí)慣。以學(xué)生喜歡的方式呈現(xiàn)實驗預(yù)習(xí)內(nèi)容，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

3.2 以學(xué)生為中心，突出學(xué)生主體地位

疫情前傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式忽略了學(xué)生的差異性。即使相同的實驗內(nèi)容，面對不同的學(xué)生，教師講授的重點也都是相同的。在新的實驗教學(xué)模式中，利用微信中的小程序“問卷星”測評學(xué)生預(yù)習(xí)效果，通過“問卷星”的答題結(jié)果，基于反饋調(diào)整課堂討論的重點內(nèi)容。通過提問–討論–總結(jié)，讓學(xué)生充分理解實驗內(nèi)容。而不再是“滿堂灌”或“一言堂”，讓學(xué)生主動參與到實驗教學(xué)中，突出了學(xué)生的主體地位。

3.3 激發(fā)學(xué)生興趣，提升學(xué)生的能力

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，缺少實驗結(jié)果的對比，學(xué)生往往只能從老師評判的分?jǐn)?shù)大致了解自己的實驗結(jié)果。“學(xué)生做，老師糾”的實驗指導(dǎo)模式，難以全面激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣。而通過微信群共享，一方面可以形成隱形的競爭機(jī)制，充分激發(fā)學(xué)生做實驗的積極性；另一方面，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生在實驗中細(xì)致的觀察力。例如，在三草酸合鐵(III)酸鉀合成實驗中(圖3)，教師引導(dǎo)學(xué)生在溶液中放入一根頭發(fā)絲，注意觀察頭發(fā)絲上的晶體。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)頭發(fā)絲上長出了晶體，非常驚喜，教師趁機(jī)讓學(xué)生把照片分享到微信群，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣。在硫酸銅的合成實驗中，溶液冷卻時析出晶體。教師引導(dǎo)學(xué)生注重觀察，拍攝晶體生長的視頻。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)溶液的表面晶體開始逐漸蔓延，更加專注觀察晶體的生長過程。當(dāng)學(xué)生將拍攝的視頻分享在微信群時，更能正面影響其他同學(xué)細(xì)致地觀察晶體生長過程，拍攝晶體照片。在“藍(lán)瓶子”實驗和“五色管”的實驗中，顏色變化非常明顯，教師則鼓勵學(xué)生拍下藍(lán)瓶子“小魔術(shù)”的視頻發(fā)到群里進(jìn)行比拼；發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的“五色管”顏色時，也請學(xué)生分享到群里，供其他同學(xué)進(jìn)行參考；教師發(fā)現(xiàn)常壓過濾形成液柱的標(biāo)準(zhǔn)操作，拍照共享到微信群供學(xué)生們之間交流學(xué)習(xí)。這種共享實驗照片或視頻的方式，是在學(xué)生愉悅的情緒中加強對實驗的訓(xùn)練，提升學(xué)生的操作能力和觀察能力；相互比拼的隱形良性競爭，促進(jìn)學(xué)生的實驗水平不斷提高；分享自己精彩的實驗結(jié)果，創(chuàng)新學(xué)習(xí)的儀式感和成就感。

3.4 公示操作問題，養(yǎng)成反思的習(xí)慣

教師在實驗過程中通過拍照、收集照片、整理并發(fā)布推文，使學(xué)生通過閱讀推文就能夠清楚地知道哪些操作是錯誤的。例如圖4所示的“試劑的取用”這個實驗中，教師把實驗過程發(fā)現(xiàn)的試管的加熱、液體的取用和燒杯的干燥相關(guān)錯誤操作的照片進(jìn)行整理，以圖文并茂的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，一方面給所有學(xué)生一個“警示”，另一方面可以幫助學(xué)生養(yǎng)成反思的習(xí)慣。

4 微信融入無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的反饋

筆者對其中一個授課班級(周二組)33人，使用“問卷星”進(jìn)行了問卷調(diào)查，24 h內(nèi)填寫問卷人數(shù)32人，據(jù)此獲得了對微信融入無機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的反饋信息。微信公眾號的使用反饋如圖5所示。

圖5 微信公眾號輔助實驗教學(xué)的反饋

學(xué)生普遍認(rèn)為公眾號的實驗預(yù)習(xí)能幫助學(xué)生了解實驗內(nèi)容，清楚實驗步驟，明晰實驗成敗的關(guān)鍵；并且認(rèn)為通過實驗反饋，能夠清楚地知道標(biāo)準(zhǔn)的實驗結(jié)果，明確正確和錯誤的實驗操作，并且?guī)椭纬煞此嫉牧?xí)慣。

微信群使用的反饋如圖6所示。學(xué)生普遍非常支持教師使用微信群進(jìn)行輔助實驗教學(xué)。認(rèn)為通過這種方式，有助于對比規(guī)范操作和實驗結(jié)果，有助于提高實驗興趣，也方便同學(xué)之間的交流。而正是通過這種共享照片的方式，提高了對實驗觀察的細(xì)致程度，也增強了自信。

圖6 微信群輔助實驗教學(xué)的反饋

通過問卷中的填空題獲取學(xué)生的一些建議，如圖7所示。學(xué)生們普遍認(rèn)為這種微信融入實驗教學(xué)的方式，使他們收獲頗多，大多數(shù)學(xué)生建議將這種方式進(jìn)行推廣。

圖7 問卷中填空題的具體反饋信息

5 結(jié)語

疫情防控期的線上教學(xué)打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，后疫情時代的教學(xué)必然需要改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念。針對地方高校實驗教學(xué)信息化資源不足的問題，創(chuàng)建微信公眾號和微信群，建設(shè)信息化教學(xué)資源，將學(xué)生最常用的聊天工具“微信”融入到實驗教學(xué)中，從課前–課中–課后以學(xué)生喜聞樂見的方式呈現(xiàn)各種實驗相關(guān)的學(xué)習(xí)、測試、反饋的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，提升學(xué)生的能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考、學(xué)習(xí)反思的習(xí)慣。這種微信融入的實驗教學(xué)模式為后疫情時代的實驗教學(xué)提供了參考。