無機化學(xué)云課堂構(gòu)建與線上教學(xué)實踐

張金平,何尚華,李潔瓊,張永亞,陳淑敏

(商丘師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,河南 商丘 476000)

無機化學(xué)課程主要的教學(xué)內(nèi)容包括①化學(xué)基礎(chǔ)知識、化學(xué)熱力學(xué)和動力學(xué)基礎(chǔ);②原子結(jié)構(gòu)和元素周期律;③分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu);④四大化學(xué)平衡,包括酸堿解離平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原反應(yīng)和配位化學(xué);⑤元素化學(xué).傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要采用學(xué)生預(yù)習(xí)、教師講授和課后討論等授課方式,實現(xiàn)讓學(xué)生歸納總結(jié),建立知識體系框架的目的,并要求學(xué)生達(dá)到運用學(xué)過的理論知識分析問題、解決問題的目標(biāo).在完成這些教學(xué)任務(wù)過程中,傳統(tǒng)教學(xué)模式起到了舉足輕重的作用,但是也存在一些問題,比如,課堂氛圍沉悶、學(xué)生主觀能動性低等.

隨著新冠疫情的爆發(fā)和持續(xù),大家的生活學(xué)習(xí)方式發(fā)生了很大的變化,各種智能化、信息化的手段被廣泛應(yīng)用于生活中.教育部發(fā)布的《疫情防控期間做好高校在線教學(xué)組織和管理工作》條文中提倡各院校老師應(yīng)依托各種在線課程平臺和校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng),開展高效的線上教育教學(xué)活動,保證疫情期間教學(xué)的進(jìn)度和質(zhì)量,積極響應(yīng)教育部提出的“停課不停教,停課不停學(xué)”的號召.在此背景下,無機化學(xué)線上教學(xué)模式迅速發(fā)展,為保障教學(xué)質(zhì)量,教育工作者努力的重點是結(jié)合學(xué)生所處的不同網(wǎng)絡(luò)條件,合理高效地利用網(wǎng)絡(luò)信息化平臺,打造高品質(zhì)的無機化學(xué)云課堂[1].

商丘師范學(xué)院無機化學(xué)教學(xué)團隊根據(jù)課程專業(yè)特點,采用學(xué)習(xí)通、雨課堂等線上教學(xué)平臺,并結(jié)合微信、騰訊會議等,開展線上教學(xué),為了營造線下真實課堂的上課氣氛,我們充分模擬了線下課堂過程中的各個教學(xué)環(huán)節(jié);另外,利用騰訊會議的錄制功能,完善課程建設(shè),同學(xué)們可以在網(wǎng)絡(luò)流暢的時間選擇性觀看各個知識點,學(xué)生還可以通過學(xué)習(xí)通平臺中的“課堂活動”功能,建立學(xué)習(xí)小組,參與教師設(shè)立的“簽到”“搶答”和“主題討論”等課堂活動中,這種設(shè)置增強課堂趣味性,最大可能地調(diào)動了學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的積極性,從傳統(tǒng)教學(xué)模式中的被動學(xué)習(xí)者變成學(xué)習(xí)的主人翁.同時,根據(jù)疫情防控要求,我們通過創(chuàng)立微信群和QQ群,在教學(xué)設(shè)計和課堂活動中對學(xué)生進(jìn)行思政教育,實現(xiàn)課以傳道,道以育人[2,3].商丘師范學(xué)院無機化學(xué)團隊經(jīng)過近兩學(xué)年的教學(xué)實踐,初步構(gòu)建了無機化學(xué)云課堂,探索了疫情期間無機化學(xué)教學(xué)的新模式,從課程構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容改革、思政教育、成效評價等方面進(jìn)行了探索與實踐,并分析總結(jié)了云課堂和線上教學(xué)效果.

1 課程構(gòu)建——結(jié)合線上教學(xué)平臺構(gòu)建高效云課堂

傳統(tǒng)教學(xué)模式的特點是以教師為課堂活動的主體,通過教師的傳道授業(yè)把知識傳給學(xué)生,這種教學(xué)模式有利于教師對整個教學(xué)進(jìn)度的把控和科學(xué)知識的系統(tǒng)傳授;缺點是容易產(chǎn)生“滿堂灌”的現(xiàn)象,易忽略課堂上學(xué)生的主觀能動性,缺少教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的討論交流,學(xué)生很難建立自己是學(xué)習(xí)過程的主人翁意識.這種教學(xué)模式培養(yǎng)出的大學(xué)生大多是知識型人才,即知識儲備量足夠,但是創(chuàng)新能力不足,創(chuàng)造性思維有待提高,與現(xiàn)代社會對人才類型的需求不符.

線上教學(xué)模式的開發(fā)和應(yīng)用為人才的培養(yǎng)提供了多樣化的可能,這種教學(xué)模式是基于系統(tǒng)的行為主義、認(rèn)知主義和構(gòu)建主義等學(xué)習(xí)理論發(fā)展起來的[4].通過線上教學(xué)模式,學(xué)生可以利用計算機的重復(fù)性和再現(xiàn)性等特點,增強學(xué)生對知識點的理解,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識.疫情的爆發(fā),各地高校和教師越來越重視線上教學(xué).商丘師范學(xué)院無機化學(xué)教研團隊經(jīng)過多次嘗試,選擇超星學(xué)習(xí)通、雨課堂等線上教學(xué)平臺,通過共享屏幕、結(jié)合學(xué)習(xí)通的投屏功能,在教師電腦端分享課件給學(xué)生,學(xué)生在電腦或者手機上不僅能看到教學(xué)內(nèi)容,還能看到同班同學(xué)在課堂活動上的表現(xiàn)和參與度,包括“簽到”“搶答”“選人”“問卷”“討論”和“分組任務(wù)”等學(xué)習(xí)活動,騰訊會議與學(xué)習(xí)通的結(jié)合,充分模擬了線下課堂上課學(xué)習(xí)的氛圍,又增加了課堂趣味性,調(diào)動了學(xué)生參與課堂活動的主觀能動性.

例如,針對無機化學(xué)分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)這一教學(xué)模塊微觀、抽象、晦澀難懂的特點,在線上教學(xué)時,由于無法向每個學(xué)生展示不同雜化方式分子的空間結(jié)構(gòu)模型,后期調(diào)研時發(fā)現(xiàn)學(xué)生不能較好地理解“雜化方式與空間構(gòu)型”這一重要知識點的本質(zhì),存在死記硬背的現(xiàn)象.而這塊內(nèi)容在整個無機化學(xué)學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用,非常重要,為了解決這一問題,克服線上教學(xué)的困難,我們教學(xué)團隊課前一周在學(xué)習(xí)通軟件上發(fā)布了2個任務(wù):①以CH4分子為例,思考該共價化合物是如何形成共價鍵的;②CH4分子和H2O分子都是sp3雜化,為什么CH4是正四面體結(jié)構(gòu)而H2O卻是“V”型結(jié)構(gòu).通過開學(xué)初設(shè)立的課程分組,讓不同小組之間,同一小組不同成員之間在“討論”區(qū)說出自己的思考,最后小組長匯總,在課中,各小組代表陳述各組的觀點,不足之處由教師指出糾正.課后在學(xué)習(xí)通上發(fā)布習(xí)題練習(xí),加深鞏固.通過這樣的課程構(gòu)建,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果非常好,而且上課時積極性很高,不僅解決了線下教學(xué)時滿堂灌的問題,而且也克服了線上教學(xué)學(xué)生不重視、上課無紀(jì)律的難題.

2 課程內(nèi)容改革——完善課程建設(shè),保證教學(xué)效果

課前,教師會在超星學(xué)習(xí)通平臺上發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)(課程簡介、課程重難點概括、課件演示和視頻精講),學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力和知識水平選擇性預(yù)習(xí);預(yù)習(xí)過程中,學(xué)生還可以在平臺討論區(qū)與教師、同學(xué)討論問題、交流學(xué)習(xí)心得;教師可根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況,了解學(xué)生對知識點的掌握程度和學(xué)習(xí)進(jìn)度,教師也可設(shè)置有引導(dǎo)性的思考題和自測題,考察學(xué)生對重難點的掌握情況.通過預(yù)習(xí),學(xué)生了解將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容并對知識點的掌握有了清晰的認(rèn)識.預(yù)習(xí)結(jié)束后,教師根據(jù)學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握情況歸納總結(jié),按照知識點的難易程度分類,對于簡單易懂的內(nèi)容,讓學(xué)生自行討論講解,如在線上授課時,利用學(xué)習(xí)通“搶答”功能,邀請學(xué)生為同學(xué)們講解,此時,學(xué)生成為課堂的主體,教師起輔助作用,這一方面加深了學(xué)生對知識點的掌握,另一方面也鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力;對于稍微有點難度的知識點,先設(shè)立學(xué)習(xí)小組,組員互相交流討論自己的看法,得出結(jié)論后,課上匯報,其他學(xué)習(xí)小組發(fā)表意見,最后由教師點評講解,梳理知識點的邏輯,指明難點所在.對于難度較大的學(xué)習(xí)內(nèi)容,教師則作為主體在線上講授.

這種教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)方式不同,其優(yōu)勢體現(xiàn)在:①采用豐富多樣的教學(xué)方式,增強了課堂趣味性,讓更多的學(xué)生參與到教學(xué)活動中,保證了教學(xué)效果,調(diào)動了學(xué)生自學(xué)積極性,營造了開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境;②線上教學(xué)彌補了傳統(tǒng)教學(xué)的不足,實現(xiàn)教學(xué)方式多樣化和個性化;③傳統(tǒng)教材不能及時提供最新的前沿信息,而線上資源豐富且更新速度驚人,能有效地解決傳統(tǒng)教材的問題;④能夠彌補線下課堂教學(xué)課時的不足,師生在線下課堂上的時間是有限的,而線上教學(xué)可以打破時間的限制,使得學(xué)生可以在他任何愿意學(xué)習(xí)的地方獲得最新知識,教師也可通過這種網(wǎng)絡(luò)資源和教學(xué)平臺豐富自己的知識儲備,提高自身的教學(xué)能力;⑤有利于各學(xué)校之間、教師之間、師生之間的學(xué)習(xí)交流和資源共享,使得教學(xué)研討不再受地域環(huán)境的限制.

無機化學(xué)教材目前仍存在基礎(chǔ)理論與最新前沿、生活實際脫節(jié)的現(xiàn)象.比如“氧化還原反應(yīng)”這一章節(jié)是電池、電催化研究領(lǐng)域的基礎(chǔ).隨著新能源行業(yè)的迅猛發(fā)展,這一章節(jié)的作用愈發(fā)重要,而且該章節(jié)與物理化學(xué)下冊電化學(xué)部分息息相關(guān).通過調(diào)研歷年學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,發(fā)現(xiàn)學(xué)生雖然能夠掌握基本知識點,相關(guān)的題型也會做,但是卻不了解該章節(jié)的內(nèi)容與生活中哪些實例相關(guān),以及對社會發(fā)展有什么作用.基于此,我們教學(xué)團隊利用線上資源,共享關(guān)于電池應(yīng)用和發(fā)展的科普性視頻,并引導(dǎo)學(xué)生思考電池的工作原理,從而引出該章節(jié)的內(nèi)容.另外,在介紹“正極”“負(fù)極”“極板材料”“電極反應(yīng)”“電池反應(yīng)”等重要概念時,以生活中常見的干電池、鉛蓄電池為例,并播放相關(guān)的教學(xué)視頻.為了增強學(xué)生的參與感,鍛煉學(xué)生的發(fā)散性思維,我們教學(xué)團隊在學(xué)習(xí)通上發(fā)布了教學(xué)任務(wù),思考如何將一個氧化還原反應(yīng)設(shè)計成生活中所用的電池;并設(shè)立積分制度,在課堂上通過學(xué)習(xí)通上的“搶答”功能,引導(dǎo)學(xué)生參與課堂思考,從而保證教學(xué)效果.

3 多元化思政教育——課以傳道,道以育人

立德樹人是現(xiàn)在社會教育的根本任務(wù),除了傳授學(xué)生知識,高校教師也必須重視對學(xué)生思想道德、愛國情懷的教育和培養(yǎng).新冠疫情給教育教學(xué)帶來很多困難,但也為學(xué)生進(jìn)行思想道德教育帶來很多難能可貴的素材.上課時,我們可以在緒論章節(jié)的課件中放入一些奮戰(zhàn)在疫情一線的醫(yī)護人員、人民解放軍、建筑工人和大學(xué)生志愿者等的照片,并設(shè)置討論話題“若干年后,你們想成為什么樣的人?”“我們?yōu)槭裁匆暇W(wǎng)課?”針對學(xué)生的回答,教師可以談一談現(xiàn)代大學(xué)生應(yīng)有的責(zé)任感和使命感.

除了課堂引入,教師也可以通過微信群、QQ群,關(guān)注學(xué)生的日常反饋和學(xué)習(xí)狀態(tài),適時地對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的思政教育.比如,如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)上出現(xiàn)“拖延”“懈怠”的行為,教師可在微信群和QQ群推送最新的勵志文章,激發(fā)、增強學(xué)生斗志,使之更快地戰(zhàn)勝惰性心理,為祖國建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷.不管什么背景,什么學(xué)科的教育,思想道德的培養(yǎng)同傳授知識一樣重要.疫情時期,教師更需要緩解學(xué)生的焦慮,結(jié)合各種教學(xué)方式,在日常教學(xué)中融入思政元素,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清自己的價值,幫助學(xué)生樹立正確價值觀,為祖國培養(yǎng)更多有用的人才.

4 成效評價——線上課堂的教學(xué)效果

教師和學(xué)生對知識點的認(rèn)知共鳴是線下課堂教學(xué)的魅力所在,而線上教學(xué),教師不能及時觀察到學(xué)生的狀態(tài),學(xué)生端缺少學(xué)習(xí)氛圍和儀式感,學(xué)習(xí)效果因人而異.自控能力強的學(xué)生可以做到自主學(xué)習(xí)進(jìn)而保證了學(xué)習(xí)效果;但是自控能力差的學(xué)生,自主學(xué)習(xí)能力弱,學(xué)習(xí)效果往往不太令人滿意.

基于此,本教學(xué)團隊將微信、騰訊會議和學(xué)習(xí)通、雨課堂相結(jié)合,利用騰訊會議的“共享屏幕”和學(xué)習(xí)通的“投屏”功能,實現(xiàn)線下課堂的模擬,通過各式各樣的互動,教師能實時掌握學(xué)生的動態(tài),在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時,實現(xiàn)對學(xué)生的管控,保證教學(xué)效果.具體做法如下:

4.1 上課考核

(1)“手勢簽到”,確保出勤率,增強上課緊迫感.學(xué)習(xí)通的“手勢簽到”功能,能夠幫助教師檢查學(xué)生出勤率,因為只有按時進(jìn)入線上課堂的學(xué)生才能看到手勢,遲到的學(xué)生則無法簽到,對上課遲到或者缺課的同學(xué)適當(dāng)扣分,并計入平時成績;

(2)善用“選人”和“搶答”功能,增強線上課堂的隨機互動,提高學(xué)生上課的注意力.在線下課堂時,教師可以隨時與學(xué)生互動,方便強化學(xué)生對知識點的理解.為了模擬這種效果,教師在線上課堂教學(xué)過程中可利用學(xué)習(xí)通中的“選人”功能隨機挑選學(xué)生回答問題.運用“搶答”功能,鼓勵學(xué)生主動答題.教師根據(jù)學(xué)生的回答,給與獎勵積分.獎勵積分會計入學(xué)生在期中和期末考試的總成績,這種“選人”和“搶答”功能結(jié)合,促使學(xué)生在上課過程中更專注地思考和聽講.

4.2 小組考核

通過“分組任務(wù)”模塊的應(yīng)用,教師上新課前幾天將學(xué)習(xí)任務(wù)事先分給學(xué)習(xí)小組,小組組員討論后提交討論結(jié)果,各組之間再進(jìn)行互評,新課開始時,教師通過學(xué)習(xí)通的“投屏”功能,結(jié)合騰訊會議的“屏幕共享”向同學(xué)們展示各學(xué)習(xí)小組的討論結(jié)果和評分情況,實現(xiàn)線上教學(xué)中的“翻轉(zhuǎn)課堂”同時,將小組成績計入每個成員的平時成績中,這樣有利于促進(jìn)小組之間的良性競爭,同時保持上課時學(xué)生的參與感.

4.3 素質(zhì)拓展考核

利用學(xué)習(xí)通中的“主題討論”模板,模擬線下課堂中學(xué)生“集體作戰(zhàn)”的學(xué)習(xí)意識.教師根據(jù)課程內(nèi)容發(fā)布相關(guān)“主題討論”后,讓全班同學(xué)一起交流,營造出集體學(xué)習(xí)的氛圍,消除學(xué)生長時間上網(wǎng)課產(chǎn)生的“孤獨感”.所有參與的學(xué)生都有積分獎勵,在這種積極討論氛圍下,可以引導(dǎo)少部分內(nèi)向的同學(xué)參與討論,并且經(jīng)過多次討論,也可以加強學(xué)生之間的交流和對知識點、前沿性課題的了解,幫助學(xué)生找到自己的學(xué)習(xí)興趣和人生目標(biāo).

4.4 學(xué)生評價考核

這個考核制度主要針對教師,我們教學(xué)團隊將這個考核交給班委組織,教師不現(xiàn)場參與,班委通過自己建立的班級群,不定期的以問卷調(diào)查的形式發(fā)給學(xué)生,通過匿名方式鼓勵學(xué)生寫出自己對教師教學(xué)設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容感到困惑的地方,通過這個方式能夠有效提高我們教學(xué)團隊教師的教學(xué)水平.

5 結(jié) 論

商丘師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院的無機化學(xué)教學(xué)團隊通過兩個學(xué)年的線上教學(xué),完成了無機化學(xué)云課堂的構(gòu)建以及線上課程的教學(xué)任務(wù).教學(xué)實踐證明,基于云課堂,以“騰訊會議”等工具和“學(xué)習(xí)通”等線上平臺相結(jié)合的線上教學(xué)方式能夠成功模擬線下課堂的教學(xué)效果,利用學(xué)習(xí)通“簽到”“選人”“搶答”“分組任務(wù)”和“主題討論”等教學(xué)互助功能,增強了課堂趣味性,同時提高了學(xué)生上課的注意力,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識,避免了“滿堂灌”和“一言堂”的教學(xué)現(xiàn)象,教學(xué)效果令人滿意,除了傳授知識之外,我們還利用疫情期間的感人事例,在線上教學(xué)過程中融入思政元素,除了知識的傳授外,注重學(xué)生思想品德的教育,培養(yǎng)現(xiàn)代大學(xué)生的愛國主義情懷.