翻轉(zhuǎn)課堂在二氧化硫的性質(zhì)和作用教學(xué)中的應(yīng)用與研究

蔡金有

【內(nèi)容摘要】翻轉(zhuǎn)課堂是近幾年來(lái)眾多教育學(xué)者研究與實(shí)踐的課題，它改變了傳統(tǒng)課堂授課模式，對(duì)教學(xué)程序中“教”與“學(xué)”實(shí)施翻轉(zhuǎn)，充分體現(xiàn)了新課改以學(xué)生為本的教學(xué)理念。本文以二氧化硫的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)為例，運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂的思想理念對(duì)二氧化硫教學(xué)過(guò)程作具體設(shè)計(jì)，然后就翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中過(guò)程中的問(wèn)題加以實(shí)施，并對(duì)教學(xué)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)與反思。

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂 微課學(xué)習(xí) 課堂學(xué)習(xí)

隨著課程改革的不斷深入，傳統(tǒng)的教學(xué)模式與當(dāng)今的科技、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展逐漸不相適應(yīng)。傳統(tǒng)教學(xué)模式通常由教師的“信息傳遞”與學(xué)習(xí)者的“吸收內(nèi)化”兩個(gè)階段組成，由于在“吸收內(nèi)化”過(guò)程中缺少教師的幫助，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者不能將所學(xué)知識(shí)完全內(nèi)化，很大程度上磨滅了學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，阻礙了學(xué)生自身能力的培養(yǎng)。新課改要求教師在教學(xué)過(guò)程中關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育角色，關(guān)注學(xué)生已有的知識(shí)背景和認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的出現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)順序，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式下的課堂限制，提倡以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主體，充分體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)理念。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)

1.教學(xué)理念與思想

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)構(gòu)建新知識(shí)的過(guò)程，化學(xué)教學(xué)要關(guān)注學(xué)生已有的認(rèn)知水平，翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)的課上“信息傳遞”翻轉(zhuǎn)至課前，即學(xué)習(xí)者借助各種學(xué)習(xí)材料自主預(yù)習(xí)，將課后的“知識(shí)內(nèi)化”翻轉(zhuǎn)到課堂上①。

課前學(xué)生通過(guò)微課學(xué)習(xí)完成二氧化硫的性質(zhì)及作用的自主學(xué)習(xí)，形成一定的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，這樣就可以留出更多的課上時(shí)間供師生之間進(jìn)行交流討論、實(shí)驗(yàn)探究，解決學(xué)生知識(shí)內(nèi)化的問(wèn)題。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，教師的角色由傳統(tǒng)的“知識(shí)的傳播者和擁有者”變成了教學(xué)活動(dòng)的引導(dǎo)者和組織者，學(xué)生的角色由傳統(tǒng)的“知識(shí)的接收者”變成了教學(xué)活動(dòng)的參與者，使學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中具有更多的自主學(xué)習(xí)。

2.教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂在化學(xué)教學(xué)中的模式可以分為“微課學(xué)習(xí)”和“課堂學(xué)習(xí)”兩個(gè)部分。

在“微課學(xué)習(xí)”部分，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況來(lái)選擇視頻學(xué)習(xí)的時(shí)間、地點(diǎn)、途徑等方式，不必再拘泥于化學(xué)課堂上，學(xué)生可以選擇在自己學(xué)習(xí)最高效的時(shí)間來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)以提高學(xué)習(xí)的效率。另外，利用微課視頻可以使不同層次的學(xué)生都能夠得到發(fā)展，對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們可以簡(jiǎn)要的觀看微視頻，留出更多的時(shí)間去拓展知識(shí)。對(duì)于那些學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們可以放慢學(xué)習(xí)節(jié)奏，在自己薄弱的地方進(jìn)行反復(fù)觀看。在觀看視頻的過(guò)程中，學(xué)生還可以將不明白的地方傳給老師，老師會(huì)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行回復(fù)，從一定程度上實(shí)現(xiàn)了“一對(duì)一”的教學(xué)輔導(dǎo)。

在“課堂學(xué)習(xí)”部分，傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師利用課上時(shí)間進(jìn)行課程的講解，學(xué)生利用課下時(shí)間進(jìn)行練習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，將課堂教學(xué)的部分重點(diǎn)內(nèi)容翻轉(zhuǎn)到課前，因而課堂教學(xué)中學(xué)生具有充足時(shí)間進(jìn)行交流、探究等學(xué)習(xí)活動(dòng)，當(dāng)學(xué)生遇到困難時(shí)，可以及時(shí)的進(jìn)行小組討論和向教師請(qǐng)教，教師不僅是知識(shí)的傳授者，更是學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者和促進(jìn)者。

通過(guò)“微課學(xué)習(xí)”和“課堂學(xué)習(xí)”兩部分的教學(xué)，不僅能夠是學(xué)生掌握所學(xué)的化學(xué)知識(shí)還能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自主性，提高學(xué)生的探究能力和解決問(wèn)題的能力，有助于學(xué)生的全面發(fā)展。

3.微課學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

微課設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)學(xué)生的已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，選取具有代表性的信息。在二氧化硫性質(zhì)與作用的教學(xué)中，教師可以從學(xué)生熟悉的空氣質(zhì)量報(bào)告入手，引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)二氧化硫的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及對(duì)環(huán)境的影響，通過(guò)視頻中的一些工業(yè)生、產(chǎn)應(yīng)用畫(huà)面，讓學(xué)生了解

氧化硫的工業(yè)用途，應(yīng)用相關(guān)的動(dòng)畫(huà)演示，讓學(xué)生明白二氧化硫隨意排放的危害，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)二氧化硫的回收。并通過(guò)視頻實(shí)驗(yàn)演示二氧化硫的水溶性、還原性、氧化性和漂白性。讓學(xué)生構(gòu)建二氧化硫的性質(zhì)與作用的初步認(rèn)知。為了讓學(xué)生有效完成的微課學(xué)習(xí)及檢測(cè)效果，可以設(shè)置適量問(wèn)題讓學(xué)生解決和在線交流。如：

（1）從物質(zhì)分類(lèi)角度二氧化硫?qū)儆谀囊活?lèi)氧化物？

（2）如何制取二氧化硫？在收集二氧化硫的時(shí)候需要注意哪些問(wèn)題？寫(xiě)出制取二氧化硫的反應(yīng)原理。在制取二氧化硫的過(guò)程中，如何處理尾氣？它的原理是什么？

（3）從反應(yīng)原理分析二氧化硫、次氯酸、活性炭的漂白有什么不同？

（4）通過(guò)化合價(jià)分析為什么二氧化硫具有氧化性與還原性？

最后，通過(guò)設(shè)置一欄問(wèn)題匯總，讓學(xué)生將不理解的問(wèn)題記錄在這一欄中。以便讓教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

4.課堂學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

新課程教學(xué)實(shí)施強(qiáng)調(diào)知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)與價(jià)值觀三維目標(biāo)的和諧發(fā)展，使學(xué)生獲得知識(shí)與技能，同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確價(jià)值觀。因此在課堂學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中應(yīng)提倡以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，給予學(xué)生更多的交流討論、合作探究、實(shí)驗(yàn)探索的空間。

筆者在課堂學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)中利用導(dǎo)學(xué)案導(dǎo)學(xué)完成五步教學(xué)環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)是微課學(xué)習(xí)的交流，學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)提出自己在觀看微課視頻中存在疑問(wèn)，并通過(guò)生生、師生互動(dòng)進(jìn)行交流解決。第二環(huán)節(jié)是問(wèn)題研究與解決，利用學(xué)生具備一定的元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)方法及分析推理能力，應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理知識(shí)分析出二氧化硫的氧化性與還原性。第三環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與探究，該環(huán)節(jié)教學(xué)中在提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)藥品與儀器，由學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)二氧化硫的制備及性質(zhì)的驗(yàn)證與探究的微型實(shí)驗(yàn)。第四環(huán)節(jié)是利用導(dǎo)學(xué)案，比較二氧化硫與二氧化碳的性質(zhì)，應(yīng)用化學(xué)學(xué)科思維，得出硫的氧化物及鹽的性質(zhì)。第五環(huán)節(jié)是設(shè)計(jì)生活化教學(xué)情境，由學(xué)生扮演化學(xué)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等技術(shù)人員進(jìn)行討交流討論某地酸雨的形成原因，分析該酸雨久置酸性增強(qiáng)的原理，結(jié)合生產(chǎn)生活總結(jié)防治措施，達(dá)成對(duì)二氧化硫知識(shí)的全面認(rèn)識(shí)。

二、教學(xué)問(wèn)題解決與實(shí)施

1.應(yīng)用類(lèi)比歸納構(gòu)建知識(shí)體系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)深度遷移與內(nèi)化

在探究二氧化硫的性質(zhì)教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)雖然也能對(duì)二氧化硫的性質(zhì)進(jìn)行歸類(lèi)比較，但不能深層次的拓展，學(xué)生在運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題時(shí)不能遷移運(yùn)用，如對(duì)于將二氧化硫分別通入BaCl2與H2O2混和液和BaCl2與氨水的混和液生成沉淀問(wèn)題、NaOH溶液中通入不同量的二氧化硫生成產(chǎn)物等問(wèn)題，學(xué)生不能完整內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中教師有充足時(shí)間引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)分類(lèi)的思想，采取類(lèi)比類(lèi)推、演繹歸納的方法，借助同類(lèi)物質(zhì)具有相似性質(zhì)及結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)構(gòu)建元素化合物的知識(shí)體系②。使學(xué)生建立二氧化硫與二氧化碳等酸性氧化物性質(zhì)及碳酸鹽與亞硫酸鹽性質(zhì)的知識(shí)體系。因此在教學(xué)設(shè)計(jì)上微課學(xué)習(xí)與課堂學(xué)習(xí)安排不同的任務(wù)和目標(biāo)見(jiàn)下表。

翻轉(zhuǎn)課堂將部分教學(xué)重點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)翻轉(zhuǎn)至課前，在學(xué)生具有一定的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)條件下，更好的完成知識(shí)深度內(nèi)化。

2.創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境激發(fā)認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要手段，在探究二氧化硫的漂白性實(shí)驗(yàn)中，二氧化硫分別與品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀和紫色石蕊試液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)前三者褪色，加熱后不能恢復(fù)，而石蕊試液卻變紅而不褪色的矛盾現(xiàn)象，學(xué)生很容易產(chǎn)生都是由于是漂白性的錯(cuò)誤認(rèn)知，經(jīng)過(guò)討論分析得出溴水、酸性高錳酸鉀的褪色是由于二氧化硫的還原性引起，而紫色石蕊試液是由于亞硫酸的生成導(dǎo)致變紅色。經(jīng)過(guò)這樣的認(rèn)知沖突，學(xué)生對(duì)于二氧化硫的性質(zhì)理解就更加清晰。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)讓學(xué)生更多的時(shí)間進(jìn)行思考與親手實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生認(rèn)知沖突時(shí)，更能激發(fā)學(xué)生的情緒注意，活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍，將學(xué)生微課學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的或課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題得以充分解決③。教師在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生積極動(dòng)手，鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，勇敢提出自己的猜想，并且在實(shí)驗(yàn)中細(xì)心地觀察，用自己縝密的思維邏輯分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)

針對(duì)二氧化硫污染大，利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)環(huán)保實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)綠色實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。在本實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)點(diǎn)滴板作為反應(yīng)器，利用較少的藥品來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。在相扣的兩個(gè)培養(yǎng)皿的周邊涂上凡士林，將點(diǎn)滴板放置其中，創(chuàng)設(shè)一個(gè)密封的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，將亞硫酸鈉固體放入滴板的中間空穴內(nèi)，周?chē)钠渌昭▋?nèi)分別滴入品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、紫色石蕊試液、硫化鈉溶液等，同時(shí)在點(diǎn)滴板的周邊放上占有氫氧化鈉的棉球吸收尾氣。最后在亞硫酸鈉中加入濃硫酸來(lái)制取二氧化硫，迅速扣上表面皿，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)這樣微型化的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新，學(xué)生可以在對(duì)比中一次性完成二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程既節(jié)約了藥品，又減少了二氧化硫?qū)諝獾奈廴?，有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)及環(huán)境意識(shí)④。

4.運(yùn)用情境模擬教學(xué)，學(xué)以致用

化學(xué)教學(xué)要回歸社會(huì)生活，讓學(xué)生真正體驗(yàn)化學(xué)知識(shí)與我們的生活生產(chǎn)密切相關(guān)，感悟?qū)W習(xí)化學(xué)知識(shí)的社會(huì)價(jià)值與社會(huì)責(zé)任，形成正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀。本課中通過(guò)學(xué)習(xí)小組的交流與討論，由學(xué)生扮演不同角色，通過(guò)分析酸雨的成因及防治措施以和二氧化硫的功與過(guò)的交流討論，以達(dá)成對(duì)二氧化硫性質(zhì)與作用的全面認(rèn)識(shí)，并且將所學(xué)的知識(shí)用于解決生活問(wèn)題。

三、教學(xué)效果與反思

1.翻轉(zhuǎn)課堂要凸顯學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)不僅是形式的翻轉(zhuǎn)，更注重師生角色的翻轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)教學(xué)的預(yù)習(xí)往往是由學(xué)生通過(guò)教材或?qū)W(xué)材料來(lái)完成，在這樣無(wú)人指導(dǎo)下的預(yù)習(xí)，一方面由于教材的簡(jiǎn)約和固定的呈現(xiàn)方式，特別是實(shí)驗(yàn)探究純粹是“紙上談兵”，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)中不能理解或不能拓展，導(dǎo)致預(yù)習(xí)效果不佳或不愿預(yù)習(xí)。而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中教師不再是以特定的時(shí)間和空間，直接將知識(shí)灌輸給學(xué)生，而是通過(guò)微課，將知識(shí)傳遞給學(xué)生。學(xué)生也不再是死板的“被動(dòng)接受”知識(shí)，而是根據(jù)自己的實(shí)際情況，有選擇性的進(jìn)行微課學(xué)習(xí)，由原來(lái)的被動(dòng)接受變成了主動(dòng)學(xué)習(xí)⑤。在教學(xué)實(shí)踐中，還有少數(shù)學(xué)生由于存在化學(xué)基礎(chǔ)薄弱和缺乏自我監(jiān)控能力而不能完成任務(wù)，因此需要教師在微課學(xué)生設(shè)計(jì)中就如何加強(qiáng)在線管理、生生交流、師生交流等方面作出完善與改進(jìn)。

2.微課設(shè)計(jì)要符合學(xué)生層次需要

在微課設(shè)計(jì)中，教師要根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平，以學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)微課視頻，因而教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有一定的梯度，如由淺入深，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，盡可