開展微課視頻教學?提高工科無機化學教學質量

趙建茹 李麗 徐夢姣

摘 要：本文介紹了在工課無機化學及實驗課的教學改革中，對化工類專業無機化學及實驗課教學內容及教學方法改革的實踐經驗。總結了將工科無機化學課堂授課及實驗授課用微課手段有機的融為一體的思路。采用給學生發放課前課后微課視頻的教學方法，提高課堂教學效率和教學質量等方面的收獲。

關鍵詞：工科無機化學及實驗 微課視頻 教學改革

工科無機化學及實驗課程在教學過程中會涉及到許多原理、結構、計算及相關應用。在授課過程中會出現大量抽象的原子結構、分子結構、晶體結構及化學反應方程式，再加上一些熱力學及動力學內容，僅僅只通過板書和多媒體課件很難使學生完全理解教師授課內容及其各章節之間的相互關系，從而造成一部分學生出現學習困難。因此，如何通過教學改革提高工科無機化學教學質量具有一定的現實意義。微課視頻是目前教學法中最活躍的領域之一，微課視頻手段是教育需求和互聯網技術相結合的產物，它一出現就顯示出其強大的影響力，在世界范圍里蓬勃發展，已經形成了獨立的一種教學法，擠身于其它教學法之列，成為現代教學法的分支之一。隨著互聯網技術的發展，微課等各種信息化手段已經進入了傳統的教學課堂。由于無機化學教學，語言文字敘述較多，涉及許多儀器，圖表，圖形等，應用微課視頻手段尤為適宜。我們制作的微課小視頻是以教學視頻為呈現方式，它是圍繞任課教師授課的內容，對課堂上難以講解的知識點、學生特別容易出錯的課后習題、教師上課用的多媒體課件，實驗操作演示等教學資源整合的結合體。目前微課視頻是在傳統授課基礎上發展起來的教學模式，但如何將微課這種手段融入到我們工科無機化學及實驗課程教學中來提高教學質量卻是需要結合我校學生的實際情況來進行腳本設計，對此我們進行了初步探索實踐，也收到了較為明顯的效果。特別是近兩年來，微課視頻用于課前預習和課后答疑，效果極為顯著，現將我們的作法和感受簡述于下：

一、工科無機化學及實驗微課視頻的設計思想

1.工科無機化學及實驗微課視頻制作理念

教育專家研究表明，我們普通人注意力集中的時間在五到二十分鐘，所以我們的微課視頻在設計上一般控制在十分鐘左右，最長不超過十五分鐘。由于微課視頻受到長度的限制，我們就省去了問題介紹時間，或者就用背景音的一句話介紹清楚，主要突出問題重點，文件格式采用當下流行的適用智能手機設備，以實現移動式學習，為活躍教師的課堂教學氣氛和上課學生的個性化、碎片化的學習創造更加有利的條件。

2.微課視頻內容腳本設計理念

在我們多年的實踐教學中，我們發現工科無機化學及實驗課程的微課視頻一定要圍繞教材和教學大綱，對每個章節內容展開重要知識和難點的篩選。微課視頻所制作的內容一定是在對入校的大一學生進行問卷調查后再行腳本設計。對在實施工科無機化學及實驗的教學過程中由于少學時而造成的那些課堂上不容易講清楚、或學生高中化學基礎薄弱造成的不容易接受、抽像及需要再次回顧的知識點進行微課小視頻制作。例如：氧化還原反應這一章的中心問題就是電極電勢。我們讓學生提前觀看了我們制作的氧化還原反應內容的三個微課小視頻，通過鮮明的實驗現象和簡明扼要的理論分析，視頻突出了電極電勢的概念，特別是通過離子濃度的變化及介質的酸性改變引起電極電勢的升降，有力地證明了電極電勢和氧化態還原態濃度以及溶液pH值密切相關。由于視頻制作時注意了趣聞性，學生課前提前預習的積極性明顯提高，教師在課堂上再講能斯特方程的相關計算時，學生興致較高，課堂氣氛活躍。課后，學生印象比較深刻，加深鞏固了對電極電勢的認識。我們用無機化學試題庫對本章內容進行隨機測試，學生答題正確率達百分之九十五以上。又如：對于原子結構這一章，微觀粒子的量子性、二象性、統計性，是物質結構的必要基礎，在講解原子結構理論時，闡述這“三性”很費力，即使輔助多媒體課件，課堂上仍有一定的困難，學生課上一頭霧水，課后往往印象模糊。我們也采取先制作三個微課小視頻，提前讓學生預習，課上再講原子結構的相關內容時，上課效果就明顯提高。學生對氫光譜印象鮮明，對光子能量的決定因素及其大小與光的頻率成正比等，就比較容易理解了。微課小視頻通過動態的連續圖像，微觀粒子運動規律的統計性得以明確，特別是光和電子的波粒二象性。通過一系列的的微課視頻演示，給學生以深刻的印象，也為后續講解分子中電子的運動規律奠定了良好的基礎。對往屆學生調查問卷統計結果顯示，速率方程中反應級數的確定、熱力學第二定律、沉淀的轉化、分步沉淀、酸效應等教學大綱中要求的重要內容，若教師只在課堂講授，學生聽課很困難，無法立刻理解并接受。但是把這些知識點做成微課小視頻后，發給學生課后觀看，學習效果明顯提高。在工科無機化學教學中，還有很多熱力學、動力學等抽象的內容需要數學推導，還有很多重要理論與實驗有關。傳統的教學手段是通過板書加多媒體課件里圖片外加文字解釋來完成的。由于授課之前大多數學生并沒有進過實驗室，大一的學生數學知識也還較弱，短時間內學生很難融會貫通，如果把這些相關內容都做成動態的微課視頻，學生就很容易掌握教學內容，也讓學生課前預習和課后的復習變成一種有趣的過程，極大地提高了學生課前和課后學習的積極性。

二、工科無機化學及實驗微課視頻的使用方法

1.制作微課視頻的分類方法

微課小視頻根據其在課前和課后的作用不同，我們將其分為課上知識講解型、課下習題解答型及實驗操作提前演示型。對于知識講解型主要是講授一些教學大綱要求的重點和難點，例如：道爾頓分壓定律的實際應用、分體積定律的適用范圍等，其目的是幫助學生加深課上知識點的理解或課下復習效果;對于習題解答型的視頻是通過選取無機化學試題庫里考試題進行習題解答或重點講解那些沒有時間列入課后作業的疑難習題;實驗操作提前演示型的微課視頻是選擇教師在實驗室錄制實驗操作邊講解邊演示，這樣大大節省了教師課堂上講解，學生課后練習的時間，也縮短了實驗課時間。學生也可以根據上課效果有選擇的觀看任課教師發放的課前和課后微課小視頻，做好課前預習和課后復習的準備工作。

2.微課視頻與傳統教學的關系

實際教學中，我們多次使用過制作的微課視頻，克服了學時少、學生多、教室大的矛盾。我們把課堂講授和課前及課后的微課視頻有機的結合形成了一種新的教學模式。目前傳統的教學方法和微課結合起來，被認為是一種重點突出、高效率、便捷的學習模式。隨著視頻制作軟件技術的發展，這種教學模式也越來越多被教師應用到課堂上下。目前我們制作的工科無機化學及實驗的微課小視頻，越來越方便學生的學習，微課小視頻的教學作用越來越突出。

3.微課與課堂教學互為補充的效果

我們在工科無機化學教學中，由于使用了微課輔助教學手段，使用次數多，且范圍廣，目前它已經成為我們工科無機化學教學中的得力助手。通過這種模式，我們實現了啟發式教學，增強了學生能力的培養手段。目前由于學生在課后可以通過觀看微課視頻解決許多疑難問題，因此教師無需再在課堂上對某些細節問題過多解釋，課上有時間來介紹石油化工行業的最新進展，可以活躍課堂氣氛，也拓寬了學生的視野，更重要的是提升了化工類專業學生對自己本專業的了解和熱愛，激發上課學生的學習興趣，為后續其它化學專業基礎課打下了良好的基礎。

三、微課使用后的效果評定

自我們在上課期間推出工科《無機化學及實驗》的微課小視頻后，首先是學生學習工科無機化學及實驗的積極性得到了大幅度提高，學生之間，學生和老師之間，討論問題的積極性都有了明顯提高，課間聊天的、抱著手機玩的學生幾乎絕跡。在實驗室，學生之間互相討論實驗現象的多了，也一改過去實驗室照方抓藥的模樣，實驗報告成績明顯提高。期末考試成績統計分析，近兩年的教學過程使用微課小視頻后，各班級無機化學考試成績大幅度提高，有的班級已沒有不及格的現象。究其原因可能是過去學生對課上知識有疑問時，由于怕麻煩和有些學生性格太內向不主動向任課老師請教。由于化工專業無機化學及實驗課程全部是大合班課，學生人數近百。授課老師不能及時觀察到每個學生的上課表現情況，長此以往，忽略了有些學生的學習積極性，最終也就影響了課堂互動教學的效果。而我們將工科無機化學的微課小視頻推出后，學生就能及時解決課堂上大多數疑難問題，大部分學生能較順利完成作業和實驗內容，學習的積極性也逐漸提高。經過兩屆學生數據統計，學生一個學期內平均觀看工科無機化學微課小視頻的時間大概為十個小時左右。這些時間學生基本保證了完成了各個章節的難點復習，這大大提高了少學時的化工專業類學生學習無機化學及實驗的學習質量和效率。這也使得任課教師能夠有充足的時間完成教學大綱所規定的教學內容，教師授課的積極性也明顯提高。

結語

我們通過將教師制作的工科無機化學及實驗的微課小視頻引入實際教學過程中，使其與傳統的多媒體教學相輔相成，成功解決了目前化工類學生在學習無機化學及實驗這門課程時經常遇到的困惑、難題及學時不足造成的趕課問題。目前看來這種教學改革使得教學效果得到明顯提高。實驗課上教師講實驗原理及實驗操作步驟時間只需二十分鐘左右，這大大增加了學生動手能力鍛煉的時間，實驗課也再無拖堂現象，實驗操作技能明顯得到提高。多年來工科無機化學理論課與實驗課學時都較少，現在用微課視頻將理論課和實驗課的內容密切聯系起來，理論和實踐相互促進，也使學生在較短的時間內掌握了無機化學實驗的主要操作方法和實驗原理，培養了工科學生的科研能力，也為今后的后續專業基礎課、進入實驗室參與科研工作奠定了基礎。在目前學時不增的情況下，我們在今后的教學工作中，將繼續探索微課視頻在工科無機化學及實驗教學中的應用嘗試。最后必須指出，微課與傳統多媒體教學相互結合的效果探索像其他教學形勢一樣也有其局限性，他不能也不必代替教師的黑板教學模式。毫無疑問，教師應該根據教學內容選擇適宜的教法。而不應拘泥于形勢，應進一步通過教學法的研究，探討實現多元化的工科無機化學及實驗的課堂教學，才更好更快的提高工科無機化學及實驗的學生學習效果和教學質量。