應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂提升化學(xué)實驗教學(xué)效果的實踐與反思

黃也明

摘 要：在一年一度的中考實驗教學(xué)中，我校嘗試采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。經(jīng)過實踐，發(fā)現(xiàn)依據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的特點，在化學(xué)實驗教學(xué)中，能夠有效地解決初中化學(xué)實驗中存在的教學(xué)時間緊、觀察效果不好、學(xué)生個體差異性導(dǎo)致的接受程度不同等問題，學(xué)習(xí)效果顯著，對于化學(xué)知識的學(xué)習(xí)、學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高有著良好的促進作用。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；初中化學(xué)；實驗教學(xué)

一、應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂進行化學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)勢分析

（一）初中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究實驗的整個過程，可以鍛煉學(xué)生的動手動腦能力，提升思維水平和科學(xué)素養(yǎng)，實驗在學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中有著不可替代的作用。近年來的許多中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究也都圍繞著實驗探究展開，因此實驗教學(xué)是整個初中化學(xué)教學(xué)的重中之重。然而，教師在課堂上進行演示實驗，往往受到時間緊、學(xué)生人數(shù)多和教室空間大操作過程難以全面觀察的影響，許多學(xué)生的學(xué)習(xí)停留在聽和記的表象，同時由于不同學(xué)生的接受程度不同，操作過程難以回顧，一閃而過的實驗現(xiàn)象往往容易被學(xué)生忽略。在專門的實驗課上，受時間限制，內(nèi)容開展都較為簡單，由于班級人數(shù)較多，教師對于學(xué)生實驗操作難以一一指導(dǎo)。

延伸到科學(xué)探究實驗上，短短的45分鐘容易使學(xué)生的探究浮于表面，難以達(dá)到更深層次的思考。由于不同學(xué)生的接受能力不同，在課堂上從理論過渡到實踐的時間較短，會造成有的學(xué)生能較好地掌握實驗的精髓，甚至產(chǎn)生進一步思考，而有的學(xué)生只是跟著看看熱鬧而已。如果涉及學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的提高這種更深層次的學(xué)習(xí)，往往需要師生擠出大量的學(xué)習(xí)時間來完成。

就合肥市化學(xué)理科實驗考試而言，僅化學(xué)這一門學(xué)科就有四個實驗，對于實驗的要求非常嚴(yán)格。短短的四十五分鐘，面對五十人以上的班級，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式效果非常有限。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用優(yōu)勢分析

翻轉(zhuǎn)課堂（flipped class或inverted classroom）是一種基于建構(gòu)主義和學(xué)習(xí)理論的教學(xué)模式，其主要特點是學(xué)生在上課前完成對教學(xué)視頻等資源的觀看和學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動交流等活動。這一模式更多關(guān)注到了學(xué)生在知識學(xué)習(xí)方面的不同訴求，關(guān)注到了學(xué)習(xí)者知識內(nèi)化的個體差異性。學(xué)生在課前觀看視頻的時候，可以根據(jù)自己的掌握程度隨時暫停、重復(fù)觀看或者快進，分解知識內(nèi)化的難度，增加知識內(nèi)化的次數(shù)，最終促進學(xué)習(xí)者知識的掌握。在課堂上，教師則有充足的時間與學(xué)生交流，幫助他們解決個性化的學(xué)習(xí)問題，更好地實現(xiàn)知識的進一步內(nèi)化。所以，在現(xiàn)有的國內(nèi)外翻轉(zhuǎn)課堂的實踐中，都非常有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

通過實踐，我們認(rèn)為在化學(xué)實驗課教學(xué)中，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，有以下優(yōu)點：（1）解決大班教學(xué)實驗觀察不清的問題。用高清設(shè)備拍攝的視頻，讓遠(yuǎn)距離觀察變成面對面。（2）可以照顧不同學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)速度。學(xué)生能夠按照自己的進度觀看實驗過程，充分思考實驗細(xì)節(jié)和注意事項，從而達(dá)到完全掌握的程度。（3）學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計使得實驗學(xué)習(xí)目標(biāo)明確。學(xué)生在學(xué)習(xí)任務(wù)單中獲知實驗觀察的具體目標(biāo)，杜絕了部分學(xué)生看熱鬧的學(xué)習(xí)方式，對于煩瑣的操作過程也不用占用過多的時間講解。（4）將更多的時間放在了具體指導(dǎo)上，學(xué)習(xí)針對性強。經(jīng)過課前學(xué)習(xí)和課堂上的交流，學(xué)生將集體和個性化的問題暴露出來，教師通過互動交流的方式引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。

當(dāng)然，這種方式進行實驗教學(xué)有其缺陷，最顯著的體現(xiàn)是在生成性上，事先錄制好的“完美”實驗，規(guī)避了現(xiàn)場實驗過程中可能產(chǎn)生的突發(fā)狀況，缺乏對生成性問題的分析。我校教研組正在通過改進課堂教學(xué)設(shè)計的模式來改變這一狀況。

二、我校實驗操作翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實例

針對理科化學(xué)實驗操作考試的特點，我們采取了：（1）課前準(zhǔn)備：印制實驗報告單+錄制實驗操作視頻。（2）課堂實操：針對視頻進行講解和討論+實際演練。（3）課后反思：練習(xí)后在動手的基礎(chǔ)上再反思。

具體的教學(xué)流程如下：

其中課前活動、教師活動和學(xué)生活動依序。課堂活動中各個環(huán)節(jié)教師活動和學(xué)生活動穿插進行，并且存在循環(huán)往復(fù)的程序，旨在盡可能關(guān)注所有學(xué)生的知識內(nèi)化。

錄制視頻時，根據(jù)四個實驗內(nèi)容的特點，講解和操作又各有側(cè)重。其中試題A.二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)和試題C.配制50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氯化鈉溶液，側(cè)重于制取氣體和配置溶液的基本操作的講解；試題B.金屬的某些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)和試題D.稀鹽酸的化學(xué)性質(zhì)側(cè)重于探究思維的培養(yǎng)。

以實驗A為例：

A.二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)和試題

（一）課前準(zhǔn)備，謀定而動

錄制實驗視頻，一人操作同時一人解說，將視頻拍攝范圍局限在實驗桌面上，使觀察的角度更為清晰，能夠清楚地觀察到教師細(xì)致的操作部分。

編制學(xué)習(xí)任務(wù)單，由實驗?zāi)康?、實驗用品、實驗步驟、實驗指導(dǎo)和評分標(biāo)準(zhǔn)五個部分組成。實驗?zāi)康氖牵簬椭鷮W(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。本實驗的實驗?zāi)康氖牵海?）練習(xí)實驗室制取二氧化碳和用向上排空氣法收集氣體。（2）加深對二氧化碳性質(zhì)的認(rèn)識。實驗步驟是對實驗過程的簡單解讀原記錄，其中留有填空項，是對實驗中部分知識的還原。如，本實驗第3步，在另一只試管里放入幾小塊碳酸鈣，然后加入10～15mL的稀鹽酸，立即用帶有導(dǎo)管的橡皮塞塞住，觀察試管里發(fā)生的現(xiàn)象。

將導(dǎo)管通入澄清石灰水里，觀察現(xiàn)象：

反應(yīng)方程式： 。實驗指導(dǎo)是一個實驗的詳細(xì)講解，對于學(xué)生在觀看的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的疑問做進一步闡述，加深學(xué)生對實驗的理解，進一步內(nèi)化。值得說明的是，在實驗報告中，除了有常規(guī)的實驗內(nèi)容外，還增加了注意事項和評分標(biāo)準(zhǔn)，并留出空間供學(xué)生隨時標(biāo)注遇到的問題。

（二）課堂實操，有的放矢

根據(jù)實驗教學(xué)的特點分為兩步走。其一是內(nèi)容答疑。教師開展引導(dǎo)學(xué)習(xí)，學(xué)生進行合作釋疑，師生共同反思總結(jié)。本實驗學(xué)生共同的問題在于石灰石和稀鹽酸反應(yīng)的實驗現(xiàn)象和驗滿后火焰熄滅說明的問題，通過再次觀察現(xiàn)象和學(xué)生結(jié)合實驗流程討論得出。其二是實際操作。這一環(huán)節(jié)中學(xué)生練習(xí)鞏固，合作糾錯，教師個別指導(dǎo)。經(jīng)過之前的知識學(xué)習(xí)，學(xué)生對實驗內(nèi)容已經(jīng)不再陌生，但動起手來還是有距離的。大多數(shù)學(xué)生的問題存在于驗滿和傾倒蠟燭的操作上。有了之前的學(xué)習(xí)討論，學(xué)生對于自己在操作中出現(xiàn)的問題非常明了，可以獨立進行自我糾正或相互糾正。教師可以將更多的精力放在有針對性的個別學(xué)生的指導(dǎo)上，甚至掌握較好的學(xué)生也可以成為教師的課堂好幫手。

三、意外收獲

本來是目標(biāo)明確的利用翻轉(zhuǎn)課堂進行實驗教學(xué)，非常出乎意料的是，在這個以操作為主的課堂上，學(xué)生卻在實驗過程中發(fā)現(xiàn)了一些非常有意思的科學(xué)探究課題。比如：硫酸銅溶液不小心滴到酒精燈的火焰上為什么酒精燈火焰會變成綠色？加熱銅片時間久了為什么會產(chǎn)生綠色的火焰？鋁片放到稀鹽酸中為什么放置一會兒以后才會劇烈反應(yīng)？溶液酸堿性檢驗實驗后的廢液缸為什么有的呈紅色有的呈無色？pH試紙的顯色原理是什么？等等。其中，有一些已經(jīng)成為我校的探究實驗經(jīng)典課題。這次考試極大調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，對后續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)起到了促進作用。

我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂進行化學(xué)實驗教學(xué)，不僅學(xué)生較好地掌握實驗內(nèi)容，同時因為教學(xué)過程的互動性，在實踐活動中學(xué)生抽象思維能力、發(fā)現(xiàn)問題能力、協(xié)作探究能力、語言表達(dá)能力、社會交往能力等方面都得到鍛煉和提高，進一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、對于應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂進行實驗教學(xué)的反思

（一）對課前學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計的思考

通過翻轉(zhuǎn)課堂實驗課的教學(xué)實踐，結(jié)合現(xiàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)和實驗的現(xiàn)狀，實驗教學(xué)中的學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計需要考慮以下幾點。其一，要讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。和傳統(tǒng)的課前預(yù)習(xí)不同，翻轉(zhuǎn)課堂的課前學(xué)習(xí)要求學(xué)生必須完成，這樣才能有效進行課堂學(xué)習(xí)。所以在學(xué)習(xí)任務(wù)單上，學(xué)生明確自己要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)，可以有針對性觀看視頻或者利用學(xué)習(xí)資料進行學(xué)習(xí)。其二，任務(wù)有較強的可操作性。也就是需要學(xué)生明確要做的具體內(nèi)容。這些任務(wù)可以是問題、習(xí)題、識記的內(nèi)容，也可以是解釋、表述、總結(jié)，結(jié)合實驗教學(xué)的特點，還可以是簡單的操作甚至是提升性較強的設(shè)計等具體任務(wù)。其三，要與課堂教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合。學(xué)有所用，是學(xué)生愿意自主學(xué)習(xí)的重要方面，實驗教學(xué)更加側(cè)重于知識的應(yīng)用。學(xué)生在課前學(xué)習(xí)的內(nèi)容，在課堂上可以進一步通過實際操作、實驗設(shè)計、拓展探究等方式，以及結(jié)合任務(wù)單中出現(xiàn)的共同問題進行探討，學(xué)生更愿意參與其中。提前對一些探究性的問題進行思考，也為課上的學(xué)習(xí)預(yù)留出消化的時間，使任務(wù)單得到最大化的應(yīng)用。其四，不要過于繁難。這是由中學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀決定的，也是非常重要的一點。和高等教育不同，中學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)往往較重，課外可供支配的時間更是有限。教師可以設(shè)計非常豐富的課前學(xué)習(xí)任務(wù)，但如果脫離教學(xué)實際，學(xué)生根本無法完成，時間長了還會極大影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。這就要求教師熟悉大綱的要求，充分開動腦筋，設(shè)計出貼近教學(xué)實際要求的課前學(xué)習(xí)任務(wù)。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在實際應(yīng)用中的思考

（1）并不是每個學(xué)生都適合這種教學(xué)模式。每個學(xué)生的個性、習(xí)慣、理解能力等差異導(dǎo)致不是每個學(xué)生都喜歡這種教學(xué)模式。還有，由于網(wǎng)絡(luò)的方便，許多學(xué)生根本自己不動腦，直接搜索或問其他同學(xué)要答案。所以，教師應(yīng)該備好學(xué)生，滿足多數(shù)學(xué)生的愿望。

（2）翻轉(zhuǎn)課堂不是萬能的。翻轉(zhuǎn)課堂能最大化利用課堂上的時間，實質(zhì)上是數(shù)字化學(xué)習(xí)和面對面學(xué)習(xí)優(yōu)勢相結(jié)合的一種混合學(xué)習(xí)。它不是取代傳統(tǒng)課堂，而是對傳統(tǒng)課堂的一種補充，并不是所有的課堂都需要翻轉(zhuǎn)才能實現(xiàn)教學(xué)的最優(yōu)化。

（3）硬件問題?，F(xiàn)在不是每個學(xué)校都具備大量使用翻轉(zhuǎn)課堂的條件，比如，許多學(xué)生家中根本沒電腦，或者家長也不支持學(xué)生使用平板電腦或智能手機等數(shù)字終端設(shè)備，這些問題只能逐步解決。

（4）課程時間的安排問題。現(xiàn)在的課程表安排，對于翻轉(zhuǎn)課堂的實現(xiàn)是有很多困難的，比如，這么多學(xué)科，每科均翻轉(zhuǎn)的話，學(xué)生能完成嗎？學(xué)生能承受嗎？這些問題均需進一步研究和解決。

我校在化學(xué)實驗教學(xué)中對于翻轉(zhuǎn)課堂這一教學(xué)模式的應(yīng)用，本來是出于特殊情況的應(yīng)對，然而其效果卻出人意料。我們想，如果能夠進一步在教學(xué)中采用翻轉(zhuǎn)課堂這一教學(xué)模式，對于初中化學(xué)教學(xué)尤其是實驗探究教學(xué)的促進作用應(yīng)該是非常大的。在翻轉(zhuǎn)課堂的具體應(yīng)用中，我們不應(yīng)該拘泥于翻轉(zhuǎn)課堂的每一步教學(xué)環(huán)節(jié)的完備，而可以根據(jù)學(xué)校和學(xué)生的具體情況進行靈活組織，抓住打造以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)型教學(xué)模式這一核心，促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。

參考文獻：

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