應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的實(shí)踐與反思

黃也明

（安徽省合肥市第四十六中學(xué)，安徽 合肥）

一、應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)分析

（一）初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，提升思維水平和科學(xué)素養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究展開，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)初中化學(xué)教學(xué)的重中之重。然而，教師在課堂上進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，往往受到時(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象往往容易被學(xué)生忽略。在專門的實(shí)驗(yàn)課上，受時(shí)間限制，內(nèi)容開展都較為簡(jiǎn)單，由于班級(jí)人數(shù)較多，教師對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作難以一一指導(dǎo)。

延伸到科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)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(shí)踐的時(shí)間較短，會(huì)造成有的學(xué)生能較好地掌握實(shí)驗(yàn)的精髓，甚至產(chǎn)生進(jìn)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(shí)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(shí)間來完成。

就合肥市化學(xué)理科實(shí)驗(yàn)考試而言，僅化學(xué)這一門學(xué)科就有四個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的要求非常嚴(yán)格。短短的四十五分鐘，面對(duì)五十人以上的班級(jí)，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(shì)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(diǎn)是學(xué)生在上課前完成對(duì)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(dòng)交流等活動(dòng)。這一模式更多關(guān)注到了學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)方面的不同訴求，關(guān)注到了學(xué)習(xí)者知識(shí)內(nèi)化的個(gè)體差異性。學(xué)生在課前觀看視頻的時(shí)候，可以根據(jù)自己的掌握程度隨時(shí)暫停、重復(fù)觀看或者快進(jìn)，分解知識(shí)內(nèi)化的難度，增加知識(shí)內(nèi)化的次數(shù)，最終促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)的掌握。在課堂上，教師則有充足的時(shí)間與學(xué)生交流，幫助他們解決個(gè)性化的學(xué)習(xí)問題，更好地實(shí)現(xiàn)知識(shí)的進(jìn)一步內(nèi)化。所以，在現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐中，都非常有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

通過實(shí)踐，我們認(rèn)為在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）解決大班教學(xué)實(shí)驗(yàn)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(duì)面。（2）可以照顧不同學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)速度。學(xué)生能夠按照自己的進(jìn)度觀看實(shí)驗(yàn)過程，充分思考實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和注意事項(xiàng)，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(jì)使得實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(duì)于煩瑣的操作過程也不用占用過多的時(shí)間講解。（4）將更多的時(shí)間放在了具體指導(dǎo)上，學(xué)習(xí)針對(duì)性強(qiáng)。經(jīng)過課前學(xué)習(xí)和課堂上的交流，學(xué)生將集體和個(gè)性化的問題暴露出來，教師通過互動(dòng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，規(guī)避了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)過程中可能產(chǎn)生的突發(fā)狀況，缺乏對(duì)生成性問題的分析。我校教研組正在通過改進(jìn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的模式來改變這一狀況。

二、我校實(shí)驗(yàn)操作翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)例

針對(duì)理科化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考試的特點(diǎn)，我們采取了：（1）課前準(zhǔn)備：印制實(shí)驗(yàn)報(bào)告單+錄制實(shí)驗(yàn)操作視頻。（2）課堂實(shí)操：針對(duì)視頻進(jìn)行講解和討論+實(shí)際演練。（3）課后反思：練習(xí)后在動(dòng)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(dòng)、教師活動(dòng)和學(xué)生活動(dòng)依序。課堂活動(dòng)中各個(gè)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)和學(xué)生活動(dòng)穿插進(jìn)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(shí)內(nèi)化。

錄制視頻時(shí)，根據(jù)四個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特點(diǎn)，講解和操作又各有側(cè)重。其中試題A.二氧化碳的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)A為例：

A.二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)和試題

（一）課前準(zhǔn)備，謀定而動(dòng)

錄制實(shí)驗(yàn)視頻，一人操作同時(shí)一人解說，將視頻拍攝范圍局限在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)五個(gè)部分組成。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簬椭鷮W(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵海?）練習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳和用向上排空氣法收集氣體。（2）加深對(duì)二氧化碳性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)步驟是對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的簡(jiǎn)單解讀原記錄，其中留有填空項(xiàng)，是對(duì)實(shí)驗(yàn)中部分知識(shí)的還原。如，本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)指導(dǎo)是一個(gè)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)講解，對(duì)于學(xué)生在觀看的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的疑問做進(jìn)一步闡述，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，進(jìn)一步內(nèi)化。值得說明的是，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，除了有常規(guī)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，還增加了注意事項(xiàng)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，并留出空間供學(xué)生隨時(shí)標(biāo)注遇到的問題。

（二）課堂實(shí)操，有的放矢

根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)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(jìn)行合作釋疑，師生共同反思總結(jié)。本實(shí)驗(yàn)學(xué)生共同的問題在于石灰石和稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和驗(yàn)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(shí)驗(yàn)流程討論得出。其二是實(shí)際操作。這一環(huán)節(jié)中學(xué)生練習(xí)鞏固，合作糾錯(cuò)，教師個(gè)別指導(dǎo)。經(jīng)過之前的知識(shí)學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容已經(jīng)不再陌生，但動(dòng)起手來還是有距離的。大多數(shù)學(xué)生的問題存在于驗(yàn)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(duì)于自己在操作中出現(xiàn)的問題非常明了，可以獨(dú)立進(jìn)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(duì)性的個(gè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，非常出乎意料的是，在這個(gè)以操作為主的課堂上，學(xué)生卻在實(shí)驗(yàn)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(huì)變成綠色？加熱銅片時(shí)間久了為什么會(huì)產(chǎn)生綠色的火焰？鋁片放到稀鹽酸中為什么放置一會(huì)兒以后才會(huì)劇烈反應(yīng)？溶液酸堿性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)經(jīng)典課題。這次考試極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，對(duì)后續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)起到了促進(jìn)作用。

我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅學(xué)生較好地掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)因?yàn)榻虒W(xué)過程的互動(dòng)性，在實(shí)踐活動(dòng)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(yǔ)言表達(dá)能力、社會(huì)交往能力等方面都得到鍛煉和提高，進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、對(duì)于應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反思

（一）對(duì)課前學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計(jì)的思考

通過翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合現(xiàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計(jì)需要考慮以下幾點(diǎn)。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(jìn)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(duì)性觀看視頻或者利用學(xué)習(xí)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。其二，任務(wù)有較強(qiáng)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(shí)記的內(nèi)容，也可以是解釋、表述、總結(jié)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，還可以是簡(jiǎn)單的操作甚至是提升性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)更加側(cè)重于知識(shí)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(jìn)一步通過實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、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(jìn)行探討，學(xué)生更愿意參與其中。提前對(duì)一些探究性的問題進(jìn)行思考，也為課上的學(xué)習(xí)預(yù)留出消化的時(shí)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(diǎn)。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(shí)間更是有限。教師可以設(shè)計(jì)非常豐富的課前學(xué)習(xí)任務(wù)，但如果脫離教學(xué)實(shí)際，學(xué)生根本無法完成，時(shí)間長(zhǎng)了還會(huì)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(dòng)腦筋，設(shè)計(jì)出貼近教學(xué)實(shí)際要求的課前學(xué)習(xí)任務(wù)。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在實(shí)際應(yīng)用中的思考

（1）并不是每個(gè)學(xué)生都適合這種教學(xué)模式。每個(gè)學(xué)生的個(gè)性、習(xí)慣、理解能力等差異導(dǎo)致不是每個(gè)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(dòng)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(shí)間，實(shí)質(zhì)上是數(shù)字化學(xué)習(xí)和面對(duì)面學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)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(duì)傳統(tǒng)課堂的一種補(bǔ)充，并不是所有的課堂都需要翻轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)的最優(yōu)化。

（3）硬件問題。現(xiàn)在不是每個(gè)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(zhǎng)也不支持學(xué)生使用平板電腦或智能手機(jī)等數(shù)字終端設(shè)備，這些問題只能逐步解決。

（4）課程時(shí)間的安排問題?，F(xiàn)在的課程表安排，對(duì)于翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)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(jìn)一步研究和解決。

我校在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)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(duì)，然而其效果卻出人意料。我們想，如果能夠進(jìn)一步在教學(xué)中采用翻轉(zhuǎn)課堂這一教學(xué)模式，對(duì)于初中化學(xué)教學(xué)尤其是實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的促進(jìn)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(jìn)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(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。