有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)中的問(wèn)題與對(duì)策
——以疫情期間學(xué)生居家學(xué)習(xí)為例

施 健

（無(wú)錫衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 無(wú)錫 214028）

2020年春，新型冠狀病毒引發(fā)的疫情使高職院校暫緩開(kāi)學(xué)，本校教師組織全體學(xué)生居家按原教學(xué)計(jì)劃在線學(xué)習(xí)，有機(jī)化學(xué)課程進(jìn)行了為期2個(gè)月的線上教學(xué)。

1 疫情期間有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)的特點(diǎn)與挑戰(zhàn)

1.1 本次在線教學(xué)的特點(diǎn)

疫情的暴發(fā)使本次在線教學(xué)任務(wù)比較緊急，由于學(xué)生人數(shù)多，一名教師同時(shí)負(fù)責(zé)6個(gè)班學(xué)生的在線教學(xué)，其他教師輔助教學(xué)。本課程已建設(shè)為市級(jí)精品課程，網(wǎng)絡(luò)課程資源豐富，有電子教材、課件、習(xí)題庫(kù)、試卷庫(kù)等，實(shí)驗(yàn)教學(xué)有完整的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，可不采用網(wǎng)絡(luò)直播的形式進(jìn)行授課，而是直接在超星泛雅平臺(tái)利用建設(shè)好的課程教學(xué)資源進(jìn)行教學(xué)。鑒于這兩個(gè)原因，本次在線教學(xué)開(kāi)展得比較順利。

1.2 本次在線教學(xué)的挑戰(zhàn)與教學(xué)效果

雖然學(xué)生對(duì)本課程重視程度較高，課程資源亦比較豐富，但還是遇到了信息化技術(shù)和化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的挑戰(zhàn)。師生在教學(xué)過(guò)程中一起及時(shí)解決了這些問(wèn)題，使得教學(xué)內(nèi)容更符合在線教學(xué)特點(diǎn)，學(xué)生在線學(xué)習(xí)過(guò)程較輕松，學(xué)習(xí)熱情較高，且教學(xué)組織嚴(yán)謹(jǐn)不失靈活，師生互動(dòng)頻繁有序。

學(xué)生通過(guò)在線學(xué)習(xí)按時(shí)完成了該課程中的30課時(shí)內(nèi)容（包括部分實(shí)驗(yàn)課）和在線考試，超額完成2課時(shí)的學(xué)習(xí)，且成績(jī)優(yōu)良，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。相對(duì)于其他課程的在線教學(xué)，有機(jī)化學(xué)課程獲得了學(xué)生較高的參與度，任務(wù)點(diǎn)平均點(diǎn)擊率達(dá)83.4%，視頻重復(fù)觀看率均在100%以上，作業(yè)按時(shí)完成率達(dá)90%以上，章節(jié)測(cè)驗(yàn)及格率達(dá)92%。學(xué)生自覺(jué)參與線上互動(dòng)，有80%以上的學(xué)生自覺(jué)做了較完整的學(xué)習(xí)筆記。

2 信息化技術(shù)方面的問(wèn)題與對(duì)策

2.1 學(xué)習(xí)平臺(tái)不兼容有機(jī)化學(xué)專(zhuān)業(yè)書(shū)寫(xiě)軟件的問(wèn)題及其解決方案

表達(dá)有機(jī)物和有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，需要用結(jié)構(gòu)式和相應(yīng)的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)式，從電腦端輸入它們，一般用Chemidraw和Chemiwindow等專(zhuān)業(yè)軟件。用這些軟件書(shū)寫(xiě)好的有機(jī)物結(jié)構(gòu)式和有機(jī)化學(xué)反應(yīng)式的格式，不是普通的Word格式或png、jpg等圖片格式，泛雅平臺(tái)不允許使用這種特殊格式，也不提供任何轉(zhuǎn)換為Word或圖片格式的方法，要求泛雅平臺(tái)短時(shí)間內(nèi)改進(jìn)和完善這些功能是不可能的。而學(xué)生平時(shí)未用過(guò)這些專(zhuān)業(yè)軟件，讓學(xué)生掌握這些專(zhuān)業(yè)軟件的使用，需要教師花一定時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)。疫情的突發(fā)和學(xué)習(xí)任務(wù)的繁重，使在短時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)幾乎是不可能的。學(xué)生使用這些專(zhuān)業(yè)軟件來(lái)書(shū)寫(xiě)結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)式，需要占用大量課余時(shí)間。而結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)式是有機(jī)化學(xué)語(yǔ)言的主要表達(dá)形式，且無(wú)法用漢語(yǔ)言文字來(lái)代替。也就是說(shuō)，學(xué)生在泛雅平臺(tái)完成在線作業(yè)、論壇發(fā)帖互動(dòng)都不能順利、隨意輸入結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)式，意味著學(xué)生不能完成大部分在線有機(jī)化學(xué)作業(yè)，也無(wú)法進(jìn)行師生在線互動(dòng)討論。這給有機(jī)化學(xué)在線學(xué)習(xí)帶來(lái)了極大困難。

針對(duì)這種情況，解決方案一為改變習(xí)題形式和作業(yè)提交方式。例如，教師把主觀題改為選擇、判斷等客觀題，以便學(xué)生在線作答。但有機(jī)化學(xué)的書(shū)面語(yǔ)言是結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)式，學(xué)生不得不書(shū)寫(xiě)相關(guān)結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)式來(lái)回答有機(jī)化學(xué)問(wèn)題。因此，教師也可以要求學(xué)生先在紙上寫(xiě)下結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)式，然后用手機(jī)拍成照片上傳泛雅學(xué)習(xí)平臺(tái)。

解決方案二為對(duì)教學(xué)內(nèi)容和作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，即先完成各類(lèi)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與命名、鑒別等內(nèi)容的教學(xué)，對(duì)于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的教學(xué)，先要求觀看實(shí)驗(yàn)錄像、教學(xué)視頻、課件等，先布置客觀題。

解決方案三為教師像編輯習(xí)題庫(kù)那樣，先利用Chemidraw和Chemiwindow等軟件書(shū)寫(xiě)好結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)式，再將其轉(zhuǎn)換為png、jpg等圖片格式，然后上傳泛雅平臺(tái)論壇。學(xué)生可以下載教師上傳的圖片，在線上學(xué)習(xí)、作業(yè)、討論時(shí)可直接引用。

2.2 學(xué)生愛(ài)用手機(jī)上網(wǎng)的習(xí)慣和確保在線學(xué)習(xí)時(shí)間問(wèn)題及其解決方案

大部分學(xué)生上網(wǎng)偏愛(ài)使用手機(jī)，雖然手機(jī)端可以順利登錄學(xué)習(xí)平臺(tái)并能學(xué)習(xí)課程資源，但視頻中的有機(jī)物結(jié)構(gòu)式在手機(jī)屏中清晰度受影響。解決對(duì)策是:首先引導(dǎo)學(xué)生盡量使用電腦在線學(xué)習(xí)，并在視頻觀看時(shí)間內(nèi)用QQ群或論壇開(kāi)展課堂討論和小測(cè)試等，用電腦可隨意切換多個(gè)任務(wù)頁(yè)面，而用手機(jī)切換或分屏則較費(fèi)勁費(fèi)時(shí)。其次，尊重學(xué)生使用手機(jī)的習(xí)慣，允許作業(yè)可以通過(guò)手機(jī)拍照在手機(jī)端直接上傳至平臺(tái)，教師也特意把鑒別題等不需要輸入結(jié)構(gòu)式的主觀題改成選擇和判斷等題型，使學(xué)生用手機(jī)解答很方便。

學(xué)生完全居家學(xué)習(xí)，由于個(gè)別學(xué)生自律性不強(qiáng)，在線學(xué)習(xí)時(shí)間未必能保證。解決這個(gè)問(wèn)題的方法為教學(xué)視頻用防窗口切換、防拖拽確保學(xué)習(xí)時(shí)間；一個(gè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置較長(zhǎng)或多個(gè)在線學(xué)習(xí)時(shí)間段，但要求簽到并進(jìn)行在線互動(dòng)討論；把通知、學(xué)習(xí)預(yù)警、資源鏈接等也同時(shí)在QQ群發(fā)布，確保平臺(tái)和QQ群的手機(jī)端都會(huì)自動(dòng)提醒和方便下載學(xué)習(xí)資源。對(duì)于一些學(xué)生遇到的平臺(tái)堵塞等情況，學(xué)生可以利用錯(cuò)峰時(shí)間學(xué)習(xí)，教師盡量避免在學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間上傳資源到平臺(tái)。

3 化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)方面的挑戰(zhàn)和對(duì)策

課程改革一直強(qiáng)調(diào)“學(xué)生學(xué)會(huì)什么”，有機(jī)化學(xué)的課程目標(biāo)也定位在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)上，而化學(xué)核心素養(yǎng)也是高職生繼續(xù)學(xué)習(xí)藥物化學(xué)等專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)。所以在有機(jī)化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)課程中需要認(rèn)真培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

完全居家學(xué)習(xí)使學(xué)生有更多自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，但這很大程度上受限于學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自覺(jué)性、學(xué)習(xí)方法等。另外，在線教學(xué)和在校教學(xué)的種種不同，給培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)提出了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

3.1 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)與能力

本次有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分，有機(jī)物的性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)由于相關(guān)視頻資源豐富、清晰且沒(méi)有安全隱患，也有利于學(xué)生從觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上升到培養(yǎng)理性思維，所以將醛、酮、羧酸及其衍生物等物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)作為在線教學(xué)內(nèi)容。

科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)是指提出化學(xué)問(wèn)題并形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于證據(jù)推理得出結(jié)論并做出解釋?zhuān)瑢?duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力；是指能尊重事實(shí)和證據(jù)，善于獨(dú)立思考，敢于質(zhì)疑和批判不同觀點(diǎn)和結(jié)論，提出創(chuàng)造性見(jiàn)解的品質(zhì)[1]。所以在教學(xué)過(guò)程中，教師先發(fā)布通知，要求學(xué)生手寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告，寫(xiě)清實(shí)驗(yàn)錄像中各實(shí)驗(yàn)的目的，列表比較各試劑的不同，并在線提交平臺(tái)由教師檢查。然后要求學(xué)生認(rèn)真觀看實(shí)驗(yàn)視頻，邊觀看邊如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。接著要求學(xué)生比較不同物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后把完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告再次提交到平臺(tái)，組織生生互評(píng)和教師評(píng)價(jià)。通過(guò)在線評(píng)價(jià)和課堂討論以及問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn):有的學(xué)生現(xiàn)象記錄不清晰、不完整，有的學(xué)生對(duì)現(xiàn)象不能做出比較和解釋?zhuān)踔劣械膶W(xué)生按照理論知識(shí)杜撰實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這些問(wèn)題都反映了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的不足，如不能尊重客觀事實(shí)，不能獨(dú)立思考，不敢質(zhì)疑等。通過(guò)生生之間在線評(píng)價(jià)和反饋，有利于學(xué)生獲取和處理信息，基于證據(jù)推理得出結(jié)論并做出解釋等實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)。

3.2 培養(yǎng)學(xué)生宏觀與微觀之間聯(lián)系的能力

物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系是有機(jī)化學(xué)課程的主要內(nèi)容，而在線教學(xué)恰好能利用信息化技術(shù)充分展示物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，如酯化反應(yīng)發(fā)生過(guò)程的分子模型動(dòng)畫(huà)清晰地顯示了化學(xué)鍵的斷裂位置和形成過(guò)程，各種有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)模型通過(guò)鼠標(biāo)操作還可以轉(zhuǎn)動(dòng)和放大。學(xué)生不僅可以在線觀看還可以下載，這對(duì)于學(xué)生準(zhǔn)確表達(dá)有機(jī)物結(jié)構(gòu)式、認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)有很大的幫助。

基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)充分挖掘演示實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值與功能，設(shè)置3個(gè)遞進(jìn)的問(wèn)題，讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，實(shí)現(xiàn)引課目標(biāo)。通過(guò)體驗(yàn)、思考和討論，使學(xué)生形成對(duì)認(rèn)知沖突的問(wèn)題解決導(dǎo)向[2]。有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)中使用的一部分演示實(shí)驗(yàn)就是分子模型的動(dòng)畫(huà)，教師在教學(xué)視頻中插入問(wèn)題和在論壇中發(fā)表討論帖，層層遞進(jìn)地設(shè)置關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的問(wèn)題，供學(xué)生在線思考和討論。例如酯類(lèi)和酸酐，先提問(wèn)在結(jié)構(gòu)式上有什么不同，再提問(wèn)命名規(guī)則有何異同、水解時(shí)化學(xué)鍵的斷裂與形成有何異同，最后討論常用哪個(gè)作為酰化劑，這樣逐步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)羧酸衍生物的性質(zhì)及其應(yīng)用，幫助學(xué)生樹(shù)立有機(jī)物結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)這一化學(xué)基本理念，培養(yǎng)學(xué)生將微觀探析和宏觀辨識(shí)相聯(lián)系這一化學(xué)核心素養(yǎng)。

3.3 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感

在對(duì)新冠病毒的殺菌消毒方面，教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容布置了相關(guān)作業(yè)題，比如酒精濃度的高低和殺菌效果的關(guān)系？異丙醇是否可以當(dāng)作消毒劑使用？使用酒精消毒需要注意哪些安全事項(xiàng)？這些題目的設(shè)置不僅要學(xué)生掌握蛋白質(zhì)變性、醇的性質(zhì)等化學(xué)知識(shí)，更重要的是要學(xué)生結(jié)合當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)，理解化學(xué)與社會(huì)之間的關(guān)系，能利用學(xué)過(guò)的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行客觀分析，并應(yīng)用到實(shí)際生活中去，這才是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

本次疫情期間的有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)及時(shí)解決了學(xué)習(xí)平臺(tái)不兼容書(shū)寫(xiě)化學(xué)結(jié)構(gòu)式的專(zhuān)業(yè)軟件等信息化技術(shù)問(wèn)題，注重科學(xué)探究、微觀與宏觀聯(lián)系等化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，在使用分子模型動(dòng)畫(huà)、實(shí)驗(yàn)錄像等課程資源，精心設(shè)計(jì)教學(xué)，利用泛雅平臺(tái)和QQ提供的互動(dòng)模式等方面做了一些積極探索。在信息化技術(shù)方面，師生仍希望學(xué)習(xí)平臺(tái)能提供直接輸入有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)式的功能，以進(jìn)一步提高教學(xué)效果。在有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)中培養(yǎng)變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等化學(xué)核心素養(yǎng)也需要更多探索。另外，有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)中，兩極分化現(xiàn)象比平常的課堂教學(xué)更明顯，這也是亟須認(rèn)真探討和解決的問(wèn)題。