分析化學“翻轉課堂”實施及效價

時間:2022-12-11 03:21:13

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分析化學“翻轉課堂”實施及效價

摘要:將“翻轉課堂”這一新型教學模式應用于高校分析化學課程教學中,結合教學案例簡述了該教學模式的實施策略、實施目標及成果.研究表明,“翻轉課堂”以學生為中心,充分調動了學生的學習主動性,能顯著提高教師授課質量和學生學習效率.對實施“翻轉課堂”模式可能存在的問題進行了剖析,對其應用價值和前景進行了闡述.以分析化學“翻轉課堂”為基礎和契機,與其他教學模式進行有機融合,可進一步推廣至其他化學專業課程及化學基礎課程的教學改革實踐.

關鍵詞:“翻轉課堂”;分析化學;教學質量

近年來,“慕課”、“微課”和“翻轉課堂”等成為教育界熱點話題,且逐步從認識階段走向實踐應用階段[1].其中,“翻轉課堂”這一新型教學模式源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中,指的是教師視頻,學生在課外通過微視頻指引,自主學習,完成教師設計好的課前學習任務,回到課堂上與老師面對面交流和完成作業的一種教學模式[2].“翻轉課堂”改變了傳統的“灌輸式”課堂教學模式,轉變了教師的角色,讓學生自主控制時間,學生從被動學習轉變為積極主動地學習,其自主學習能力和學習意識得到了培養[3].同時“翻轉課堂”在教學中采用多種教學模式,根據不同學情、情境和教學內容等,將多種教學模式結合起來靈活運用,教學深度得到顯著加強,教學效率得到顯著提高.此外,“翻轉課堂”增加了學生與教師及學生與學生之間在視頻學習及課堂學習過程中的交流與互動,培養了學生的團隊協作精神,完成了知識的建構、吸收和內化[4].“翻轉課堂”在一些學校已取得了一定的研究和實踐成果,但目前“翻轉課堂”僅在我國發達地區的基礎教育中得到大力推進,更多的“翻轉課堂”研究僅僅針對于基礎教育尤其是中學教育的前沿領域[5],“翻轉課堂”在高校教學中的應用研究仍處于起步階段[6-9].相較于基礎教育而言,高等教育面對的大學生普遍具有較好的學習基礎和較強的自主學習能力,且愿意接受新的教學模式.當代大學生大量使用智能手提設備,具備上網條件和網絡學習所需要的技術操作能力,同時“微課”和“慕課”的出現為“翻轉課堂”的教學提供了強大的支持[10-11].高校寬松自由的學習環境也保證學生有更多可支配時間,增加了自覺主動學習的可能性,為“翻轉課堂”的推進提供了客觀條件.本文以高校分析化學課程為例,簡述了“翻轉課堂”的實施策略、目標和成果,并對其可能存在的問題進行剖析,對其應用前景進行展望.

1“翻轉課堂”實施策略

為有效構建分析化學課程的“翻轉課堂”教學模式,應通過大量的學校調研、專業調研和學情分析,抽取分析化學中的典型教學任務,設計由淺入深的“翻轉課堂”,制作、集合視頻材料和相應習題形成“微課”視頻資源庫和教學案例庫供教學使用.通過課前學習、課堂答疑討論及課后拓展等顯著提高教學質量.具體而言,“翻轉課堂”可分3個階段進行(圖1).1.1課前學習環節.課前視頻學習是知識內化的基礎,將直接影響整個“翻轉課堂”的教學效果.任課教師根據教學目標和教學內容,精心篩選、編排和整理,針對各個知識點或抽象難懂的內容,通過錄制“微課”視頻、集合各大高校的“慕課”視頻及網絡上的免費視頻,讓學生獲得充足的課外延伸學習資源.“微課”視頻明確學生必須掌握的目標,以及視頻最后要體現的內容.不同專業學生的化學基礎不同,學習目標和學習要求也不同,同一課程的不同章節進行翻轉的程度也不盡相同,故要根據專業班級的實際情況對相關的教學內容進行針對性講解,并根據不同學生的差異準備教學視頻.以分析化學課程中的氧化還原平衡為例.一方面,任課教師錄制氧化還原平衡內容的視頻或通過“中國大學MOOC”、“好大學在線”等網站收集優秀的視頻資源,其內容包括與之相關的基本概念、原理及應用.另一方面,信息技術是“翻轉課堂”教學模式的保障,為提高教學效果,以南昌大學網絡教學平臺作為“翻轉課堂”教學技術平臺.該平臺專門為高校教師及學生設計,教師可方便查看學生課前、課中和課后的學習情況,課程資源可長期保存,課程內容可隨時發起,學習結束也可方便終止.教師與學生之間可通過網絡教學平臺的郵箱、留言、討論等功能進行交流,學生能及時得到教師的指導和評價反饋,保障“翻轉課堂”教學效果.任課教師將教學視頻、“慕課”視頻等學習資源上傳至網絡教學平臺,學生通過觀看視頻、學習相關知識并思考相關的問題:氧化還原平衡與酸堿平衡的區別和共性;氧化還原平衡應用至工業生產和質量檢測中需要注意哪些問題.學生通過網絡教學平臺及班級微信群、QQ群進行互動溝通,了解彼此之間的收獲與疑問,進行互助答疑.任課教師借助網絡教學平臺提供若干問題對學習效果進行評測,學生通過答題等形式進行自我檢測.同時,學生將視頻學習過程中的收獲及遇到的問題通過網絡教學平臺向教師進行反饋,教師對所有學生的問題進行收集、整理,作為課堂要解決的知識點.1.2課堂學習活動.課堂是學生的,但離不開教師的主導.為完成“翻轉課堂”的教學目標和教學任務,教師角色應由傳統的知識傳授者、教學支配者向學習參與者、學習引導者、學習組織者轉變.教師要充分利用課堂學習時間組織有效的課堂學習活動,參與學生學習討論,激發學生的學習興趣,充分發揮學生的主觀能動性,在提高學習效率的同時實現知識的高效內化.教師在課堂上點評課前測評結果并對收集整理的問題按知識的邏輯體系進行加工和取舍,依據學習的認知規律歸納總結出一些有價值的問題作為引導并鼓勵學生積極探究問題的解決方案以促進知識內化.在課堂上通過討論問題、匯報結果,教師和學生都得以清晰地認識和評估知識的掌握程度.教師進一步指導幫助有問題的學生,并就學習中存在的疑問,進行針對性地答疑解惑,使問題得到及時解決.在此基礎上,課堂學習變得更有目的性,發言、提問與討論也更加積極.另外,教師注重培養學生的團隊協作精神和創新能力.例如,針對氧化還原平衡(滴定)的教學內容,通過課堂分組、合作探究的方式進行學習,每個小組有不同的任務(包括平衡的應用與實踐討論、不同滴定方式的經驗匯總、傳統滴定與新時代質量檢測關聯等),以此激發學生總結知識和應用知識的能力.1.3課后拓展及教學評價機制.“翻轉課堂”的各章節不能只是簡單地完成教學任務,需要反思總結與鞏固拓展.教師可借助學校的網絡教學平臺繼續與學生進行交流溝通,了解學生的收獲和疑問,收集學生的反饋評價,在此基礎上進一步完善授課視頻,總結經驗為下一步設計更優秀的“翻轉課堂”作好準備.此外,分析化學是一門實驗性學科,應該鼓勵學生多動手進行創新性實驗研究,可借助學校的科研訓練平臺,鼓勵督促學生盡早進入實驗室開展創新性研究,拓展分析化學相關知識,同時也是對既有理論知識的鞏固和升華.仍以分析化學課程中的氧化還原章節為例,可在科研訓練環節設計基于氧化還原機制的H2O2光學傳感平臺,由于H2O2并非基準物質,其標準溶液必須通過KMnO4標定才可得到,而KMnO4也非基準物質,需要采用基準試劑NaC2O4進行標定.在兩次的標定過程中,一方面,學生加深了對于氧化還原平衡的理解,同時掌握了氧化還原滴定的實際應用.另一方面,由于該H2O2傳感器是基于氧化還原機制進行設計的,學生在構建H2O2傳感平臺過程中必然要深入了解氧化還原平衡的原理,解決氧化還原過程中可能遇到的問題,學生對氧化還原的學習將得到進一步鞏固和拓展.對于評價體系而言,應該由過去以理論考試為主的評價機制轉變為過程性考核為主的評價機制,綜合考慮考試成績、專業素養、協作能力和創新水平等各種素質.建立激勵機制,對積極思考問題、解決問題、善于團隊合作和創新性強的個人或小組給予加分,充分調動學生的學習興趣和學習積極性.

2“翻轉課堂”實施目標及存在問題

2.1“翻轉課堂”實施目標.1)制作優秀教學視頻,打造師生互動平臺,初步構建“微”視頻資源庫,用現代技術解決傳統課堂的弊端.“微”視頻等課前學習資源是“翻轉課堂”能否順利實施的關鍵所在,也是這一教學模式能否進行推廣與傳承的關鍵因素,分析化學課程的任課教師應通力合作制作優秀的教學視頻,融合各大高校的“慕課”資源及網絡上其他的免費教育視頻,組成“翻轉課堂”微視頻資源庫,實現優秀資源的共享及資源的不斷更新.以學校的網絡教學平臺為核心,完善該平臺師生交流的通道和方式,將“翻轉課堂”這一教學模式最大化地在高校教學中進行推進.2)與傳統課堂相結合,既有效傳授知識,同時關注每一個學生的學習進展,針對學生個體制定教學方式,真正實現“以學生為中心”的教育理念,有效提升教學質量.“翻轉課堂”與其他教學方式進行有機融合,根據不同學習內容和學生的接受程度,循序漸進開展“翻轉課堂”的實踐研究,既要統籌整個專業班級的教學安排,同時不能像傳統教學那樣“千篇一律”地進行課堂授課,應在課前充分了解每個學生的學習狀態和學習需求,充分發掘每個學生的學習潛力,既增加學生的學習興趣,同時提高其學習效率,實現“以學生為中心”的教育思想和理念.3)實現教師教學思想及教學理念的轉變.雖然隨著教學改革的深入及形式多樣教學模式的出現,高校教師的思想意識不斷在發生變化,但與基礎教育領域相比,高校教師隊伍仍存在一些不足.例如,相當一部分高校教師從非師范高校畢業,對新的教學模式和教學理念接觸較少,入職前也沒有經過系統的現代教育技術和相關理論的專業培訓,其教學思想和理念還停留在傳統課堂層面,難以適應現代大學生的學習方式.教師應在開展推進“翻轉課堂”這一新式教學活動的過程中,實現其教學思想和教學理念的真正轉變.2.2“翻轉課堂”實施存在問題.1)就教師而言,教學內容的選取、視頻的制作、課堂活動的設計與掌控能力、教學理念等各方面對于“翻轉課堂”教學模式的成功構建至關重要.“翻轉課堂”并不是否認教師的作用,更不是認為教師是一個可有可無的角色.實際上,“翻轉課堂”對教師的能力要求更高,此時教師不僅僅是一個傳授知識的存在,更重要的是需要較強的組織能力、溝通能力及較高的現代教育技術操作能力.由此可見,如何使教師盡快從傳統教學思想中轉變過來并逐漸具備上述綜合能力是“翻轉課堂”教學實踐的關鍵問題之一.2)就學生而言,如何提高學生自主管理能力、課前學習質量、課堂討論質量是提高教學效果的關鍵因素之一.學生是“翻轉課堂”的主體,其課前主動學習的程度和質量,以及課堂學習和課后拓展的積極性都將決定性地影響“翻轉課堂”的教學效果.在系統研究學生自主學習能力和學習習慣對“翻轉課堂”教學質量影響規律的基礎上,如何督促學生完成課前視頻學習及問題思考并優質地完成“翻轉課堂”的教學和學習任務成了“翻轉課堂”教學模式能否順利實施的關鍵因素.

3“翻轉課堂”應用價值及前景

首先在分析化學課程中選取部分章節開展“翻轉課堂”的教學實踐,進而可推廣至分析化學課程的全部內容.在條件成熟時,也可在高等分析化學、大學化學等其他化學課程的教學實踐中進行“翻轉課堂”教學,使全校參與化學課程教學的教師和學生受益.由于“微課”視頻精練簡短,課前學生可隨時隨地在網絡教學平臺進行觀看,自主學習的自由選擇性較大.此外,“微課”視頻針對性強,教師的課堂教學將更為精練.這些元素將使教師的教學效率得到顯著提高,學生的接受度也將大大增強,學習效率和學習主動性也將得到提高.充分利用“微課”視頻等現代教育技術,結合高校學生群體具備的計算機基礎好、時間自由度大、易接受新鮮事物等特點,將在基礎教育中大力推進的“翻轉課堂”這一新型教學模式與高校化學教學活動相結合,以學生為中心,發揮學生的自覺主動性,將顯著提高教師授課質量和學生學習效率.以分析化學的“翻轉課堂”為基礎和契機,與其他教學模式進行有機融合,可進一步推廣至其他化學專業課程及全校性化學基礎課程的教學實踐.

作者:張立 單位:南昌大學