化學實驗教學中應用微課程的幾點思考

潘兆瑞

摘 要 如何利用現(xiàn)有的技術手段服務于化學實驗教學，提高教學效果是化學教育工作者關注的重要問題。在信息化時代，在實驗教學中應用微課程已是一個不可回避的話題。在南京曉莊學院環(huán)境科學學院的化學實驗教學中，筆者以教研室為單位對如何在實驗教學中應用微課程進行了積極地探索。并對化學實驗教學中應用微課程以來所獲得的經(jīng)驗進行了總結。

關鍵詞 微課程 信息技術 化學 實驗教學 教學效果

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.07.065

Abstract How to use the existing technical means to improve the effect of chemistry experiment teaching process is an important issue concerned by chemistry educators. In the era of informatization， the application of microcourses in experimental teaching is an unavoidable topic. In the chemistry experiment teaching at the school of environmental science of Nanjing Xiaozhuang College， the author makes an active exploration on how to apply microcourses in experimental teaching. The experience gained since the application of microcourses in chemistry experiment teaching is summarized.

Keywords micro-courses; information technology; chemistry; experiment teaching; teaching effects

0 引言

在當今社會，信息隨著網(wǎng)絡平臺的出現(xiàn)得到迅速傳播。各種通訊技術的終端設備如：手機、平板電腦、筆記本電腦等也相繼進入課堂，并得到了廣泛的應用。在這種形勢下，現(xiàn)代教育技術的關注的焦點也從以PPT為代表的多媒體技術的展示為主要手法逐步過渡到以微課程為主要特點的翻轉課堂等教學策略應用上。在具體應用層面的探索上，南京曉莊學院環(huán)境科學學院積極進行了相關的探索與實踐。以下為在近幾年開展的關于實驗化學的教學改革中應用微課程的幾點思考。

1 當前化學實驗教學中實施微課程的必要性

首先，就課程特點來看，由于大學化學實驗中學的內(nèi)容與學生在中學階段學習的內(nèi)容相比更為復雜。化學學科的概念又比較抽象，難以被學生具體感知。我們本科階段所教學的化學側重于基礎性的研究，與市場上化工行業(yè)的實際應用還有很大的差距。這就導致了學生在學習的時候動力不強，學習目標不夠明確。這些因素綜合影響下導致傳統(tǒng)模式的化學實驗教學效果不是十分明顯，雖然教師在每個實驗當中都讓學生完成相應的實驗報告，然而對于一些學習主動性不強、忙于應付的學生來言，其實際學習效果不佳。

其次，從我校近幾年來所招學生的情況來看。多數(shù)學生的理科基礎不是特別好。一些學生未能在實驗前進行積極的課前預習，在實驗當中只能照著課本上的要求摸索著去做。這就導致失敗的幾率會增大，同時也造成了實驗試劑的大量浪費。另一個現(xiàn)實的問題是因學?，F(xiàn)有的實驗儀器和藥品、試劑的限制，或者出于安全的考慮，很多實驗無法實施起來。這時候教師只好臨時調(diào)整化學實驗的內(nèi)容。同時必須根據(jù)現(xiàn)有的條件，而對教學大綱上原有的實驗項目進行適當?shù)卣{(diào)整。而這些實驗的掌握又是形成學生完整知識結構不可缺少的重要部分。直接取消這種開放性實驗、設計性實驗會導致學生在這方面知識機構的欠缺。這時，通過設計相應的微課程以動畫小視頻的方式對化學實驗過程進行模擬。如有意放慢反應過程鏡頭的播放能清晰地展示出實驗的每一個細小步驟，有助于加深學生對實驗的理解。

再次，化學反應中一些微小的現(xiàn)象容易被學生忽略。而通過微課程這一技術手段，除了運用一些形象的語言來啟發(fā)學生的思維，還可以用一些動畫的形式將那些實驗過程中瞬息即逝或者用肉眼根本看不到的過程展示出來，這有助于增強學生對化學概念的理解。同時微課程是事先做好了以后放到網(wǎng)上的。這種小短片不僅可以反復觀看，還可以有通過在過程中進行暫停來關注某一重點反應的現(xiàn)象。這種時間上自由處理的特點是傳統(tǒng)實驗課中所不能具備的。當然，教學的視頻目的是為了把教學的目的完成，把概念講清楚。故在短片中采用藝術性的處理手法也甚為常見。如采用放大原子、放慢反應速度以及拉長時間的方法將微觀的變化宏觀化，將抽象的概念、形象化的做法。同時在實驗中遇到一些不清楚的問題，還可以通過反復觀看微課程的方法來加強對實驗中難點的認識。

2 在化學實驗教學中應用微課程的注意點

2.1 微課程的內(nèi)容要經(jīng)過慎重選擇、精心設計

并不是所有的課程都要做成微課程。根據(jù)人的注意力集中的規(guī)律，微視頻長度一般都控制在十分鐘以內(nèi)。時間長了微課程很難起到預期的效果?？紤]到大學中的實驗課程往往是多節(jié)連上。因此在備課時要先找出教學大綱中的難點、重點，再集中力量進行微課程的設計。 微課程不僅包括教案還有微練習與微測驗。教案的設計考慮到時間的限制應突出重點、簡練而新穎;教師的語言應富有吸引力;所采用圖片應生動形象;微課程所體現(xiàn)的教學內(nèi)容應該清晰易懂、實用性強;在操作中多采用圖文并茂的方式來設計。對于分鏡頭顯示界面的設計，教師應認真推敲、反復比較以求達到最好的呈現(xiàn)效果。

考慮到制作后的微課程會被反復使用的特點，微課程中的內(nèi)容都是經(jīng)過精心設計的，其中的鏡頭和腳本的編制也是經(jīng)過反復調(diào)試以后才上線的。故在教學改革中，強調(diào)教研室的集中備課是非常必要的。一個微課程課件的產(chǎn)生，往往是經(jīng)過一個教研室中很多老師共同努力的結果。從而保證了課堂上所展現(xiàn)的教學內(nèi)容往往是集思廣益的精品。

2.2 微課程在應用的時間段上的連續(xù)性特征

在應用中不僅要考慮到課堂教學還要考慮到學生的預習與課后拓展練習。故在每個實驗之前應將相關的微課程上傳至學生微信群或QQ群。讓學生在實驗之前就對該實驗內(nèi)容有所了解。考慮到微視頻可以反復觀看、可以后退、可以暫停。這樣在課堂教學之前可以讓學生對所學內(nèi)容有一個清晰的認識。這樣的做法更多是讓學生在實驗之前有著知識上與思想上的準備。這種強調(diào)學生主動積極的學習是我們當前進行教學改革的一個重要方面。當然由于學生對教學內(nèi)容與教學大綱的理解遠不如教師。因此上課之前應該準備好學習的任務單。將要完成的教學目標、相關教學內(nèi)容以及教學內(nèi)容的結構在任務單上列出來。讓學生帶著問題去學，帶著問題去探索。同時學生可以根據(jù)學習任務單上的內(nèi)容，按照自己的節(jié)奏去學。

由于學生在課前就觀看了相關的微視頻的內(nèi)容，所以在課上對于實驗現(xiàn)象的理解就有了一個基礎。對于相關的實驗操作的處理也就更顯得有條不紊。同時由于每個人的接受能力不一樣，學生學習知識的接收程度也不太一樣。課前展示的微視頻可以有助于學生做好課前的準備工作?；A差的學生可以多看幾遍，甚至對里面的一些重點部分可以進行回放。這對于提高教學效果是有很大幫助的。

2.3 微課程的學習要給予學生一定的自主權

化學實驗教學中的微課程還有一個比較特殊的地方，就是學生可以按照自己的進度進行學習。故在每個實驗開始之前就可以將相關的微課程上傳進班級微信群或者QQ群。這樣便于學生在實驗前下載或者在線觀看。這樣一來，學生在做實驗之前就對實驗中要注意的事項和實驗中可能產(chǎn)生的一些問題有了一個初步的了解。這就在一定程度上避免實驗過程中的盲目性，也將學習的主動權放到了學生的手中。在課堂實驗操作中學生可以運用一些手段來驗證自己在微課中所學的知識。通過這種方法有助于學生學會將碎片化的知識片斷聯(lián)系起來逐步成為一個完整的體系。在課堂上學生可以對課前觀看視頻課中一些不清楚的地方進行充分的提問，與教師進行面對面的交流。課堂上的授課形式從單一型的講授轉變?yōu)樾〗M合作、成果匯報、現(xiàn)場測驗等形式。這種學生主動參與的形式有助于培養(yǎng)學生形成獨立思考的習慣。

對于微視頻資料可以進行反復觀看，結合閱讀相關資料來完成實驗過程。這樣做法有利于將所學的知識逐步進行內(nèi)化，使之轉變成自己知識結構的一個重要方面。這種學習任務單應配合相應的短視頻往往能收到良好的教學效果。當然除了學校老師自己所制作的微課程以外，各種MOOC（Massive Open Online Course）平臺上的內(nèi)容教師也可以使用。在學校圖書館資源中還有與化學實驗課程相關一些拓展性微視頻資源。這些電子資源有助于學生在課后進行知識的拓展訓練。

2.4 微課程在制作方面的技術關注點

為了取得較好的效果，微視頻的制作也有一定的技術要求。在運用該技術手段之前，教師對所教課程的主要內(nèi)容、實驗原理、實驗操作的重點與難點要非常熟悉。在錄制腳本、拍攝方式的選擇方面也要進行反復推敲。教師可根據(jù)所教內(nèi)容的特點選擇不同的視頻手段對所教課程中的一些難點與薄弱環(huán)節(jié)要進行加強。在具體拍攝的時候，教師的著裝、機位、場景等拍攝的細節(jié)都要認真對待?？紤]到環(huán)境的噪聲對視頻的影響，我們采取的方式是采用后期配音的做法。但是在后期配音的時候要注意到配音的語速與實驗操作的速度要相匹配。還可以在短片中插入一些實驗原理的圖片、不同型號儀器的圖片以及相關實驗儀器的構造等。微課程的時間比較短。一般而言，每個微視頻一般控制在5到10分鐘左右。相對于集中的長時間的講授而言，這種小的片段更能引起學生的關注。故在心理學的研究中一般認為：在微課程的學習中學生的精力更集中，故學生學習的效果較好。對于一些因受到遺棄，藥品的限制而不能開展的實驗。教師可以通過上傳與課程相關的實驗微視頻的方式，讓學生增強這方面的知識。從而保證了學生的知識結構的完整，使其綜合分析能力與創(chuàng)新意識得到相應地提高。

在日常實驗教學中，教師可對一些教學大綱中涉及到的重點與難點部分進行針對性的研究，并應用相應的視頻制作軟件（如Camtasia Studio錄屏軟件、 愛剪輯、Edius等）制作出直觀形象、通俗易懂同時又具有較強科學性的微課程視頻。這種視頻里面可以包括教師用Camtasia Studio錄制的PPT課件，也可以包括用Maya、3D、C4D軟件制作的一些簡單的展示動畫。新穎的多媒體形象再配上一定的輕音樂輔以動畫短片，往往更能激發(fā)學生觀看的興趣。更能抓住學生學習的注意力。通過這種方式可以使得枯燥的理論講解變成科學原理的形象展現(xiàn)。

2.5 微課程使用的反饋與評價

反饋與評價也是非常重要的一個方面。這有助于我們對現(xiàn)實型的微課程的內(nèi)容進行調(diào)整，使之更有利于今后的教學工作。在具體評價的時候，我們可以關注該微視頻是否如下幾個方面：有沒有解決實驗教學中的重點與難點問題？所采用的技巧是否合適？是否能吸引學生的注意力？老師的講解是否規(guī)范無誤？……同時一個課件的評價還應綜合考慮到：課件是否簡潔鮮明？是否給人留下深刻的印象？講解人的思路是否清晰？是不是對學生完成自主學習的任務單有幫助？等諸多方面的內(nèi)容。

3 實施微課程以來相應的教學效果及反饋

近幾年來，環(huán)境科學學院積極推進與微課程有關的教學改革?？紤]到不同學生接受能力的差異，探討如何充分調(diào)動學生的學習主動性與積極性。并采用錄制微視頻或提供一些MOOC資源讓學生在課前進行觀看，結合課后也提供相應的參考資料幫助學生進行知識面的拓展。為了了解改革的效果，我們在學期過程中和期末分別發(fā)放了有關微課程的（下轉第188頁）（上接第141頁）調(diào)查問卷。從問卷統(tǒng)計結果來看，這輪教學改革的確取得了較好的效果。師生普遍反映微課程比較形象生動，有助于對一些抽象概念的了解。

但同時我們也要看到并不是每個學生對微課程的反應都很積極。一方面，一些學習主動性差的學生課前不愿意去觀看相應的微課程，更不要說實驗過后的拓展練習了。故這部分學生學習的效果不理想。另一方面，由于在實驗之前教師就已經(jīng)在班級微信群中上傳相關的微課程資料，在實驗過程當中教師的注意力也主要用于答疑和一些基本的操作示范，而不再是面面俱到的重復講解。這對于課前沒有認真預習的學生來講，實施微課程教學中學習的難度更大了。

微課程由于不僅涉及到教學大綱的貫徹、教學內(nèi)容的理解同時還涉及到一些技術層面的問題。比如對一些截屏軟件、視頻剪輯軟件的學習與使用。故往往要耗費教師更多的時間與精力來學習與制作。我院采取以教研室作為單位集體備課，所開發(fā)的微視頻的內(nèi)容也根據(jù)師生的反饋進行適當?shù)卣{(diào)整以便在下一次的應用當中取得更好的效果。通過長期的積累與調(diào)整，逐步加大微課程在傳統(tǒng)教學中運用的比重。從實際情況看，這幾年堅持下來取得的教學效果還是比較明顯的。

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