基于翻轉(zhuǎn)課堂的“無機及分析化學(xué)”課程改革

劉偉華 李曉慧

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，河北保定 071001）

1 研究背景

《無機及分析化學(xué)》是高校眾多非化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案中要求開設(shè)的一門必修課程。其課時往往較長，學(xué)生受眾面廣，課程內(nèi)容也存在一定難度，是一門重要的基礎(chǔ)課。當(dāng)前，該課程與教學(xué)存在一些問題，如傳統(tǒng)講授式課堂中學(xué)生聽課興趣不高，有限的課堂學(xué)時下學(xué)生期末考試通過率不高，課堂教學(xué)不能滿足學(xué)生的個性化需求等，亟需改革。

翻轉(zhuǎn)課堂是當(dāng)代課程建設(shè)的一個重要形式，它將傳統(tǒng)課堂的“教-學(xué)”的模式轉(zhuǎn)化為“學(xué)-教”模式。開展翻轉(zhuǎn)課堂的基本程序是在課前要求學(xué)生通過“微課”等以教學(xué)視頻的形式實現(xiàn)“先修”，課堂上學(xué)生在教師引導(dǎo)下或與教師共同完成問題討論，實現(xiàn)學(xué)生知識和技能的有效獲取。在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，教師從傳統(tǒng)的知識傳授者的角色轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)者；學(xué)生充分參與了學(xué)習(xí)，其學(xué)習(xí)積極性得以充分調(diào)動；同時，學(xué)生對知識的掌握更加扎實，學(xué)習(xí)成績得以有效提高。

本研究嘗試在“無機及分析化學(xué)”課程中局部引入翻轉(zhuǎn)課堂模式，進(jìn)行基于翻轉(zhuǎn)課堂的“無機及分析化學(xué)”課程教學(xué)改革探索，以提高教學(xué)質(zhì)量，也期望為相關(guān)學(xué)科提供一種可供參考的課程改革范式。

2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的“無機及分析化學(xué)”課程改革方案

基于翻轉(zhuǎn)課堂的課程改革在“無機及分析化學(xué)”課程中采用局部應(yīng)用的模式試點改革。區(qū)分于整體課程的全部翻轉(zhuǎn)模式，本課程在實施過程中擬對部分章節(jié)的部分內(nèi)容采用翻轉(zhuǎn)課堂的模式。

（1）“無機及分析化學(xué)”改革試點的章節(jié)。我校使用中國農(nóng)業(yè)出版社2016 年版的《無機及分析化學(xué)》教材。該教材分為無機化學(xué)部分和分析化學(xué)部分，在教學(xué)中分為無機及分析化學(xué)上、下兩部分行課?！盁o機及分析化學(xué)·上——無機化學(xué)”的課程安排在大學(xué)一年級上學(xué)期，“無機及分析化學(xué)·下——分析化學(xué)”的課程安排在大學(xué)一年級下學(xué)期的前半學(xué)期。

本研究選取“無機及分析化學(xué)·上”的內(nèi)容進(jìn)行了教學(xué)改革。課題組討論后，決定選取第1 章（溶液和膠體）、第3 章（化學(xué)反應(yīng)速率）和第4 章（物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）第2 節(jié)（四個量子數(shù)）為試點，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革。

（2）微視頻的制作和網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)。針對以上擬進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的章節(jié)，研究組成員進(jìn)行了多次研討，制定了微視頻錄制的方案。研究組將以上內(nèi)容分為幾個專題，落實到人。專題教學(xué)設(shè)計的過程由負(fù)責(zé)教師先進(jìn)行初步擬定，再由課程與教學(xué)論專家把關(guān)，最終小組討論定稿完成。微視頻錄制在計算機專業(yè)的老師指導(dǎo)下，借助EV 錄屏軟件制作完成。每個專題的負(fù)責(zé)教師初步錄制完成后，視頻小樣由其他老師檢驗和修訂，專題負(fù)責(zé)老師將以上反饋整理后對視頻的細(xì)節(jié)進(jìn)行修改和完善，再重新錄制成最終確定了的專題微視頻。

在對擬試點的章節(jié)內(nèi)容的微視頻錄制完成后，課題組成員經(jīng)過了進(jìn)一步討論決定對“無機及分析化學(xué)·上”全書進(jìn)行微視頻制作，作為學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的補充。也就是，擬進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂試點的章節(jié)的微視頻在課堂教學(xué)之前開放，并要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成學(xué)習(xí)；未列入翻轉(zhuǎn)課堂計劃的章節(jié)的微視頻在課堂教學(xué)之后開放，不對微視頻的學(xué)習(xí)提出過多要求，僅作為學(xué)生課外的學(xué)習(xí)參考。

3 基于翻轉(zhuǎn)課堂的“無機及分析化學(xué)”課程改革實踐

（1）教學(xué)改革試點班級的選取。教學(xué)試點實驗班級選取了筆者（第一作者和通訊作者）的教學(xué)班級，2018 級本科一批的8 個班級，選取了另外2 名教師名下的8 個平行班級進(jìn)行常規(guī)講授式授課。其中實驗班選取劉偉華（任課班級：種子1802、中荷1601、園藝1806、園藝1807 班，共112 人）和李曉慧老師所承擔(dān)的班級（資環(huán)1801-1802、生信1801-1802 班，共117 人）；對比班選取郝琳（設(shè)施1801-1802、動檢1802-1803 班，共119 人）和趙影老師所承擔(dān)的班級（植保1803-1806 班，共110 人）。以上各班級學(xué)生高招入學(xué)成績相當(dāng)。

（2）基于翻轉(zhuǎn)課堂的“無機及分析化學(xué)”課程實施。筆者將微視頻制作成網(wǎng)絡(luò)課程上傳到“超星學(xué)習(xí)通”平臺上，實驗班的8 個班的學(xué)生可以看到以上課程，網(wǎng)絡(luò)課程對其他教師的其他班級不可見。實驗班的兩位教師在試點章節(jié)授課前，對所授課的班級布置課程微視頻的學(xué)習(xí)任務(wù)，并規(guī)定好學(xué)習(xí)的截止時間。在課堂授課時，教師提前編制課堂研討問題，并引導(dǎo)學(xué)生在課堂上積極發(fā)言，可靈活采用小組討論的模式。

以第4 章第2 節(jié)（四個量子數(shù)）為例，翻轉(zhuǎn)課堂的實施情況詳述如下：課前微視頻（約12 分鐘）布置于具體班級的課前前一天，時間設(shè)置在18:00-22:00。上課時，教師和學(xué)生共同完成了一些關(guān)于“四個量子數(shù)”的練習(xí)題，并對核外電子排布式的寫法稍作指導(dǎo)后教師布置小組任務(wù)。全班學(xué)生共分為10 個討論組，學(xué)生自由結(jié)組。小組任務(wù)是每一組嘗試給出21-30 號元素其中之一的核外電子排布式，并請各組派代表同學(xué)上臺講解。教師根據(jù)學(xué)生活動中存在的問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和總結(jié)，完成教學(xué)。

（3）教學(xué)試點實踐后數(shù)據(jù)采集。完成一學(xué)期的教學(xué)試點后，課題組成員對實驗班的學(xué)生進(jìn)行了課后訪談，根據(jù)學(xué)生的反饋情況總結(jié)了該學(xué)期基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的“無機及分析化學(xué)·上”課程與教學(xué)改革的成效。

期末，課題組對參與研究的實驗班8 個班的學(xué)生和對比班8 個班的學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，收集了數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了對比分析。同時，分別選取了實驗班和對比班的部分學(xué)生進(jìn)行了跟蹤訪談，整理了訪談記錄，進(jìn)行了對比分析。

4 研究結(jié)論和問題討論

通過本輪基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的無機及分析化學(xué)試點教學(xué)改革，課題組得出以下結(jié)論。

（1）基于翻轉(zhuǎn)課堂的課程更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。實驗班的學(xué)生普遍反映“微視頻”引入課堂有效提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，有不少表示“非常愿意提前學(xué)習(xí)教學(xué)微視頻”，“更愿意上化學(xué)課了”，等等。雖然課堂教學(xué)也同樣生動，但是不可否認(rèn)的是教師在制作“微視頻”時必定更加用心，“微視頻”的整體設(shè)計和效果要優(yōu)于平時的課堂教學(xué)。同時，教學(xué)微視頻一般控制在較短的時間（10 分鐘左右），相比于45 分鐘的連續(xù)課堂教學(xué)而言，學(xué)生能夠更加集中精力來學(xué)習(xí)微視頻。問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)顯示，實驗班的學(xué)習(xí)積極性比對比班的學(xué)習(xí)積極性高17%。

（2）基于翻轉(zhuǎn)課堂的課程更有利于促進(jìn)知識的內(nèi)化。實驗班的學(xué)生認(rèn)為“微視頻”更有利于掌握課程內(nèi)容，“是一種非常有效的學(xué)習(xí)模式”。由于微視頻可以反復(fù)觀看，成績較好的同學(xué)可以反復(fù)體會和深入思考其中的細(xì)節(jié)，成績較差的同學(xué)在反復(fù)觀看的過程中也很容易完全領(lǐng)會該專題的教學(xué)內(nèi)容。通過問卷調(diào)查顯示，實驗班的學(xué)生比對比班的學(xué)生的知識學(xué)習(xí)的更加扎實，相關(guān)的問卷題目的正確率要高出21%，差異性顯著。

不過，基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的課程改革也存在一些尚待討論的問題。如翻轉(zhuǎn)課堂在整門課程中采用多大的比例比較適宜值得探討。因為若高于這個比例學(xué)生就會疲于應(yīng)對，大量的微視頻也可能使他們會視覺疲勞，而若低于這個比例則略顯單薄，效果不明顯。

綜上，翻轉(zhuǎn)課堂是一種有吸引力的教學(xué)模式，在新一輪課程改革中值得推廣。如何合理利用翻轉(zhuǎn)課堂模式，是一項值得長期探討的課題。