基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

楊華　褚明杰

摘要：有機(jī)化學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)林專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，然而傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段制約著有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提升，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性.在當(dāng)前信息技術(shù)飛速發(fā)展契機(jī)下和“新農(nóng)科”建設(shè)理念的推動(dòng)下，本文將微課和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)結(jié)合輔助教學(xué)，開展教師講授結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)新模式，并設(shè)計(jì)了合作學(xué)習(xí)和思維導(dǎo)圖教學(xué)法輔助教學(xué)過(guò)程，在有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)的實(shí)踐中起到了提高了教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和素質(zhì)和促進(jìn)理科和農(nóng)科的深度交叉融合的積極作用.

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué);微課;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)模式;教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1673-260X（2019）09-0149-03

有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化規(guī)律與應(yīng)用的科學(xué)，是高等農(nóng)業(yè)院校中農(nóng)學(xué)、林學(xué)、生命科學(xué)、食品、動(dòng)科、動(dòng)醫(yī)、環(huán)境等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課.由于有機(jī)化合物種類繁多、分子空間結(jié)構(gòu)抽象復(fù)雜、化學(xué)性質(zhì)多樣，使得有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容體系比較繁雜，基礎(chǔ)性和理論性較強(qiáng)，課程比較抽象，難度也較大.學(xué)生經(jīng)常把握不住學(xué)習(xí)重點(diǎn)，并在很大程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果參差不齊，也難以將有機(jī)化學(xué)課程所學(xué)習(xí)的知識(shí)靈活運(yùn)用到自身專業(yè)課的學(xué)習(xí)中.因此如何在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中提高教學(xué)質(zhì)量，如何在課內(nèi)與課外輔助學(xué)生學(xué)習(xí)從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，成為有機(jī)化學(xué)教學(xué)需要探索的一個(gè)重要課題.

近年來(lái)，新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展使我們步入了人工智能的時(shí)代，加速推進(jìn)了我國(guó)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展，并正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)革命，這使得我國(guó)高等農(nóng)業(yè)教育面臨著如何在新形勢(shì)和新發(fā)展背景下培養(yǎng)出符合中國(guó)特色社會(huì)主義新時(shí)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)農(nóng)業(yè)技術(shù)人才這一更大的挑戰(zhàn).在當(dāng)前形勢(shì)下，教育部在2019年工作重點(diǎn)中指出要深化高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，針對(duì)高等農(nóng)業(yè)教育要推動(dòng) “新農(nóng)科”建設(shè)，推進(jìn)農(nóng)科與理、工、文學(xué)科的深度交叉融合.對(duì)于高等農(nóng)業(yè)院校的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)，教師需重點(diǎn)著眼于如何在“新農(nóng)科”建設(shè)理念下，抓住新一代信息技術(shù)的發(fā)展契機(jī)，采用新的教學(xué)模式和教學(xué)手段，通過(guò)課程設(shè)計(jì)優(yōu)化和教學(xué)方法的變革來(lái)提高有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)一步培養(yǎng)和提高學(xué)生能力和素質(zhì)，并促進(jìn)理科和農(nóng)科的深度交叉融合.基于這一教學(xué)改革思路，結(jié)合多年的有機(jī)化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們將線上“微課+網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)”結(jié)合課堂教師講授的混合式教學(xué)模式應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)的教學(xué)中，并設(shè)計(jì)了合作學(xué)習(xí)和思維導(dǎo)圖教學(xué)法輔助翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)新模式，通過(guò)一系列的初步探索和實(shí)踐對(duì)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)起到了一定的積極作用.

1 教育信息化的趨勢(shì)推動(dòng)著課程教學(xué)模式的改革

在我們過(guò)去十多年的有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，主要采用多媒體教學(xué)結(jié)合教師講授知識(shí)的教學(xué)模式.多媒體輔助教學(xué)借助投影展示教學(xué)課件，可以大大減少教師的板書工作量，并借助圖片和動(dòng)畫等形式展示難以理解的有機(jī)化學(xué)物空間結(jié)構(gòu)和有機(jī)反應(yīng)機(jī)理，對(duì)教學(xué)效果起到了一定的提高作用.但是，多媒體教學(xué)往往存在講授知識(shí)速度快、傳遞信息量大的弊端，學(xué)生能真正掌握的知識(shí)點(diǎn)有限，導(dǎo)致教學(xué)效果并不高.此外，在這一教學(xué)模式中，教師作為教學(xué)的主體，主要以“灌輸式”教學(xué)模式進(jìn)行知識(shí)的講授，而學(xué)生則是知識(shí)的被動(dòng)接受者，這不僅在一定程度上限制了學(xué)生的想象力，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣，而且在知識(shí)內(nèi)化和鞏固環(huán)節(jié)通常缺乏教師指導(dǎo).傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段制約著有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提升，難以實(shí)現(xiàn)教學(xué)知識(shí)的有效傳授及培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力目標(biāo).現(xiàn)代教育技術(shù)的飛速發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了信息技術(shù)與高等教育教學(xué)相融合，為新的教學(xué)模式的設(shè)計(jì)和實(shí)踐提供了便利的條件.針對(duì)有機(jī)化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，我們嘗試?yán)镁W(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行微課輔助教學(xué)，開展教師講授結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)新模式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的局面，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量.

2 微課設(shè)計(jì)和制作

微課的核心是教師針對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)設(shè)計(jì)采用講解及文字、圖片、視頻、動(dòng)畫等多種輔助手段再現(xiàn)和解讀將知識(shí)內(nèi)容，以微型教學(xué)視頻為主要載體展示的簡(jiǎn)短但完整的教學(xué)過(guò)程，同時(shí)還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的PPT課件、例題講解、練習(xí)測(cè)試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔助性教學(xué)資源.微課一般簡(jiǎn)短精練，教學(xué)時(shí)長(zhǎng)一般5-8分鐘左右，不超過(guò)10分鐘，更有利于學(xué)生記憶;微課主題明確，針對(duì)性強(qiáng)，主要側(cè)重學(xué)科中某個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的講解;微課資源容量小，非常方便學(xué)生在線或下載后觀看和重復(fù)學(xué)習(xí)[1].

有機(jī)化學(xué)微課設(shè)計(jì)和制作的過(guò)程包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié).首先，設(shè)定微課教學(xué)目標(biāo)和選擇教學(xué)內(nèi)容，不僅要根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容來(lái)精選微課的教學(xué)內(nèi)容，還應(yīng)考慮到和農(nóng)林專業(yè)知識(shí)的相關(guān)性，選擇一些有交叉的教學(xué)內(nèi)容;其次，設(shè)定制作的類型，比如是三維分子模型微課、三維動(dòng)畫微課、知識(shí)點(diǎn)講解微課或總結(jié)型微課等，并根據(jù)設(shè)定類型進(jìn)行素材收集，如挑選圖片、視頻以及具有代表性的化合物，進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作;再次，制作講授用的PPT，可以把需要的動(dòng)畫及錄制好的視頻材料插入PPT中，同時(shí)制作教師講稿，設(shè)計(jì)詳細(xì)的微課教學(xué)過(guò)程，即制作微課腳本.最后，微課錄制，選擇合適的環(huán)境，采用Camtasia studio錄屏軟件對(duì)播放的PPT進(jìn)行錄屏錄音，也可以進(jìn)行獨(dú)立錄屏和獨(dú)立配音，后期將音頻文件導(dǎo)入錄制視頻中編輯合成微課視頻.此外，在后期整理和剪輯過(guò)程中也能對(duì)時(shí)間軸、畫中畫、批注、音頻和標(biāo)題進(jìn)行編輯[2].

3 結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的微課應(yīng)用

借助超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，教師建立有機(jī)化學(xué)課程和相關(guān)班級(jí)，并在上課前將制作好的微課上傳于教學(xué)平臺(tái)中，并發(fā)布給班級(jí)學(xué)生.學(xué)生則利用手機(jī)端安裝超星學(xué)習(xí)通應(yīng)用程序，進(jìn)入該課程和自己班級(jí)即可以看到教師發(fā)布的微課，在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，也可以很方便地在課后隨時(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)[3].此外，還可以借助基于微信平臺(tái)發(fā)展出來(lái)的雨課堂智慧教學(xué)應(yīng)用程序，將制作好的微課上傳于該平臺(tái)中，發(fā)布給學(xué)生，也可以讓學(xué)生非常方便地進(jìn)行移動(dòng)課堂的學(xué)習(xí)[4].

4 基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)和初探

在吸收一些高校教育工作者研究微課和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的心得和經(jīng)驗(yàn)[5-7]的基礎(chǔ)上，我們改進(jìn)了基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的一些做法，結(jié)合課堂和課后的分組討論、合作學(xué)習(xí)法以及課后的思維導(dǎo)圖總結(jié)學(xué)習(xí)法，在我校農(nóng)林類有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中進(jìn)行了初步的探索和實(shí)踐.

4.1 課前微課指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)知識(shí)

利用教師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布的微課和相關(guān)課件資料，學(xué)生在課前進(jìn)行微課觀看和知識(shí)預(yù)習(xí)，并在觀看完畢后根據(jù)教師上傳的自主檢測(cè)習(xí)題進(jìn)行課前檢測(cè).該環(huán)節(jié)不僅可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也為進(jìn)一步的翻轉(zhuǎn)課堂活動(dòng)做好準(zhǔn)備，而教師則通過(guò)后臺(tái)對(duì)學(xué)生檢測(cè)情況的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以掌握學(xué)生自學(xué)的總體情況，知曉哪些知識(shí)內(nèi)容是學(xué)生難以理解和掌握的地方.

4.2 “課堂討論+線上討論”為翻轉(zhuǎn)課堂助力，幫助學(xué)生內(nèi)化知識(shí)

基于課前學(xué)生已經(jīng)預(yù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)和在課前自主學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題，教師在課堂活動(dòng)上引導(dǎo)和組織學(xué)生進(jìn)行分組討論，既能增加課堂活躍程度，又能提升學(xué)生提出問(wèn)題和自我思考的能力，深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和辨析，加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，為翻轉(zhuǎn)課堂助力.教師進(jìn)一步根據(jù)學(xué)生的討論情況做點(diǎn)評(píng)或總結(jié)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)該知識(shí)的理解和吸收.此外，學(xué)生在線上教學(xué)平臺(tái)的討論區(qū)亦可以提出問(wèn)題，其他同學(xué)可以回復(fù)參與討論，教師在線上可以給予評(píng)論和指導(dǎo)，提升翻轉(zhuǎn)課堂效果.

4.3 “課堂教學(xué)+網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”的混合教學(xué)模式幫助學(xué)生掌握系統(tǒng)的知識(shí)系統(tǒng)

考慮到微課是比較零散的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生僅掌握微課知識(shí)點(diǎn)還不能系統(tǒng)地掌握有機(jī)化學(xué)的知識(shí)，即學(xué)生自主的微課學(xué)習(xí)并不能代替教師的傳統(tǒng)課堂講解，因而教師在教學(xué)中采用了“課堂教學(xué)+網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”的混合教學(xué)模式，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果.

4.4 “線上習(xí)題+線下習(xí)題”檢測(cè)模式幫助學(xué)生深入理解知識(shí)

教師在開展基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建了配套的在線試題庫(kù)，用作學(xué)生課前測(cè)、課后測(cè)和章節(jié)測(cè)試.其中，課前測(cè)的試題主要用于學(xué)生在課前微課學(xué)習(xí)后自測(cè)學(xué)習(xí)效果;課后測(cè)主要用于課堂上教師在講授知識(shí)或組織學(xué)生進(jìn)行討論后進(jìn)一步檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)吸收和深入理解的效果;章節(jié)測(cè)試題則用于檢測(cè)學(xué)生在本章節(jié)學(xué)習(xí)完畢后對(duì)章節(jié)系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)掌握情況.但是，考慮到在線試題主要是以填空和選擇題型為主，而有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)離不開化學(xué)結(jié)構(gòu)式和化學(xué)反應(yīng)式的學(xué)習(xí)和掌握，因此，教師采用了“線上習(xí)題+線下習(xí)題”的結(jié)合方式，在課后或章節(jié)學(xué)習(xí)完畢后留有適量的需要學(xué)生書寫的“化學(xué)結(jié)構(gòu)式推導(dǎo)”“化學(xué)反應(yīng)式”“有機(jī)合成”“有機(jī)物鑒定”等相關(guān)題型的練習(xí).

4.5 分組合作學(xué)習(xí)模式幫助學(xué)生鞏固知識(shí)

教師根據(jù)以前開展的合作學(xué)習(xí)法研究的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[8]，進(jìn)一步完善和改進(jìn)了該方法，鼓勵(lì)學(xué)生在課后環(huán)節(jié)堅(jiān)持分組合作學(xué)習(xí)的方式.每個(gè)學(xué)習(xí)小組由6-8位同學(xué)組成，由各小組推選的常任組長(zhǎng)和輪值組長(zhǎng)在每一章節(jié)學(xué)習(xí)后負(fù)責(zé)組織一次本組的合作學(xué)習(xí)活動(dòng).在合作學(xué)習(xí)活動(dòng)中，大家相互之間對(duì)各自完成的課后練習(xí)進(jìn)行批改和討論，并制定出標(biāo)準(zhǔn)參考答案，并完成一份本組合作學(xué)習(xí)的總結(jié)報(bào)告，總結(jié)本章的學(xué)習(xí)難點(diǎn)和存疑點(diǎn)，以及經(jīng)過(guò)合作學(xué)習(xí)后每位組員的學(xué)習(xí)心得或解開的疑難點(diǎn).最后，由教師評(píng)閱學(xué)生的學(xué)習(xí)報(bào)告、制作的標(biāo)準(zhǔn)參考答案以及批改的課后練習(xí)，并在課堂上給予點(diǎn)評(píng)、肯定和鼓勵(lì).課后分組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)的實(shí)踐可以通過(guò)學(xué)習(xí)程度較好的同學(xué)帶動(dòng)程度較差的同學(xué)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)熱情，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，同時(shí)也增加了同學(xué)之間的交流和互幫互助的情誼.

4.6 思維導(dǎo)圖總結(jié)學(xué)習(xí)法幫助學(xué)生形成自身的完整知識(shí)鏈

為了幫助和引導(dǎo)學(xué)生形成自身的完整知識(shí)鏈，教師除了在課堂上串講章節(jié)知識(shí)鏈，還教授學(xué)生思維導(dǎo)圖總結(jié)法[9]，并鼓勵(lì)學(xué)生在課后制作章節(jié)思維導(dǎo)圖，從而形成自己的知識(shí)鏈體系.同時(shí)，在課后的分組合作學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中，由各小組推選出各組優(yōu)秀的章節(jié)知識(shí)思維導(dǎo)圖，再交由教師在班級(jí)展示，讓學(xué)生間相互學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短.

5 結(jié)語(yǔ)

《有機(jī)化學(xué)》理論課程內(nèi)容繁雜、理論抽象、反應(yīng)機(jī)理難理解，傳統(tǒng)教學(xué)模式不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)新模式的出現(xiàn)和應(yīng)用，使學(xué)生能夠“課前學(xué)習(xí)知識(shí)，課上內(nèi)化知識(shí)，課后鞏固知識(shí)”，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變，教師則從簡(jiǎn)單的知識(shí)傳遞者變成真正的教育引導(dǎo)者，在提高教學(xué)質(zhì)量方面發(fā)揮了重要的作用.但是，要做到對(duì)這一教學(xué)新模式的開展和很好運(yùn)用，對(duì)教師的信息化知識(shí)儲(chǔ)備和技能應(yīng)用方面提出了更高的要求，并且需要教師花費(fèi)更多的時(shí)間和精力進(jìn)行微課制作、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)維護(hù)、相關(guān)輔助資料的整理完善和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)等教學(xué)準(zhǔn)備.而且，單純使用這一模式進(jìn)行教學(xué)也會(huì)造成學(xué)生知識(shí)鏈構(gòu)建不完善等缺點(diǎn)，因而有必要將傳統(tǒng)教學(xué)和這一教學(xué)新模式進(jìn)行結(jié)合進(jìn)行混合式教學(xué)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ).在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中，還有必要根據(jù)學(xué)生專業(yè)背景要求和實(shí)際情況，組織新的教學(xué)形式，進(jìn)一步完善這一教學(xué)法，期望達(dá)到更好的教學(xué)效果.

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