王素珍

摘要：利用實證研究方式，比較三種常用的“操作練習(xí)型實驗”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果較好的方法是“利用翻轉(zhuǎn)課堂中微課的優(yōu)勢，課前讓學(xué)生通過微視頻學(xué)習(xí)實驗原理，通過觀看微課中教師演示的實驗視頻，了解實驗操作的要點和注意點，課中再引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)實驗操作”。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；操作練習(xí)型實驗；實驗教學(xué)方法；實證研究

文章編號：1005–6629（2015）3–0008–05 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1 問題的提出

“翻轉(zhuǎn)課堂”起源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中。2007年春，該校兩位化學(xué)教師開始使用錄屏軟件錄制PowerPoint演示文稿的播放和講課聲音，并將視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)，以此幫助缺席的學(xué)生補(bǔ)課。后來，這兩位教師讓學(xué)生在家看教學(xué)視頻，在課堂上完成作業(yè)，并對學(xué)習(xí)中遇到困難的學(xué)生進(jìn)行講解[1]，此教學(xué)模式顛倒了傳統(tǒng)的“課上教師講授、課后學(xué)生完成作業(yè)”的教學(xué)模式，這就是日漸興起的翻轉(zhuǎn)課堂，一種新型教學(xué)模式?！胺D(zhuǎn)課堂”的教學(xué)結(jié)構(gòu)特征見表1[2]。近幾年中，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)入國內(nèi)，逐漸應(yīng)用于各學(xué)科教學(xué)，包括化學(xué)實驗教學(xué)。

蘇教版教材中的實驗包括“觀察與思考”、“活動與探究”兩種形式?！坝^察與思考”類實驗由教師演示，學(xué)生觀察并記錄現(xiàn)象；“活動與探究”類實驗由學(xué)生設(shè)計方案，進(jìn)行物質(zhì)性質(zhì)驗證、練習(xí)操作和實驗探究。兩種形式的實驗中都有“操作練習(xí)型實驗”，如“萃取和分液”是“觀察與思考”中的操作練習(xí)型實驗，“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”是“活動與探究”中的操作練習(xí)型實驗。

將“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式運用到“操作練習(xí)型實驗”教學(xué)時，由于教師對翻轉(zhuǎn)課堂的理解不同，設(shè)計的教學(xué)方法也各不相同。有的將實驗設(shè)計成視頻實驗，課前由學(xué)生自主觀看，課中不再做實驗；有的課前只讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)實驗知識，課中再做演示實驗或?qū)W生動手實驗[3]；有的將實驗錄制成視頻實驗，課前學(xué)生先觀看，課中再讓學(xué)生練習(xí)操作[4]。為了探索不同的實驗教學(xué)方法對“操作練習(xí)型實驗翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)效果的影響，筆者進(jìn)行了以下研究。

2 研究過程

2.1 選取被試

研究過程中采用了“實證研究法”[5]。選取“萃取和分液”（屬“觀察與思考”）、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”（屬“活動與探究”）作為教學(xué)案例。選擇高一年級條件大致相同的三個班作為對照組，施測被試來自高一年級同一教師執(zhí)教的三個班的90名學(xué)生（每班30名），分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組。三組學(xué)生的中考化學(xué)成績均分接近，化學(xué)學(xué)習(xí)情況基本相似。

2.2 實施研究

研究分三步，即設(shè)計“操作練習(xí)型實驗”翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方案、實施教學(xué)、調(diào)查測試。

2.2.1 設(shè)計“操作練習(xí)型實驗翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方案

針對上面提到的教師常用的實驗翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法，對“萃取和分液”、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”兩個操作練習(xí)型實驗分別設(shè)計了三種翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方案，見表2。

方案1和方案3中的實驗視頻是事先利用攝像機(jī)，將教師演示的“萃取和分液”、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”兩個實驗的過程錄下，然后用錄頻軟件將錄像插在翻轉(zhuǎn)課堂的微課中。三個方案的課中均編制了實驗作業(yè)，“萃取和分液”實驗作業(yè)包含4個習(xí)題，涉及實驗過程中使用的儀器、可用分液漏斗分離的混合物的物理性質(zhì)特點、如何選擇萃取劑、分液漏斗的操作要點等問題。“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”的實驗作業(yè)也包含4個習(xí)題，涉及主要玻璃儀器容量瓶的結(jié)構(gòu)、配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的步驟、引流操作的要點、簡單的誤差分析等。

方案1中，學(xué)生課前在自主學(xué)習(xí)“萃取和分液”、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”知識和原理的同時觀看實驗視頻，通過觀看視頻學(xué)習(xí)使用分液漏斗進(jìn)行萃取和分液、使用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度溶液，課中不再做實驗，只需與教師、同學(xué)共同完成相關(guān)的實驗作業(yè)。

方案2中，課前并不讓學(xué)生觀看實驗視頻，而是在學(xué)習(xí)任務(wù)單中設(shè)計了與實驗相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)?！拜腿『头忠骸睂嶒炛性O(shè)計了“閱讀教材‘觀察與思考中萃取和分液的文字?jǐn)⑹黾皥D1-13，了解萃取和分液的實驗操作方法，注意操作的關(guān)鍵”的學(xué)習(xí)任務(wù)；“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”實驗中設(shè)計了“仔細(xì)觀察教材‘活動與探究中圖1-20配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的過程，注意操作的關(guān)鍵點”的學(xué)習(xí)任務(wù)。課中，“萃取和分液”是教材中的“觀察與思考”類實驗，設(shè)計了演示實驗；“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”是教材中的“活動與探究”類實驗，設(shè)計了學(xué)生分組實驗。

方案3中，課前學(xué)生通過微課學(xué)習(xí)兩實驗的實驗原理及實驗操作的要點和注意點，課中，無論是“觀察與思考”中的“萃取和分液”，還是“活動與探究”中的“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”，都讓學(xué)生自己動手實驗、練習(xí)操作，教師巡視、引導(dǎo)、糾正學(xué)生的操作錯誤。將“萃取和分液”實驗由演示實驗改為分組實驗，為學(xué)生增加了操作練習(xí)的機(jī)會。

2.2.2 實施教學(xué)

當(dāng)教學(xué)進(jìn)行到相應(yīng)的內(nèi)容時，由同一教師對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別采用表2中教學(xué)方案1、2、3完成翻轉(zhuǎn)實驗教學(xué)?！拜腿『头忠骸比N方案的教學(xué)所用學(xué)時均約為0.5課時，“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”三種方案的教學(xué)所用學(xué)時均約為1課時。兩個實驗的三種方案在教學(xué)時間分配上略有差異，方案1課中不做實驗，師生花較多的時間討論學(xué)生觀看視頻過程中不理解的操作，同時完成實驗作業(yè)；方案2和3中，將更多時間花在實驗操作上，實驗作業(yè)花的時間較少。

2.2.3 調(diào)查測試

為了比較三組學(xué)生對實驗操作的掌握情況，分別編制課后測試題。其中“萃取和分液”測試時間為20分鐘，見表3，“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”測試時間為25分鐘，見表4。兩套測試題與課中實驗作業(yè)相比較，在考查實驗基本概念、原理等知識上基本相似，只是題型稍作改變，增加了利用學(xué)會的實驗操作解決實際化學(xué)問題的操作能力考查。

3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

3.1 測試成績統(tǒng)計

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別采用三種翻轉(zhuǎn)教學(xué)方案完成“萃取和分液”和“配制一定物質(zhì)的量濃度”實驗教學(xué)，并且分別進(jìn)行了測試，測試成績統(tǒng)計見表5。

“萃取和分液”實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，方案3（課前學(xué)習(xí)實驗原理，且通過觀看微課中的實驗視頻了解實驗操作要點和注意點，課中學(xué)生練習(xí)操作）教學(xué)效果明顯優(yōu)于方案2（課中教師演示實驗操作，學(xué)生觀察），方案2略優(yōu)于方案1（僅在課前學(xué)生觀看實驗視頻）?！芭渲埔欢ㄎ镔|(zhì)的量濃度”實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，方案3（課前學(xué)習(xí)實驗原理，且通過觀看微課中的實驗視頻了解實驗操作要點和注意點，課中學(xué)生練習(xí)操作）教學(xué)效果明顯優(yōu)于方案2（只在課中學(xué)生自主練習(xí)操作），方案2略優(yōu)于方案1（僅在課前學(xué)生觀看實驗視頻）。

3.3 原因分析

“操作練習(xí)型實驗”是實踐性較強(qiáng)的一類實驗，操作的技能需要通過不斷的練習(xí)才能熟練掌握。方案1的實驗教學(xué)過程中，雖然教師提供的實驗微視頻對實驗操作相關(guān)的概念、流程、注意事項、操作規(guī)范進(jìn)行講解，并且有標(biāo)準(zhǔn)實驗過程示范，但卻沒有提供環(huán)境讓學(xué)生進(jìn)行操作練習(xí)。因此，方案1的教學(xué)效果不理想。

方案2中，“萃取和分液”實驗是通過教師的演示將實驗有關(guān)的概念、操作要點和注意點呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生只通過觀察教師的操作示范來學(xué)習(xí)，同樣缺失了獨立操作練習(xí)?！芭渲埔欢ㄎ镔|(zhì)的量濃度”的翻轉(zhuǎn)實驗教學(xué)中，盡管課前學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單預(yù)習(xí)了實驗的相關(guān)知識、方案和操作，但課文中呈現(xiàn)的圖片只是對實驗方案作簡要說明，如對“引流”操作提示時，只說注意“不要讓溶液灑到容量瓶外”，至于如何不讓溶液灑到容量瓶外，并沒有說明，因此，操作錯誤很多。課中教師也進(jìn)行了指導(dǎo)，但由于操作錯誤多，指導(dǎo)不能做到及時。方案2中兩個實驗的教學(xué)效果雖略比方案1好，但并不是非常滿意。

方案3的翻轉(zhuǎn)實驗教學(xué)中，課前先學(xué)習(xí)實驗知識且觀看“萃取和分液”、“配制一定物質(zhì)的量濃度”兩實驗微視頻，學(xué)生通過觀看視頻了解實驗操作過程、要點、注意點和容易出現(xiàn)錯誤的地方，這比方案2中僅通過預(yù)習(xí)課文取得的效果好。課中學(xué)生自己動手實驗、練習(xí)操作時，操作錯誤明顯減少，同時教師及時指導(dǎo)，教學(xué)效果較好。

因此，對于操作練習(xí)型實驗，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時，較好的方法是利用微視頻的優(yōu)勢，課前讓學(xué)生學(xué)習(xí)實驗知識且觀看實驗視頻，了解實驗操作的要點和注意點，在課中再讓學(xué)生自主練習(xí)操作，掌握操作技巧，教師巡視、引導(dǎo)、糾正學(xué)生的操作錯誤，教學(xué)效果更好。特別對于學(xué)習(xí)能力較弱的低分區(qū)學(xué)生，自主練習(xí)操作更為重要。

4 研究啟示

根據(jù)以上研究，可得到以下幾方面啟示。

第一，對于“操作練習(xí)型實驗”，操作訓(xùn)練是取得較好教學(xué)效果的保證?！安僮骶毩?xí)型實驗”的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握實驗操作技能，并且運用這些技能解決化學(xué)學(xué)習(xí)過程中碰到的實際問題。不能因為翻轉(zhuǎn)課堂，只讓學(xué)生課前通過視頻學(xué)習(xí)實驗，剝奪學(xué)生動手操作的機(jī)會，而將課堂活動變成課堂練習(xí)。

第二，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中課前自主學(xué)習(xí)是重點。設(shè)計“操作練習(xí)型實驗”翻轉(zhuǎn)課堂微課時，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單仔細(xì)閱讀教材，細(xì)致觀看實驗視頻，關(guān)注實驗的注意點、易錯點、關(guān)鍵點，摘錄遇到的問題，為課中獨立實驗作好充分準(zhǔn)備。

第三，建立課前學(xué)習(xí)、課中活動、課堂檢測之間的聯(lián)系，不能將課堂變成課前學(xué)習(xí)的簡單重復(fù)。“操作練習(xí)型實驗”的知識、原理一般較簡明，盡量讓學(xué)生課前自己先學(xué)，老師利用微視頻作指導(dǎo)。課中將主要精力放在解決更為重要和困難的操作練習(xí)上。設(shè)計課堂檢測題時將考查的重點放在實驗操作要點、關(guān)鍵點的考查上，通過考查，暴露學(xué)生操作上的問題，并且通過師生的討論及時糾正。三個環(huán)節(jié)的教學(xué)側(cè)重點各不相同，有利于提高實驗教學(xué)的效率，從而幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。

此外，綜合分析以上三種教學(xué)方法可以看出，對于“操作練習(xí)型實驗”，實驗原理的理解是前提，充分的操作練習(xí)、掌握操作要點是關(guān)鍵，課堂作業(yè)是補(bǔ)充，能幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)的操作。因此，“操作練習(xí)型實驗”實驗翻轉(zhuǎn)課堂，最優(yōu)的處理方法可能是“通過微課引導(dǎo)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)教材掌握實驗的原理、觀看實驗視頻了解實驗操作要點，同時思考學(xué)習(xí)任務(wù)單中的提示性問題；在課堂上回顧操作要點，交流操作關(guān)鍵，進(jìn)行操作練習(xí)，再通過完成實驗作業(yè)鞏固實驗操作”。

總之，“操作練習(xí)型實驗”實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法有多種，只有不斷實踐、思考、積累、總結(jié)和完善，不斷進(jìn)行優(yōu)化，才能取得更好的教學(xué)效果。

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