翻轉課堂在二氧化硫的性質和作用教學中的應用與研究

蔡金有

【內容摘要】翻轉課堂是近幾年來眾多教育學者研究與實踐的課題，它改變了傳統課堂授課模式，對教學程序中“教”與“學”實施翻轉，充分體現了新課改以學生為本的教學理念。本文以二氧化硫的翻轉課堂教學為例，運用翻轉課堂的思想理念對二氧化硫教學過程作具體設計，然后就翻轉課堂教學中過程中的問題加以實施，并對教學結果進行評價與反思。

【關鍵詞】翻轉課堂 微課學習 課堂學習

隨著課程改革的不斷深入，傳統的教學模式與當今的科技、網絡發展逐漸不相適應。傳統教學模式通常由教師的“信息傳遞”與學習者的“吸收內化”兩個階段組成，由于在“吸收內化”過程中缺少教師的幫助，導致學習者不能將所學知識完全內化，很大程度上磨滅了學生化學學習的興趣，阻礙了學生自身能力的培養。新課改要求教師在教學過程中關注學生學習的主動性，轉變傳統的教育角色，關注學生已有的知識背景和認知經驗。翻轉課堂教學模式的出現顛覆了傳統的教學順序，打破了傳統教學模式下的課堂限制，提倡以學生的自主學習為主體，充分體現了新課程標準的教學理念。

一、教學設計

1.教學理念與思想

建構主義認為，學習是學習者根據已有的知識經驗主動構建新知識的過程，化學教學要關注學生已有的認知水平，翻轉課堂將傳統的課上“信息傳遞”翻轉至課前，即學習者借助各種學習材料自主預習，將課后的“知識內化”翻轉到課堂上①。

課前學生通過微課學習完成二氧化硫的性質及作用的自主學習，形成一定的認知經驗，這樣就可以留出更多的課上時間供師生之間進行交流討論、實驗探究，解決學生知識內化的問題。在翻轉課堂教學模式下，教師的角色由傳統的“知識的傳播者和擁有者”變成了教學活動的引導者和組織者，學生的角色由傳統的“知識的接收者”變成了教學活動的參與者，使學生在教學活動中具有更多的自主學習。

2.教學模式

翻轉課堂在化學教學中的模式可以分為“微課學習”和“課堂學習”兩個部分。

在“微課學習”部分，學生可以根據自己的實際情況來選擇視頻學習的時間、地點、途徑等方式，不必再拘泥于化學課堂上，學生可以選擇在自己學習最高效的時間來進行學習以提高學習的效率。另外，利用微課視頻可以使不同層次的學生都能夠得到發展，對于學習基礎較好的學生來說，他們可以簡要的觀看微視頻，留出更多的時間去拓展知識。對于那些學習基礎較弱的學生來說，他們可以放慢學習節奏，在自己薄弱的地方進行反復觀看。在觀看視頻的過程中，學生還可以將不明白的地方傳給老師，老師會對這些問題進行回復，從一定程度上實現了“一對一”的教學輔導。

在“課堂學習”部分，傳統教學模式下，教師利用課上時間進行課程的講解，學生利用課下時間進行練習。翻轉課堂教學模式下，將課堂教學的部分重點內容翻轉到課前，因而課堂教學中學生具有充足時間進行交流、探究等學習活動，當學生遇到困難時，可以及時的進行小組討論和向教師請教，教師不僅是知識的傳授者，更是學生學習的幫助者和促進者。

通過“微課學習”和“課堂學習”兩部分的教學，不僅能夠是學生掌握所學的化學知識還能夠提高學生學習的主動性和自主性，提高學生的探究能力和解決問題的能力，有助于學生的全面發展。

3.微課學習設計

微課設計應根據學生的已有的知識結構，選取具有代表性的信息。在二氧化硫性質與作用的教學中，教師可以從學生熟悉的空氣質量報告入手，引導學生初步認識二氧化硫的物理性質、化學性質及對環境的影響，通過視頻中的一些工業生、產應用畫面，讓學生了解

氧化硫的工業用途，應用相關的動畫演示，讓學生明白二氧化硫隨意排放的危害，引導學生正確認識二氧化硫的回收。并通過視頻實驗演示二氧化硫的水溶性、還原性、氧化性和漂白性。讓學生構建二氧化硫的性質與作用的初步認知。為了讓學生有效完成的微課學習及檢測效果，可以設置適量問題讓學生解決和在線交流。如：

（1）從物質分類角度二氧化硫屬于哪一類氧化物？

（2）如何制取二氧化硫？在收集二氧化硫的時候需要注意哪些問題？寫出制取二氧化硫的反應原理。在制取二氧化硫的過程中，如何處理尾氣？它的原理是什么？

（3）從反應原理分析二氧化硫、次氯酸、活性炭的漂白有什么不同？

（4）通過化合價分析為什么二氧化硫具有氧化性與還原性？

最后，通過設置一欄問題匯總，讓學生將不理解的問題記錄在這一欄中。以便讓教師掌握學生的學習狀態。

4.課堂學習設計

新課程教學實施強調知識與技能、過程與方法、情感態與價值觀三維目標的和諧發展，使學生獲得知識與技能，同時成為學會學習和形成正確價值觀。因此在課堂學習設計中應提倡以學生為中心，充分發揮學生的主體地位，給予學生更多的交流討論、合作探究、實驗探索的空間。

筆者在課堂學習的教學設計中利用導學案導學完成五步教學環節：第一環節是微課學習的交流，學生在這個環節提出自己在觀看微課視頻中存在疑問，并通過生生、師生互動進行交流解決。第二環節是問題研究與解決，利用學生具備一定的元素化合物知識的學習方法及分析推理能力，應用氧化還原反應原理知識分析出二氧化硫的氧化性與還原性。第三環節是實驗驗證與探究，該環節教學中在提供相應的實驗藥品與儀器，由學習小組設計二氧化硫的制備及性質的驗證與探究的微型實驗。第四環節是利用導學案，比較二氧化硫與二氧化碳的性質，應用化學學科思維，得出硫的氧化物及鹽的性質。第五環節是設計生活化教學情境，由學生扮演化學、環保、農業等技術人員進行討交流討論某地酸雨的形成原因，分析該酸雨久置酸性增強的原理，結合生產生活總結防治措施，達成對二氧化硫知識的全面認識。

二、教學問題解決與實施

1.應用類比歸納構建知識體系，實現知識深度遷移與內化

在探究二氧化硫的性質教學中，傳統教學時雖然也能對二氧化硫的性質進行歸類比較，但不能深層次的拓展，學生在運用知識解決問題時不能遷移運用，如對于將二氧化硫分別通入BaCl2與H2O2混和液和BaCl2與氨水的混和液生成沉淀問題、NaOH溶液中通入不同量的二氧化硫生成產物等問題，學生不能完整內化。翻轉課堂教學中教師有充足時間引導學生依據分類的思想，采取類比類推、演繹歸納的方法，借助同類物質具有相似性質及結構決定性質構建元素化合物的知識體系②。使學生建立二氧化硫與二氧化碳等酸性氧化物性質及碳酸鹽與亞硫酸鹽性質的知識體系。因此在教學設計上微課學習與課堂學習安排不同的任務和目標見下表。

翻轉課堂將部分教學重點知識的學習翻轉至課前，在學生具有一定的知識經驗條件下，更好的完成知識深度內化。

2.創設實驗情境激發認知沖突，引導學生發現問題

化學實驗是化學教學的重要手段，在探究二氧化硫的漂白性實驗中，二氧化硫分別與品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀和紫色石蕊試液反應的實驗中發現前三者褪色，加熱后不能恢復，而石蕊試液卻變紅而不褪色的矛盾現象，學生很容易產生都是由于是漂白性的錯誤認知，經過討論分析得出溴水、酸性高錳酸鉀的褪色是由于二氧化硫的還原性引起，而紫色石蕊試液是由于亞硫酸的生成導致變紅色。經過這樣的認知沖突，學生對于二氧化硫的性質理解就更加清晰。

翻轉課堂教學讓學生更多的時間進行思考與親手實驗，當學生在實驗中產生認知沖突時，更能激發學生的情緒注意，活躍課堂學習氛圍，將學生微課學習中產生的或課堂學習過程中發現的問題得以充分解決③。教師在教學中鼓勵學生積極動手，鼓勵學生大膽質疑，勇敢提出自己的猜想，并且在實驗中細心地觀察，用自己縝密的思維邏輯分析實驗結果。

3.引導學生創新實驗，培養學生化學素養

針對二氧化硫污染大，利用所學知識設計環保實驗，讓學生親身體驗綠色實驗的特點，培養學生的環保意識。在本實驗中，設計點滴板作為反應器，利用較少的藥品來完成實驗。在相扣的兩個培養皿的周邊涂上凡士林，將點滴板放置其中，創設一個密封的實驗環境，將亞硫酸鈉固體放入滴板的中間空穴內，周圍的其他空穴內分別滴入品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、紫色石蕊試液、硫化鈉溶液等，同時在點滴板的周邊放上占有氫氧化鈉的棉球吸收尾氣。最后在亞硫酸鈉中加入濃硫酸來制取二氧化硫，迅速扣上表面皿，觀察實驗現象。經過這樣微型化的實驗改進與創新，學生可以在對比中一次性完成二氧化硫的性質實驗，整個實驗過程既節約了藥品，又減少了二氧化硫對空氣的污染，有效的激發學生的學習興趣和創新意識及環境意識④。

4.運用情境模擬教學，學以致用

化學教學要回歸社會生活，讓學生真正體驗化學知識與我們的生活生產密切相關，感悟學習化學知識的社會價值與社會責任，形成正確的情感態度與價值觀。本課中通過學習小組的交流與討論，由學生扮演不同角色，通過分析酸雨的成因及防治措施以和二氧化硫的功與過的交流討論，以達成對二氧化硫性質與作用的全面認識，并且將所學的知識用于解決生活問題。

三、教學效果與反思

1.翻轉課堂要凸顯學生學習的自主性

翻轉課堂教學不僅是形式的翻轉，更注重師生角色的翻轉，傳統教學的預習往往是由學生通過教材或導學材料來完成，在這樣無人指導下的預習，一方面由于教材的簡約和固定的呈現方式，特別是實驗探究純粹是“紙上談兵”，導致學生學習中不能理解或不能拓展，導致預習效果不佳或不愿預習。而翻轉課堂教學中教師不再是以特定的時間和空間，直接將知識灌輸給學生，而是通過微課，將知識傳遞給學生。學生也不再是死板的“被動接受”知識，而是根據自己的實際情況，有選擇性的進行微課學習，由原來的被動接受變成了主動學習⑤。在教學實踐中，還有少數學生由于存在化學基礎薄弱和缺乏自我監控能力而不能完成任務，因此需要教師在微課學生設計中就如何加強在線管理、生生交流、師生交流等方面作出完善與改進。

2.微課設計要符合學生層次需要

在微課設計中，教師要根據具體的教學內容，充分考慮學生的認知水平，以學生現有的認知結構設計微課視頻，因而教學內容應具有一定的梯度，如由淺入深，有利于學生的學習，盡可