高中化學“翻轉課堂”存在問題及對策研究

江合佩

摘要：針對廈門高中化學在實施“翻轉課堂”教學模式時存在“翻轉”時機、內(nèi)容、課型不對，造成教學過程中師生缺乏實時互動和生生互動、缺乏教學生成性，未能發(fā)揮翻轉課堂幫助學生進行自主性、個性化學習的優(yōu)勢的現(xiàn)狀，提出糾正前科學概念、加強初高中銜接，從系統(tǒng)論、方法論的視角學習化學的三種教學對策。

關鍵詞：翻轉課堂；自主學習；教學對策；高中化學

文章編號：1005-6629（2016）1-0023-07 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1.“翻轉課堂”教學模式及其特點

2007年春美國科羅拉州落基山的林地公園高中兩位化學老師喬納森·伯爾曼（Jon Bergmann）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）利用錄屏軟件錄制PowerPoint演示文稿及教師講課音頻并將視頻放置到網(wǎng)站上以供因病無法出席的學生使用，并提出“翻轉課堂”（The Flipped Classroom）理念。2011年孟加拉裔美國人薩爾曼·可汗創(chuàng)立可汗學院提供數(shù)以千計的視頻供在線學習者使用，因其視頻微課具有教育游戲化，滿足個性化學習、自主性學習和一對一針對性學習，一時間風靡全世界?！胺D課堂”與傳統(tǒng)課堂最大的不同就是將傳統(tǒng)的課堂知識傳授和課后知識內(nèi)化轉變?yōu)檎n前知識傳授，課堂知識內(nèi)化。張金磊等人針對其教學中的各要素設計對比表，筆者在其基礎上加以完善（見表1）。

教學各要素發(fā)生變化直接導致教學模式的變化。目前國內(nèi)在Robert Talbert翻轉課堂模型基礎上衍生出了許多具有鮮明地域特色和文化特色的教學模型，但是不管是太極圖式還是概念圖式，基本輪廓和框架大致還是按照課前自主學習、課中個性化學習、課后協(xié)作式學習方式展開教學的，其教學模型基本框架見圖1。

翻轉課堂以“視頻重塑教育”為理念，在胡鐵生從2011年引入國內(nèi)后引起了巨大的反響，對國人的教育理念產(chǎn)生了巨大的影響，對傳統(tǒng)的教學方式產(chǎn)生了巨大的沖擊，其教學價值也眾說紛紜。東北師大王紅等人認為“翻轉課堂”有利于教育人性化、有利于重建和諧的師生關系、有利于提升家長的參與監(jiān)督度；上海師大吳俊明認為“翻轉課堂”視頻短小精悍、簡潔明確，有利于重建學習流程、復習檢測方便快捷；安徽教科院夏建華則以探究鈉燃燒實驗中黑色產(chǎn)物的成因的“翻轉課堂”為例，認為“翻轉課堂”讓科學探究更精彩、加強了師生交往和積極互動的過程、拓展了教學的開放性。

2.高中化學“翻轉課堂”教學面臨的問題

“翻轉課堂”在引進國內(nèi)后受到國人_片稱贊，然而其在實踐過程中顯現(xiàn)的問題也逐漸暴露出來。王素珍將“氫氧化鋁的性質”翻轉課堂與傳統(tǒng)課堂的教學過程對比作為研究樣本，得出“傳統(tǒng)課堂相較于翻轉課堂在讓學生體會真實的探究過程、培養(yǎng)學生探究能力和在隱l生知識的傳授上更有優(yōu)勢”。從2013年起，廈門市教科院應對教育新形式的變化，連續(xù)舉辦了兩屆基礎教育數(shù)字資源征集及翻轉課堂大賽，其中不乏精品，但是在評審過程當中，翻轉課堂暴露的問題也非常明顯，歸納起來，主要有以下三點：

2.1翻轉課堂“翻轉”的時機不對

翻轉課堂相較于傳統(tǒng)課堂最大的變化就是學習前置，將知識傳授通過微課視頻的形式課前完成，課堂上主要進行疑難問題探究。例如有教師在設計高中化學必修1（魯科版）“研究物質性質的基本程序”翻轉課堂教學的簡要流程如圖2。這節(jié)課在教學重難點的把握方面沒有任何問題，制作的“探究氯水的成分”微課思路清楚，畫面精美，但是在進行“翻轉”的時候卻顯得時機不對。一是學生在高中階段剛剛入門學習本節(jié)內(nèi)容，在學習微課之前并沒有系統(tǒng)掌握研究物質的基本程序，這樣前置學習探究氯水的成分對于學生來說會不知所以然。二是本節(jié)課有三個重點，即研究物質性質的基本程序思維導圖、氯氣的化學性質、探究氯水的成允微課直接開始學習難度最大的內(nèi)容，對學習興趣的激發(fā)產(chǎn)生較大的挫傷作用。三是微課通過教師講授系統(tǒng)地介紹如何探究氯水的成允這樣課堂上學生進行的實驗探究就是基于實驗結果的探究，從學生課上的反應情況來說確實效果挺好，但是這種已經(jīng)知道結果的探究其實只是偽探究，對培養(yǎng)學生的科學精神沒有任何實質性的作用。

2.2翻轉課堂“翻轉”的內(nèi)容不對

翻轉課堂相較于傳統(tǒng)課堂最大的優(yōu)勢是解決了不同層次水平學生的個性化需求，這樣在相同進度的班級授課模式下，對于培養(yǎng)拔尖型創(chuàng)新型人才有著不可估量的作用擔是正是因為這個優(yōu)點，如果選擇“翻轉”的內(nèi)容不對，也有可能人為造成學生之間的巨大差異。例如有教師在進行“緒言：走進化學”（魯科版必修1）教學時設計了“翻轉課堂”的簡要教學流程如圖3。這節(jié)課設計目標明確，即讓學生了解化學研究對象以及通過化學史的學習激發(fā)學生從事化學科學研究的決心。但是在進行“翻轉”內(nèi)容的選擇上存在諸多問題。首先設計學生自主學習任務單的內(nèi)容欠妥。這兩個問題都屬于相對比較空泛、沒有實際內(nèi)容的問題，學生不好把握，而課堂上教師通過精美課件給出來的化學科學在食品、醫(yī)療、材料、交通、能源等方面的貢獻，反而是學生通過網(wǎng)絡在線學習的方式可以獲得的，并且不同的學生感興趣的點也會有所不同，這樣在課堂上進行交流分享的時候也會顯得答案相對多元化。這樣的結果是學生由于課下學習目標不明確以及課堂學習參與度不夠，對學生后續(xù)化學的學習產(chǎn)生了不良的影響。其次教師在設計微課視頻內(nèi)容時選擇了學生比較感興趣的近代化學發(fā)展的里程碑和化學家及其卓越貢獻，視頻在激發(fā)學生學習興趣上絲毫沒有問題，但是作為一節(jié)緒言課，在熱熱鬧鬧激發(fā)學習興趣之余能否讓學生掌握本節(jié)課最核心的概念即化學研究對象是認識分子和創(chuàng)造分子，這是個值得深思的問題。由于課堂呈現(xiàn)了太多分散學生注意力的精彩圖片，核心知識又是在興趣類材料中引出，此時微課內(nèi)容的選擇就顯得尤為重要了。筆者覺得這節(jié)課關鍵點是要突破化學的研究對象，因此微課內(nèi)容可以直接選擇化學的研究對象作為主題，讓學生在課前突破重難點，課堂強化提高。再次，習題鞏固環(huán)節(jié)設置也存在商榷空間。學生熱情高漲的時候來一系列枯燥乏味的概念辨析，興趣激發(fā)的目的很難達到，概念學習扎實有效又很難兼顧，結果是教學效果大打折扣，倒不如在微課學習環(huán)節(jié)一并解決，課堂專注于學生交流反饋，激發(fā)興趣。

2.3翻轉課堂“翻轉”的課型不對

翻轉課堂在因材施教、反轉式學習方面有著得天獨厚的優(yōu)勢，但是翻轉課堂是否可以包治百病，適合高中化學所有課型呢？高中化學主要課型可劃分為知識傳授型、科學探究型、習題訓練型（見圖4）。不同的課型在知識的呈現(xiàn)和能力的開發(fā)方面有著不同的要求。譬如元素化合物教學就可以采取“三線三視角”即元素線、轉化線、價值線來認識元素，通過通性、特性、氧化還原性來認識物質，因此在學習SO2性質的時候可以課前微課介紹學習方法，課堂讓學生自主建構其轉化線。但是不是所有的課型都適合翻轉，例如有教師在進行“氫氧化鋁的性質”教學中采取了“翻轉課堂”教學模式，其簡要教學流程如圖5。本節(jié)課選擇氫氧化鋁的性質制作微課進行“翻轉”前置學習，這樣的結果是學生已經(jīng)了解了氫氧化鋁的性質，課堂的探究就顯得多此一舉了，實驗探究型也就變成了實驗驗證型，這樣培養(yǎng)學生對氫氧化鋁兩性的認識就會大打折扣。因此對于本節(jié)課來說實行“翻轉課堂”不僅不能達到傳統(tǒng)課堂的預期效果，甚至對學生科學探索精神的傷害在后續(xù)學習中都難以挽回。因此在進行翻轉的時候，一定要考慮好翻轉的目的是什么，有利于學生未來發(fā)展的，有利于學生科學素養(yǎng)提高的，有利于學生化學觀念形成的就是進行翻轉課堂的重要準則。

3.“翻轉課堂”教學對策研究

3.1將糾正前科學概念作為進行“翻轉課堂”的重要抓手

由于前科學概念具有自發(fā)性、規(guī)范性、頑固性、隱蔽性、負遷移性、層次負責性、反復性、形成長期性、缺乏概括性、特異性、表象性等諸多特點，因此在具體教學當中存在較大的困難。尤其在“物質的量”教學當中，學生很容易將“物質的量”與“物質的質量”混淆，也很容易將“摩爾質量”與“相對分子（原子）質量”混淆，再加上本節(jié)內(nèi)容概念繁多、名詞晦澀、沒有實驗、微觀抽象，其中又涉及到單位換算及相關數(shù)據(jù)處理問題，學習難度很大，學生畏難情緒嚴重。但是因為這一塊的內(nèi)容牽涉到整個高中化學教學，因此創(chuàng)新課堂教學模式使用“翻轉課堂”應運而生。在設計前置學習微課視頻的時候主要以“物質的量概念的引出”作為主題，呈現(xiàn)學生初中學過的概念相對原子質量和質量守恒定律，建立與已有概念之間的聯(lián)系，由以一個C原子質量的1/12為標準引出相對原子質量，以12g12C中的碳原子數(shù)為標準引出阿伏伽德羅常數(shù)，由阿伏伽德羅常數(shù)引出堆量及物質的量概念，其設計流程圖見圖6。學生在前置學習當中已經(jīng)學習了物質的量概念，在課堂上教師就可以將重心放在難點的突破了。本節(jié)內(nèi)容微觀抽象可以通過相對直觀的數(shù)據(jù)讓學生來感受；沒有課堂演示實驗可以通過邏輯推理讓學生感受概念生成的美妙；名詞晦澀難懂，可以通過簡單類比、直接運用來克服；概念繁多，可以通過相關關系找到它們的數(shù)學關系。同時可以繼續(xù)以水作為研究線索，進行簡單分子、原子、質子、中子數(shù)目與物質的量的相關計算，熟悉其物理量的意義及公式之間的相互關系。

3.2將初高中銜接作為進行“翻轉課堂”的重要助力

初中化學新課程強調(diào)培養(yǎng)學生解決化學問題的能力和科學素養(yǎng)的提升，對知識之間的內(nèi)在邏輯和系統(tǒng)性關注相對不夠。新課改高中化學也確實關注到了科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，其中魯科版教材特別強調(diào)從方法的視角學習化學。但是由于高中化學的專業(yè)性特點，教材還是偏向于知識系統(tǒng)化的撰寫模式，因此在很多概念和原理的具體描述上初高中存在脫節(jié)的現(xiàn)象。譬如初中將氧化物分為金屬氧化物和非金屬氧化物，而高中教材在“物質的分類及轉化”當中直接將氧化物分為酸性氧化物和堿性氧化物，并給出相關概念。這樣的結果是直接割裂了初高中教材之間的聯(lián)系，也忽視了其中割裂帶來學生認知上的斷崖現(xiàn)象，學習起來感覺很吃力，學習興趣很容易在挫敗當中被磨滅。因此在課中具體學習物質的分類的時候，在課前學習微課“氧化物的分類”就顯得尤為重要了c本節(jié)微課以問題鏈的形式展開教學，其教學流程見圖7。

3.3將系統(tǒng)論方法論作為進行“翻轉課堂”的重要著眼點

高中化學知識最大的特點是系統(tǒng)性強，基本上可以從四個維度看：一是可以從物質分類及轉化的視角來認識元素化合物知識；二是可以從元素周期律的視角來推斷陌生元素及物質的性質；三是可以從氧化還原反應的視角認識化學反應及電化學；四是可以從大平衡觀的角度來認識中學階段的所有化學平衡問題。難溶電解質的溶解平衡在三套教材《化學反應原理》中都是位于整個模塊的后半部允在學習這部分的時候許多教師還是延續(xù)了教材書寫的順序，亦步亦趨，不理解編者的意圖。其實編者的意圖是通過本節(jié)課的學習統(tǒng)領復習前面學過的所有化學平衡，進而學習沉淀溶解平衡的特性，達到知識的螺旋上升的目的。因此把大量的課堂時間浪費在對以往平衡特點的梳理上很顯然與編者的編寫意圖背道而馳，因此將平衡部分的梳理前置制作成微課進行翻轉課堂是個有益的嘗試，其教學流程見圖8。進行翻轉課堂后，學生在課前可以通過微課視頻熟悉平衡所有相關的知識，同時利用自主學習任務單解決初中存在的前科學概念，為新課的學習打下扎實的基礎。在整個教學過程當中，教師通過問題教學、興趣激發(fā)、引導幫助、鼓勵評價等多種方式發(fā)揮教師主導作用，而學生通過課前知識自主建構、類比學習，課中實驗探究、討論合作發(fā)揮教學主體作用，兩者相得益彰，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，對培養(yǎng)學生的大平衡觀有著積極的作用。

4.教學反思

翻轉課堂的出現(xiàn)確實重新定義了課堂，也重新定義了學習方式，但是在具體使用過程中，教師微課制作水平以及微課的切入點拿捏不準也會給課堂教學帶來新的混亂，同樣，學生自主學習能力差異較大，也很難達到教師預期的前置學習目的。當然，在具體的學科教學過程當中，由于學科特點的不同、課型的不同、教學目標的不同對是否使用翻轉課堂也存在著巨大的差異。沒有任何教學模式可以解決教育教學當中的所有問題，只有根據(jù)需要，合理發(fā)揮翻轉課堂與傳統(tǒng)課堂的優(yōu)勢，方能在信息技術影響教學的革命時代實現(xiàn)教師與學生的琴瑟和鳴。