基于翻轉課堂教學模式的有機化學教學體系改革

苗濤，趙健

(1.淮北師范大學 化學與材料科學學院，安徽 淮北 235000;2.濉溪中學，安徽 淮北 235100)

有機化學是高等學校制藥工程、生物制藥等專業必修的學科核心課程.學生通過有機化學的學習，不僅能夠掌握基礎理論知識，還能夠對后續《藥物化學》《藥物合成》《藥劑學》《制藥工藝》等的學習提供幫助.文獻[1]中主要利用翻轉課堂教學模式從教學技術選擇、教學目標定位、教學資源設計等方面對科技信息教學進行了改革.文獻[2]中主要利用翻轉課堂教學模式轉變了食品發酵技術的實驗教學方式，通過課前設計、課上問題討論和小組實驗設計進行了改革.目前，常應用的有機化學教學體系主要包含兩種，一種是基于微課的有機化學教學體系，另一種是基于POGIL的有機化學教學體系.基于微課的有機化學教學體系主要以短視頻為載體，以學習或教學為目的，可與多種教學模式相結合的輔助教學資源；基于POGIL的有機化學教學體系是一種面向過程的指導性探究學習方案，主要通過學習小組進行學習.雖然這兩種體系對學生有一定的幫助，但是存在很大的不足.為提高教學質量和教學效果，激發和增強學生對有機化學的學習興趣和主動性，必須對有機化學教學體系進行改革.基于以上分析，將翻轉課堂教學模式應用到有機化學教學體系改革中，以增強學生自主學習能力，提高學生學習效果.翻轉課堂是指通過對知識傳授和知識內化的翻轉安排，通過翻轉課堂能夠轉變傳統教學中師生角色關系，對課堂教學重新設計.

1 基于翻轉課堂教學模式的有機化學教學體系改革

1.1 轉變課堂教學環節

在傳統教學模式下，傳統課堂教學效率低下，制約著課堂教學質量的提高，同時，部分學生基礎知識相對薄弱，學習能力不強，學習積極性不高，為了有效提高課堂效率，提高學生知識水平，對課堂教學進行改革已迫在眉睫.為此，改變傳統的課堂教學環節.轉變為預習反饋、師生共同答疑、課堂講授、教師提問、學生實驗操作、課堂總結與反思的教學環節，具體如圖1所示：

圖1 課堂教學環節流程設計

教師通過預習反饋及時掌握學生的學習情況，幫助教師在課堂上有針對性地進行講解.其中預習反饋中包含的主要內容如圖2所示：

圖2 預習反饋階段學習活動設計

先由老師組織學生進行小組討論[3]，由組長寫下問題，再由組長向老師發問，通過以上方法，老師可以了解到學生的學習情況，也可以將這些問題作為后續課堂提問和講授的參考.預習[4]過程中，學生對知識的整體把握和邏輯把握比較困難，難免會出現知識點和重點理解不透徹的情況，因此需要教師對學生進行查缺式提問.讓學生的思維活躍起來，同時也能激發學生的學習熱情.

就實驗操作[5]而言，主要包括操作熱身、操作練習、反思總結等環節.操作熱身是指在實驗開始前，對學生講解實驗的整個過程，包括實驗原理，操作步驟等；操作練習是指學生以小組為單位進行實驗，在實驗過程中小組成員之間進行討論，如有不清楚的地方，小組成員一起討論問題，并向老師求助.這樣可以提高問題處理的效率，增強學生的知識掌握；反思總結環節，在實驗結束后，由小組向老師講解實驗成功的經驗或實驗效果不好的原因及反思.

1.2 完善教師教育與學校管理制度

傳統的教學模式主要是老師根據課本進行授課，在信息時代下，教師的授課能力亟需提高，傳統的學校管理制度主要是由學校對學生進行管理，在翻轉課堂教學模式下，不僅對教師的能力提出了更高的要求，還對學校管理上提出了更高的要求[6].

從教師教育制度完善方面，要求教師從編寫教案者轉變為視頻制作者，從講臺講課者轉變為學生中間交流者，從學生知識內化的局外人轉變為引導者[7].教師在課堂中主要的教學流程如圖3所示：

圖3 教師教學流程

與此同時，翻轉課堂教學模式把師生推向網絡的前端，教師只有提高自身在信息時代的能力，才能更好地理解學生，滿足學生在網絡環境下的學習需求[8].

在此基礎上，分析學校的管理制度，目前家長更多地依賴于學校的管理，由于他們參與學校管理的權利受到限制，他們不易主動履行對學生學習監督的義務.翻轉課堂教學模式，把傳統的教學過程分成了課堂上和課堂下兩個部分[9]，為了更好地在國內推廣翻轉課堂，在學校管理系統層面上進行創新，挖掘家長在教育教學過程中的作用，使家長在學校辦學過程中發揮其聰明才智，共同促進學生成長，從而從學校管理制度[10]層面上促進翻轉課堂教學模式的應用.

1.3 加強信息技術與學科課程整合

傳統教學中，教師準備主要體現在教案中，主要知識點講給學生，但學生對此方法興趣不大，因此采用翻轉教學課堂模式，整合教學內容[11]，加強信息技術與學科課程的融合.在教學內容的整合方面，主要是設計教學視頻，將以往的講授轉變為視頻講授，設計過程中，需要掌握教學視頻[12]開發方法.教學視頻開發流程如圖4所示：制作教學視頻前，要對課程中的重點知識進行綜合分析，選擇合適的信息技術制作視頻.就教學視頻內容設計而言，抓住教學重、難點[13]，視頻時間不宜過長，要根據學生的學習水平設置相應的內容，便于學習理解以有機化學教學中的有機化合物專題知識為例，選取生活中常見的有機物中乙酸這一豐富模塊進行具體的視頻設計，如圖5所示：

圖4 教學視頻開發流程

圖5 教學視頻設計示例

此外，在視頻設計中，教師還應根據教學內容設計合理的測試練習[14]，利用在線教學平臺收集相關數據，檢驗學生學習效果.此外，教師也需要不斷地學習新知識，跟上網絡步伐，學習新技術，加強信息技術[15]與學科內容的融合，提升在線建課和在線教學能力.

2 案例實踐與結果分析

選取三個班級進行為期一個月的試點應用.隨機抽取這三個班中排名后6名學生進行實驗，為使分析結果更具對比性，三個班分別采用基于翻轉課堂教學模式的有機化學教學體系進行為期一個月的學習，基于微課的教學體系，基于POGIL的教學體系，主要對比應用三種教學體系后學生的探究能力、創新能力與應用能力，與對教學體系的滿意度.

2.1 學生探究能力對比

應用三種體系學習后的學生探究能力的對比結果如圖6所示：

由圖6可知，應用此次設計教學體系學習后的學生探究能力提升較多，較應用傳統的基于微課的有機化學教學體系、基于POGIL的有機化學教學體系的學生探究能力提升效果好.

圖6 學生探究能力對比

2.2 學生創新能力對比

學生創新能力對比結果如圖7所示：

分析圖7可知，應用翻轉課堂教學體系的學生創新能力較以前能力提升較多，因為在此教學體系下，學生能夠自己親自動手進行實驗，并加強了與教師的溝通，從而提高了學生的創新能力.而應用傳統的基于微課的有機化學教學體系、基于POGIL的有機化學教學體系后的學生創新能力雖然有所提升，但是創新能力提升不高.

圖7 學生創新能力對比

2.3 學生應用能力對比

應用基于微課的有機化學教學體系、基于POGIL的有機化學教學體系與翻轉課堂教學體系后，學生應用能力的對比結果如圖8所示：

由圖8可知，學生應用傳統兩種體系學習后的應用能力提升較少，而應用翻轉課堂教學體系后，學生應用能力提升明顯.

圖8 學生應用能力對比

2.4 學生對于教學體系的滿意度對比

學生對于應用三種教學體系后的滿意度對比結果如圖9所示：

通過圖9能夠發現，應用翻轉課堂教學體系后學習的學生，學生滿意度大大提高，因為在翻轉課堂教學模式下，學生成為課堂上的主導者，激發了學生的好奇心.

圖9 學生對于教學體系的滿意度對比

因此，通過上述實驗能夠證明，基于翻轉課堂教學模式的有機化學教學體系能夠提高學生的探究能力、創新能力、應用能力，學生對于該教學體系的滿意度較傳統體系的滿意度高.

3 結 語

基于翻轉課堂教學模式的有機化學教學體系解決了傳統教學體系學生學習主體發揮不充分的問題，提升了學生學習主動性，教學效果得到提升，此教學系體系對教師而言，還存在一定挑戰.

第一，課前準備對于教師備課來說任務較重，需要創建有機化學教學資源庫；第二，實踐分析中研究對象和內容有限，相較于其他化學課程內容是否適用，教學質量如何，還需要做進一步的研究；第三，教師專業能力還需要進一步加強，在現代教育背景下，教師對現代化手段與模式的掌握非常重要，因此要不斷學習各種信息化教育知識，提高自身信息技術能力，提升教學質量.