后疫情時代微信融入無機化學實驗教學的初探

李玲，張馳，王娟，朱文華，王應席，徐海兵

湖北大學化學化工學院，武漢 430062

疫情讓我們經受了考驗，也使在線教育更加受到社會關注。線上教學是戰疫情的應急之舉，推動了“互聯網+教育”，逐步改變了教學模式。在全員“停課不停教、停課不停學”實施半年來，幾乎所有高校都在想方設法利用各種信息技術進行教學改革。后疫情時代的實驗教學，面臨著新的挑戰[1,2]。針對無機化學實驗信息化教學資源不足的問題，利用學生常用的APP“微信”，依托微信公眾號建設信息化教學資源[3]，充分利用微信群，激發學生探索實驗的興趣，探索后疫情時代的無機化學實驗教學新方法。

1 傳統的無機化學實驗教學模式

由于地方高校信息化資源的匱乏，即使在信息技術發展迅速的背景下，大多數地方高校的實驗教學一直采用傳統的實驗教學模式。就我校的實驗教學而言，多年來一直遵從“檢查預習報告–講授實驗–指導實驗–檢查實驗結果-批改實驗報告”的模式。

1.1 檢查預習報告

學生在課前依據實驗教材，撰寫實驗預習報告。實驗預習報告中，分為“實驗名稱”“實驗目的”“實驗原理”和“實驗內容”幾個部分。學生通過撰寫實驗預習報告，了解實驗的主要內容，并提前十分鐘到達實驗室，將預習報告交給教師。教師在檢查實驗預習報告過程中隨機提問，了解學生的預習情況。

1.2 講授實驗

檢查完實驗預習報告后，教師講解實驗原理及實驗的詳細操作步驟，包括實驗中的注意事項。涉及儀器的操作時，進行演示實驗。并針對學生的預習情況，在講授中及時補充重要的知識點。學生根據教師的講授內容，在預習報告中及時修正、批注，注重留意加入試劑的順序、用量以及儀器的操作方法。在講授的實驗過程中，教師也會針對關鍵的原理或實驗操作提問，引導學生思考，以加深學生對實驗的理解。

1.3 指導實驗

教師講授實驗后，根據實驗內容不同，學生單人單組或者2人為一組合作進行實驗。實驗室共有8排實驗臺，一排實驗臺可供4個學生進行單人單組的實驗。教師依次觀察每個實驗臺的學生在實驗中存在的操作問題，逐個糾正學生在實驗中錯誤的操作，指導實驗。

1.4 檢查實驗結果

完成實驗后，教師一一檢查實驗結果。無機化學實驗有3類實驗：一類為合成類實驗，如“硫酸銅的合成”，依據產品的質量和外觀評分；一類是物質的性質驗證實驗，如“鈦和釩”，依據實驗現象評分；一類是常數的測定實驗，如“醋酸電離平衡常數的測定”，依據實驗誤差評分。教師依據不同的評分規則，對學生的實驗結果一一評分。

1.5 批改實驗報告

實驗課結束后，學生須完成實驗報告，包括實驗的數據記錄和處理、實驗結果、討論三部分。“數據記錄和處理”是將實驗現象進行詳細的記錄，如果是常數的測定實驗，還需要將實驗測得的數據進行計算，并進行誤差分析。“實驗結果”則是對產品的產量、外觀進行記錄，計算產率，或是將實驗現象進行分析，得出實驗結論。“討論”則是學生完成老師在黑板上預留的思考題。教師根據實驗報告的撰寫質量打分。

1.6 存在的弊端

大多數學生通常在預習報告上照抄實驗教材的內容，缺少實驗預習的有效性。教師對實驗進行細致的講解，學生做實驗難免“照方抓藥”，缺少對實驗內容的獨立思考，自主學習能力較弱。教師在某一個實驗臺指導學生實驗時，難以同時指導存在相同操作錯誤的其他實驗臺的學生，一些“漏網之魚”并不知曉自己操作的問題。另一方面，僅僅只是糾正錯誤的操作，難以在實驗中培養學生細致觀察的能力。缺少標準或優秀的實驗結果進行對照，缺少反思，實驗報告難免流于形式。這樣的教學方式，難以激發學生的實驗興趣、培養學生的主觀能動性。

2 微信融入無機化學實驗教學的模式

疫情防控期的線上教學，均借助了QQ群或微信群。00后學生習慣用QQ或微信聊天，聊天工具在線上教學中起著重要的作用，并在“后疫情時代”教育的創新與變革中，有著不可忽視的作用。微信是大學生最常用的手機APP之一，可以通過微信群及時和學生溝通，進行教學互動；另一方面，利用微信公眾號一對多的互動功能進行圖文推送，以學生喜聞樂見的方式呈現實驗預習、實驗反思或拓展的內容，充分發揮公眾號的隱性教育功能。基于此，結合微信公眾號和微信群，創建一種新的無機化學實驗教學模式，如圖1所示。

圖1 微信融入無機化學實驗教學模式

2.1 微信公眾號課前引導

實驗課開始之前，教師針對實驗內容撰寫推文，以圖文并茂的方式，提醒學生實驗中需要注意的問題，以及需要重點觀察的實驗現象。再通過微信公眾號“一對多”地進行推送，讓學生清楚的知道要做什么，怎么做，引導學生進行思考。例如，“三草酸合鐵(III)酸鉀的制備”的實驗推文如圖2所示。

圖2 “三草酸合鐵(III)酸鉀的制備”的實驗推文

2.2 打造討論型課堂

建設微信班級群，利用微信群功能，借助微信小程序“問卷星”考察學生的實驗預習效果。預先在問卷星中設置相關的測試題，對實驗原理、關鍵實驗步驟、實驗內容進行測試。這種測試比僅僅檢查預習報告更能真實地了解學生預習實驗的情況。課前10 min發放問卷星，基于學生在問卷星中的測試情況，調整實驗課的重點，與學生共同討論，改“一言堂”的課堂為“多言堂”的討論課堂。從課前預習到課堂討論，引導學生多次思考，修正“照方抓藥”的弊端。

2.3 微信群共享照片

充分利用微信群功能，請學生在群里共享拍攝的實驗照片或小視頻。教師在指導學生實驗時，發現某一個步驟中值得觀察的現象，引導學生觀察，并拍照或錄制視頻，共享在群里；實驗過程中，發現學生規范的操作，教師拍照共享在微信群；實驗結束時，當學生的實驗結果被認定為優秀時，請學生拍下自己的實驗結果，分享在微信群。學生和老師共享的照片或視頻如圖3所示。

圖3 師生共享的實驗照片/視頻

2.4 微信公眾號實驗反饋

教師在指導實驗的過程中，發現學生操作錯誤時，一邊拍下照片留存，一邊對錯誤的操作進行糾正。實驗課結束后，教師將收集的照片進行整理，撰寫“實驗反饋”的推文推送給學生。例如，“試劑的取用”的實驗反饋推文如圖4所示。

圖4 “試劑的取用”實驗反饋推文

3 微信融入無機化學實驗教學的特點

3.1 實驗內容聚焦，實驗預習更有效

通過直觀的照片，提醒學生觀察每一步操作中的實驗現象；并在關鍵的實驗步驟中，引導學生對試劑的選擇和滴加順序進行思考；在關鍵的操作中，給與適當的提示。通過公眾號圖文的提示，加強學生對實驗內容的思考，讓學生的預習更具“靶向性”，帶著目標去預習實驗，也讓實驗預習更有效。一篇推文多次引導學生進行思考，訓練了學生的思維能力，逐漸養成自主學習和獨立思考的習慣。以學生喜歡的方式呈現實驗預習內容，更能激發學生學習的主動性。

3.2 以學生為中心，突出學生主體地位

疫情前傳統的實驗教學模式忽略了學生的差異性。即使相同的實驗內容，面對不同的學生，教師講授的重點也都是相同的。在新的實驗教學模式中，利用微信中的小程序“問卷星”測評學生預習效果，通過“問卷星”的答題結果，基于反饋調整課堂討論的重點內容。通過提問–討論–總結，讓學生充分理解實驗內容。而不再是“滿堂灌”或“一言堂”，讓學生主動參與到實驗教學中，突出了學生的主體地位。

3.3 激發學生興趣，提升學生的能力

傳統的教學模式中，缺少實驗結果的對比，學生往往只能從老師評判的分數大致了解自己的實驗結果。“學生做，老師糾”的實驗指導模式，難以全面激發學生對化學實驗的興趣。而通過微信群共享，一方面可以形成隱形的競爭機制，充分激發學生做實驗的積極性；另一方面，潛移默化地培養學生在實驗中細致的觀察力。例如，在三草酸合鐵(III)酸鉀合成實驗中(圖3)，教師引導學生在溶液中放入一根頭發絲，注意觀察頭發絲上的晶體。當學生發現頭發絲上長出了晶體，非常驚喜，教師趁機讓學生把照片分享到微信群，激發學生的實驗興趣。在硫酸銅的合成實驗中，溶液冷卻時析出晶體。教師引導學生注重觀察，拍攝晶體生長的視頻。當學生發現溶液的表面晶體開始逐漸蔓延，更加專注觀察晶體的生長過程。當學生將拍攝的視頻分享在微信群時，更能正面影響其他同學細致地觀察晶體生長過程，拍攝晶體照片。在“藍瓶子”實驗和“五色管”的實驗中，顏色變化非常明顯，教師則鼓勵學生拍下藍瓶子“小魔術”的視頻發到群里進行比拼；發現實驗結果出現標準的“五色管”顏色時，也請學生分享到群里，供其他同學進行參考；教師發現常壓過濾形成液柱的標準操作，拍照共享到微信群供學生們之間交流學習。這種共享實驗照片或視頻的方式，是在學生愉悅的情緒中加強對實驗的訓練，提升學生的操作能力和觀察能力；相互比拼的隱形良性競爭，促進學生的實驗水平不斷提高；分享自己精彩的實驗結果，創新學習的儀式感和成就感。

3.4 公示操作問題，養成反思的習慣

教師在實驗過程中通過拍照、收集照片、整理并發布推文，使學生通過閱讀推文就能夠清楚地知道哪些操作是錯誤的。例如圖4所示的“試劑的取用”這個實驗中，教師把實驗過程發現的試管的加熱、液體的取用和燒杯的干燥相關錯誤操作的照片進行整理，以圖文并茂的方式呈現給學生，一方面給所有學生一個“警示”，另一方面可以幫助學生養成反思的習慣。

4 微信融入無機化學實驗教學的反饋

筆者對其中一個授課班級(周二組)33人，使用“問卷星”進行了問卷調查，24 h內填寫問卷人數32人，據此獲得了對微信融入無機化學實驗教學的反饋信息。微信公眾號的使用反饋如圖5所示。

圖5 微信公眾號輔助實驗教學的反饋

學生普遍認為公眾號的實驗預習能幫助學生了解實驗內容，清楚實驗步驟，明晰實驗成敗的關鍵；并且認為通過實驗反饋，能夠清楚地知道標準的實驗結果，明確正確和錯誤的實驗操作，并且幫助形成反思的習慣。

微信群使用的反饋如圖6所示。學生普遍非常支持教師使用微信群進行輔助實驗教學。認為通過這種方式，有助于對比規范操作和實驗結果，有助于提高實驗興趣，也方便同學之間的交流。而正是通過這種共享照片的方式，提高了對實驗觀察的細致程度，也增強了自信。

圖6 微信群輔助實驗教學的反饋

通過問卷中的填空題獲取學生的一些建議，如圖7所示。學生們普遍認為這種微信融入實驗教學的方式，使他們收獲頗多，大多數學生建議將這種方式進行推廣。

圖7 問卷中填空題的具體反饋信息

5 結語

疫情防控期的線上教學打破了傳統教學模式，后疫情時代的教學必然需要改變傳統教學觀念。針對地方高校實驗教學信息化資源不足的問題，創建微信公眾號和微信群，建設信息化教學資源，將學生最常用的聊天工具“微信”融入到實驗教學中，從課前–課中–課后以學生喜聞樂見的方式呈現各種實驗相關的學習、測試、反饋的內容，激發學生的實驗興趣，提升學生的能力，培養學生自主學習、獨立思考、學習反思的習慣。這種微信融入的實驗教學模式為后疫情時代的實驗教學提供了參考。