馬薩萊姆翻轉(zhuǎn)課堂模式促進化學深度學習的探索

帥佳宏 孫妍

摘要：翻轉(zhuǎn)課堂作為一種引介而來的新教學模式，其“超越性”的“翻轉(zhuǎn)”之意體現(xiàn)在對學生深度學習的促進。馬薩萊姆“探索-翻轉(zhuǎn)-應(yīng)用”翻轉(zhuǎn)課堂新模式重置了知識傳授與內(nèi)化的時空順序，促使學生主動參與知識的深度理解與遷移應(yīng)用。研究應(yīng)用該模式至“金屬鈉與水的反應(yīng)”課堂教學中，以探究實驗的方式實現(xiàn)深度學習，為翻轉(zhuǎn)課堂新模式的應(yīng)用提供實踐案例。

關(guān)鍵詞：馬薩萊姆；翻轉(zhuǎn)課堂；深度學習；科學實驗

文章編號：1008-0546（2023）12-0038-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.12.008

翻轉(zhuǎn)課堂已成為近幾年教育界的熱議話題之一。傳統(tǒng)教學模式通常由教師在課上進行知識的傳授，學生在課下通過作業(yè)練習進行知識的內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂模式則把這兩個環(huán)節(jié)進行了顛倒，知識傳授環(huán)節(jié)多放在課下配合多媒體等學習材料由學生自學完成，課上則通過同學協(xié)作分組與教師輔助引導實現(xiàn)知識的內(nèi)化。［1］目前，翻轉(zhuǎn)課堂在基礎(chǔ)教育中廣受青睞，但縱觀現(xiàn)有研究，大多課例對翻轉(zhuǎn)課堂的理解停留在先看視頻后學習的教學形式上，而未能觸及其精髓，自主學習效率低下以及課內(nèi)課外學習不連續(xù)等問題亟待解決。本文借用馬薩萊姆翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，試圖提高課外自主學習質(zhì)量和課內(nèi)合作探究效率，促進學生化學學科核心素養(yǎng)發(fā)展。

一、馬薩萊姆翻轉(zhuǎn)課堂模式簡介

馬薩萊姆提出了“探索—翻轉(zhuǎn)—應(yīng)用”的翻轉(zhuǎn)課堂新模式，先用引導式探究的教學方法引出主題，然后讓學生配合教學視頻進行自學，并提交視頻反饋，最后在課堂上，教師引導學生完成概念測試、材料延伸、評估，［2］具體流程如圖1所示。

2翻轉(zhuǎn)學習解決問題3檢驗成果遷移應(yīng)用

1.引出問題、探索學習

教師在第一次課的后半段開始一個新的知識點的課堂引入，并拋出一個問題，激發(fā)學生們的先驗知識，然后根據(jù)學生的實際情況和教學重難點，給學生設(shè)置一個中心問題，引導學生們進行探討和探索學習，并且以書面的形式記錄探究學習的成果。

2.翻轉(zhuǎn)學習、解決問題

安排學生在課下觀看教學視頻或其他材料進行翻轉(zhuǎn)學習，完成一些概念程序性知識的學習記憶，以及思考設(shè)計教師課上所提的中心問題的解決方案，學生在了解了一些新的概念性知識后，將其用于書面化探究學習成果的整理完善、拓展改進。

3.檢驗成果、遷移應(yīng)用

在第二次課上，教師先檢驗學生的自學成果，對學生完善改進后的書面化探究成果進行評價。隨后組織學生進行小組探究活動，通過一些具有挑戰(zhàn)性的問題來引導學生分析討論，［3］運用在課下學習的知識以及以往的知識，進行分析推理探究問題，從而達到內(nèi)化知識的效果。對于一些學生挖掘還不夠深入的知識與問題，教師再從宏觀、微觀等不同的角度進行分析、遷移應(yīng)用，促進學生的深度學習。

深度學習強調(diào)知識的主動理解和遷移應(yīng)用，而不是被動記憶和應(yīng)對考試，［4］是對信息的精細加工處理形成高階思維過程，［5］整合加工先前知識和新獲得的知識，［6］這個過程需要學生積極主動地參與，同時也需要教師在課堂上的引導。馬薩萊姆提出的翻轉(zhuǎn)課堂模式，更專注于在課堂上積極引導學生對知識的內(nèi)化，創(chuàng)設(shè)促進新舊知識加工整合的教學情境，從而實現(xiàn)深度學習。

二、基于馬薩萊姆模式的教學課例

馬薩萊姆所提出的“探索—翻轉(zhuǎn)—應(yīng)用”的翻轉(zhuǎn)課堂新模式在國內(nèi)外得到了諸多認可，［7］不過在國內(nèi)還沒得到廣泛的應(yīng)用。本文以人教版高中化學必修1第二章第一節(jié)鈉及其化合物實驗探究“鈉與水的反應(yīng)”的教學為例，改變以往學生被動接受知識結(jié)論的現(xiàn)狀，高效利用課堂時間，促進學生思考探究，探討馬薩萊姆翻轉(zhuǎn)課堂模式對于化學深度學習的作用。

1.引出問題、探索學習

第一次課的后半段，由教師先向?qū)W生演示課堂實驗“滴水點燈”，見圖2。由于學生的認知普遍為“水火不相容”，“滴水點燈”這個魔術(shù)就會引起學生的認知沖突，激發(fā)起學生的好奇心與興趣，然后引出鈉與水的反應(yīng)的課題。教師根據(jù)實驗現(xiàn)象提出如下問題引發(fā)學生思考：燃燒的反應(yīng)條件有哪些？金屬鈉與水為什么會點燃酒精燈？二者反應(yīng)生成的產(chǎn)物有哪些？如何設(shè)計實驗驗證你的猜想？

2.翻轉(zhuǎn)學習、解決問題

在第一次課后，教師把鈉的性質(zhì)相關(guān)視頻資料和導學案（見圖3）提供給學生，學生觀看視頻材料的同時填寫導學案，并結(jié)合這些知識，嘗試回答教師留給學生的系列問題，探究“鈉與水的反應(yīng)”實驗現(xiàn)象與實驗產(chǎn)物，并整理為書面化的成果。

3.檢驗成果、遷移應(yīng)用

在第二次課的前半部分，學生在課堂上對翻轉(zhuǎn)學習時實驗設(shè)計進行分享討論，分析自己上次課的猜想是否正確、設(shè)計的實驗是否合理。在教師的引導下，學生們通過積極的討論，得出實驗操作步驟與注意事項：①向盛有蒸餾水的培養(yǎng)皿中滴加幾滴酚酞溶液；②用鑷子從試劑瓶中取出一塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切去鈉的外皮，并且切取綠豆粒大小的一塊金屬鈉，然后將多余的鈉放入原試劑瓶；③用鑷子將切好的金屬鈉放入培養(yǎng)皿的水中，觀察現(xiàn)象。

學生完成實驗操作后，在紙上完成實驗反饋，即回答教師提出的問題：實驗過程中出現(xiàn)了哪些現(xiàn)象？鈉為何浮在水的表面？鈉為何融化成球型？反應(yīng)生成了什么？上次課小組設(shè)計的實驗?zāi)芊耱炞C猜想？教師對學生提交的書面化反饋和實驗操作進行評價，分析學生實驗設(shè)計的合理性和實際操作的規(guī)范性，明確實驗設(shè)計和實驗操作的主要原則，以及對該實驗知識的理解掌握程度。

教師提示學生根據(jù)反應(yīng)物所含元素進行推理， Na、H、O三種元素能夠組成的堿性物質(zhì)只有NaOH，得出生成物有氫氧化鈉的結(jié)論。然后提出問題讓學生猜測生成的氣體為何物質(zhì)？安排學生分小組探究生成的氣體物質(zhì)，并根據(jù)已有證據(jù)和所學知識進行推理論證（如圖4所示）。學生在解答這個問題的過程中體會到，科學探究的基本方法就是“觀察現(xiàn)象—提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計實驗—實驗驗證—得出結(jié)論”。最后，在教師的引導下，學生推理論證得出結(jié)論：鈉與水的反應(yīng)生成的堿性物質(zhì)為氫氧化鈉，生成的氣體物質(zhì)為氫氣。

為發(fā)展學生科學態(tài)度與社會責任素養(yǎng)，教師展示鈉在醫(yī)療與現(xiàn)實生產(chǎn)中的應(yīng)用與影響（如圖5所示），促進學生認識現(xiàn)代科學的發(fā)展性與兩面性。學生深刻認識到化學、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的相互關(guān)系，能運用已有知識和方法綜合分析化學學科發(fā)展對社會以及自然可能帶來的各種影響，從而積極參與化學問題的社會決策。［8］

為整合加工舊知識，促進深度學習的發(fā)生，教師要求學生課下思考鈉與水反應(yīng)實驗的改進措施，促進學生知識的應(yīng)用、遷移與深化。

三、馬薩萊姆翻轉(zhuǎn)課堂模式的啟示

1.增加翻轉(zhuǎn)課堂的有效性

馬薩萊姆翻轉(zhuǎn)課堂模式實施的有效性取決于教師對各個環(huán)節(jié)的設(shè)計和操作。在引出問題與探索學習活動階段，教師應(yīng)精心設(shè)計導入性問題，問題不僅需要結(jié)合學生的認知特點，而且要能激發(fā)學生的先驗知識和思維活力。在翻轉(zhuǎn)學習與解決問題階段，教師對視頻等學習材料的制作與選取，應(yīng)當以內(nèi)容精簡、思路清晰為原則，視頻一般3-5 min足矣，這樣可以給學生帶來輕松的氛圍；學生在課下觀看視頻以及完成導學案的內(nèi)容來學習概念性知識，然后對教師留下的導入性問題進行書面化反饋，反饋的專心程度至關(guān)重要，必要的時候會需要家長監(jiān)督的配合。在檢驗成果、遷移應(yīng)用階段，教師引導學生分小組對書面反饋進行討論，激發(fā)學生的主觀能動性，讓學生勤于實踐、勇于表達、尋找證據(jù)進行解釋，并在交流中對化學概念、原理的形成和發(fā)展達成共識；教師對討論結(jié)果進行評價，分析學生的學習情況，設(shè)計的課堂探究問題要在學生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)，激發(fā)學生的認知沖突，［9］這樣才有利于學生通過積極的小組討論或者課堂實驗探究，有效地思考分析，在課堂上完成知識的內(nèi)化。教師應(yīng)不斷引導學生進行證據(jù)推理，學生靈活運用實驗現(xiàn)象和現(xiàn)有證據(jù)，根據(jù)所學知識進行合理的假設(shè)分析，再進行論證推理，最終由學生自行得出結(jié)論。

2.重視實驗探究與實踐活動

馬薩萊姆翻轉(zhuǎn)課堂模式，使教師的身份從內(nèi)容的呈現(xiàn)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的教練，實現(xiàn)了以學生為主體的教學?；瘜W是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，化學教師應(yīng)充分認識化學實驗的獨特價值，精心設(shè)計各種實驗活動來發(fā)揮化學實驗的教學功能。教師應(yīng)當引導學生對一些關(guān)鍵性問題進行自主探究、獨立思考，給學生自己做實驗的機會，這樣學生的積極性能夠被充分地調(diào)動起來，全身心地投入到實驗中；另一方面，自己主動進行的實驗探究能夠提供更多的直接經(jīng)驗，更加深入地了解、理解直至掌握知識。在學生做實驗進行探究的過程中，教師也要起到引導作用，啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題，提出質(zhì)疑，然后合作交流、相互評價，充分體現(xiàn)學生主體地位和教師主導地位。

此外，教師應(yīng)依據(jù)“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)發(fā)展水平和學業(yè)質(zhì)量標準，結(jié)合學生的認知發(fā)展特點，精心設(shè)計實驗探究活動，有效地組織和實施實驗探究教學，增進學生對科學探究能力的理解。在實踐探究的時候，教師應(yīng)注意情境創(chuàng)設(shè)，可以選擇化學實驗作為情境背景，也可以選取一些相關(guān)的社會事件作為情境素材，例如本節(jié)課提到的鈉、鉀堿金屬與水反應(yīng)放熱治療腫瘤細胞，以及金屬鈉的存放不當導致遇水引起火災(zāi)等事件。同時，實驗探究教學要規(guī)范內(nèi)涵與水平，避免探究活動泛化、探究過程程式化和表面化，以及探究提升知識難度的現(xiàn)象。

參考文獻

［1］朱文輝.指向深度學習的翻轉(zhuǎn)課堂的教學設(shè)計［J］.教育科學研究，2020（5）：72-77+83.

［2］宋艷玲，孟昭鵬，閆雅娟.從認知負荷視角探究翻轉(zhuǎn)課堂——兼及翻轉(zhuǎn)課堂的典型模式分析［J］.遠程教育雜志，2014，32（1）：105-112.

［3］胡久華，羅濱，陳穎.指向“深度學習”的化學教學實踐改進［J］.課程.教材.教法，2017，37（3）：90-96.

［4］馮銳，楊紅美.基于故事的深度學習探討［J］.全球教育展望，2010，39（11）：26-32+18.

［5］楊玲，吳曉紅，張晶.基于學科核心素養(yǎng)提升的師范生提問技能存在問題分析——以“過氧化鈉與水反應(yīng)”的同課異構(gòu)微課為例［J］.化學教與學，2019（10）：63-65+84.

［6］ Eric Jensen，LeAnn Nickelsen.深度學習的7種策略［M］.上海：華東師范大學出版社，2010.

［7］俞明雅，范蔚.我國翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究進展［J］.天津師范大學學報（基礎(chǔ)教育版），2016，17（4）：17-20.

［8］徐賓.基于“深度學習”的化學教學須把握好“五個度”［J］.中小學教師培訓，2016（3）：46-48.

［9］ A Pedagogy-First Approach to the Flipped Classroom.［EB/ OL］，2013-01-05. http：//www.cyclesoflearning.com/home/ a-pedagogy-first-approach-to-the-flipped-classroom.