趙妍 梁山 崔玉紅

摘 要 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要一環(huán)。為有效激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)效率，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，對傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革。主要討論翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的可行性，并介紹該教學(xué)模式的使用體會。

關(guān)鍵詞 翻轉(zhuǎn)課堂；物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式；微信

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）04-0120-03

Abstract Physical chemistry experiment is an important part of the basic chemistry experiment in the university. In order to effectively improve the students learning enthusiasm and efficiency， achieve the goal of the experiment teaching， the author thinks it is necessary to reform the traditional teaching mode. This paper mainly discuss the feasibility of the teaching mode in the physical chemistry experi-ment， and introduces the experience of using this teaching mode.

Key words flipped classroom； physical chemistry experiment； tea-ching model； WeChat

1 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及重要性

作為教育部規(guī)定獨(dú)立開設(shè)的課程之一，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要一環(huán)。實(shí)驗(yàn)主要是通過測量體系的物理量，再利用數(shù)學(xué)及物理的方法加以整理和綜合運(yùn)算，最終達(dá)到掌握系統(tǒng)化學(xué)變化規(guī)律的目的。與其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程相比，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有綜合性強(qiáng)、研究性廣、定量化程度高等特點(diǎn)[1]。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)可以鞏固學(xué)生前修實(shí)驗(yàn)課程的基本技能，同時通過進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理化學(xué)性能的測定，從而理解物理化學(xué)處理問題的思路和方法，加深對物理化學(xué)乃至整個化學(xué)基本理論的認(rèn)識，在整個實(shí)驗(yàn)體系里起到承上啟下的作用[2]。

2 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在的問題

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)走過幾十年，經(jīng)歷過多次改革，但仍然存在一些問題，主要表現(xiàn)在：教學(xué)內(nèi)容設(shè)置陳舊，與現(xiàn)代物理化學(xué)的研究內(nèi)容和方法銜接較少，難以做到與時俱進(jìn)；教師為主、學(xué)生為輔的教學(xué)模式難以調(diào)動學(xué)生的積極性，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場“照方抓藥”成為常態(tài)；授課時間設(shè)置不合理，有些院校甚至?xí)霈F(xiàn)“先做實(shí)驗(yàn)，再學(xué)理論”的荒唐情況。

3 翻轉(zhuǎn)課堂概述

為了提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，許多高校正在進(jìn)行各方面的改革嘗試。筆者認(rèn)為相比之下，如何改革教學(xué)模式，喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，才是首要解決的問題。起源于美國的翻轉(zhuǎn)課堂，剛好給教學(xué)活動提供了讓學(xué)生躍身成為課堂主角的機(jī)會。

翻轉(zhuǎn)課堂，又稱“顛倒課堂”，它對教學(xué)中的知識傳授和內(nèi)化兩個重要過程進(jìn)行顛倒安排。首先，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)等信息化手段，在課前完成對教學(xué)資源的學(xué)習(xí)；然后，學(xué)生通過課上與教師進(jìn)行交流、互動，完成對知識吸收與掌握的內(nèi)化過程。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，教師的角色由知識的傳授者變成學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和指導(dǎo)者，而學(xué)生則可以通過控制自己的學(xué)習(xí)時間、地點(diǎn)、內(nèi)容、頻率，真正成為學(xué)習(xí)的主體。翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新興的教學(xué)模式，近年來已經(jīng)在國內(nèi)外數(shù)以千計(jì)的學(xué)校推廣使用，取得理想的效果[3]。

4 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中運(yùn)用的可行性

目前，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式運(yùn)用于理論課特別是理科理論課的教學(xué)案例很多[3]，那么，該教學(xué)模式是否適用于高校實(shí)驗(yàn)課程，特別是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？筆者認(rèn)為這是一個有益的嘗試，主要有以下幾方面的原因。

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容適合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的使用 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程通常分為原理介紹、儀器使用說明、操作演示等方面，每一部分內(nèi)容相對獨(dú)立，學(xué)生可以分塊進(jìn)行微課程學(xué)習(xí)，不會存在銜接上的問題。根據(jù)可汗課程統(tǒng)計(jì)及腦科學(xué)的研究，一般人的精力集中時間在10分鐘左右，而物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)各個教學(xué)部分都適合制作成5～10分鐘的微視頻，這樣從時間方面也可以保障學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的授課方式適于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程往往實(shí)行大循環(huán)的小班授課，師生比配置維持在1：15左右，即每個實(shí)驗(yàn)有15～16位學(xué)生參加，這樣增加了教師與學(xué)生進(jìn)行交流互動的機(jī)會，便于教師更有效地進(jìn)行課堂組織[4]。此外，實(shí)驗(yàn)課程能夠給教師提供更多進(jìn)行課堂活動的時間和空間，從而保證翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施效果。

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程授課對象的特點(diǎn)為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施提供了保證 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)授課對象往往是大學(xué)二、三年級的學(xué)生，通過前修課程的學(xué)習(xí)，他們掌握了一定的理論知識、實(shí)驗(yàn)技能，也鍛煉出較強(qiáng)的獨(dú)立思考能力、分析解決問題能力以及學(xué)習(xí)計(jì)劃組織能力，這為課前的自主學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。同時，作為中、高年級學(xué)生，他們已經(jīng)適應(yīng)了校園的節(jié)奏，能更好地安排自己的學(xué)習(xí)和生活，有一定的自我管控能力，這些都保證了學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施中的參與度、配合度。

高校優(yōu)質(zhì)的硬件、軟件條件為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的進(jìn)行提供了支持 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的進(jìn)行極大地依賴于網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)闊o論是教師制作上傳資料，還是學(xué)生下載學(xué)習(xí)資料，再或是師生的交流互動，都需要通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行。覆蓋廣泛、信號順暢的高校網(wǎng)絡(luò)，為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供了硬件上的保證。同時，高校搭建的信息技術(shù)平臺，可以實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生在課外的互動，以及教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的監(jiān)管。除此以外，高校具有以電子期刊和電子圖書為主的數(shù)字資源，不僅為教師提供了豐富的教學(xué)素材，也成為學(xué)生拓展知識、發(fā)掘前沿信息的平臺。

5 基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革

教學(xué)內(nèi)容的確定 在現(xiàn)有開設(shè)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，選擇“液體飽和蒸氣壓的測定”進(jìn)行教學(xué)模式改革。由于對概念掌握不到位，對實(shí)驗(yàn)為什么如此設(shè)計(jì)缺乏理解，對測量過程中可能遇到的問題估計(jì)不足，導(dǎo)致學(xué)生在本實(shí)驗(yàn)操作中手忙腳亂、狀況頻發(fā)，實(shí)驗(yàn)成功率低。試將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于該實(shí)驗(yàn)，以期達(dá)到理想的教學(xué)效果。

教學(xué)對象的確定 每學(xué)期選擇一個自然班作為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)施對象，對象選擇具有隨機(jī)性，這樣可以得到不同專業(yè)、不同水平學(xué)生對該教學(xué)模式的使用反饋。

實(shí)施過程 實(shí)施過程包括課前、課中、課后三個階段，如圖1所示。

1）課前準(zhǔn)備。

①教師首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的制作學(xué)習(xí)任務(wù)包，包含實(shí)驗(yàn)原理課件、理論微課、演示視頻、預(yù)習(xí)卡片及擴(kuò)展資源等內(nèi)容，然后將其上傳至微信群、微信公眾號，供學(xué)生下載學(xué)習(xí)或在線觀看。

②學(xué)生自主學(xué)習(xí)任務(wù)包，包括：觀看視頻，掌握實(shí)驗(yàn)原理，了解操作步驟；閱讀教材或是查找網(wǎng)絡(luò)資源，完成預(yù)習(xí)思考題目；學(xué)習(xí)擴(kuò)展資源，開闊視野，了解其他相關(guān)的測定方法。

在課前準(zhǔn)備階段，教師與學(xué)生的互動主要通過互聯(lián)網(wǎng)完成。學(xué)生可以通過微信群或者是微信公眾號與教師進(jìn)行在線交流，交流內(nèi)容可以是觀看操作演示視頻中的盲點(diǎn)，也可以是針對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的困惑之處。

2）課堂活動。

①教師組織學(xué)生，采用學(xué)生互答與教師作答相結(jié)合的方式，處理學(xué)生遇到的代表性問題。

②開辟“公共實(shí)踐區(qū)”，組織學(xué)生對重要實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行嘗試，讓學(xué)生在觀看別人操作和自己親自操作的過程中掌握實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)。

③實(shí)驗(yàn)進(jìn)行階段，學(xué)生拋開教材，直接按照設(shè)計(jì)流程進(jìn)行操作，填寫報告。如需重做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生必須與教師溝通，明確上一次失敗的原因。

④操作結(jié)束后，教師帶領(lǐng)學(xué)生對本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行梳理，總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)或分析失敗的原因，要求學(xué)生用自己的語言進(jìn)行表述。

在課堂上，教師與學(xué)生的交流是面對面進(jìn)行的，教師要善于利用面對面的特點(diǎn)，注意學(xué)生的言行，觀察學(xué)生遇到問題的態(tài)度，從而判定其預(yù)習(xí)是否充分，態(tài)度是否積極，對于學(xué)生的閃光點(diǎn)給予肯定，不足之處也要及時指出。

3）課后活動。

①學(xué)生處理數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)報告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)心得，或是提出自己的改進(jìn)建議。

②教師綜合考量學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況、課上操作情況以及實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)情況，按照比例給出學(xué)生成績。

課后的師生交流主要依靠紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報告進(jìn)行，報告可以在一定程度上反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)程度。特別是對于性格內(nèi)向、平時不太愿意與教師互動的學(xué)生，可以把自己的想法通過筆尖表達(dá)出來。教師寫上幾句評語，無論是鼓勵還是希望，都會帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

實(shí)施反饋

1）學(xué)生的反饋。在對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查中，有超過90%的學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式持歡迎的態(tài)度，大家普遍反映由最初的被動接受，已經(jīng)轉(zhuǎn)為對下一次的期待。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式之所以受到學(xué)生的青睞，可以總結(jié)為以下幾個原因。

①翻轉(zhuǎn)課堂為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了更多的自主性。區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)模式需要學(xué)生在固定時間、地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)的形式，翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生可以利用碎片化的時間，選擇適宜的地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

②翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生學(xué)得更加明白，學(xué)習(xí)質(zhì)量更有保證。學(xué)生可以根據(jù)自己的情況，控制學(xué)習(xí)速度和視頻觀看次數(shù)，真正做到對知識的理解和吸收。

③翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生獲得更多動手實(shí)踐的機(jī)會。在翻轉(zhuǎn)課堂上，教師不再贅述實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，而是將更充分的時間留給學(xué)生；或許學(xué)生在操作中仍會存在這樣或那樣的問題，但通過思考分析，然后知錯改錯，也是一種學(xué)習(xí)的過程。

④翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生成就感增強(qiáng)，對實(shí)驗(yàn)課的興趣增加。課前充分的準(zhǔn)備，課上有條不紊的操作，課后詳盡的總結(jié)，構(gòu)成學(xué)生完整的實(shí)驗(yàn)活動。在此過程中，學(xué)生培養(yǎng)了良好的實(shí)驗(yàn)觀，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)操作的信心，這些必將為其今后進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

⑤翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生獲得更加客觀的評價。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，學(xué)生獲得的成績不再只是實(shí)驗(yàn)報告完成情況的反映，課前準(zhǔn)備是否充分，思考問題是否積極主動，課堂操作是否準(zhǔn)確，課后總結(jié)是否深入，這些都將影響到分?jǐn)?shù)的高低。全面客觀的評價標(biāo)準(zhǔn)會反映出學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)情況，拉開分?jǐn)?shù)檔次，給學(xué)生一個更加公正的評價。

2）教師的反饋。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式需要教師投入更多。無論是課前大量教學(xué)資源的準(zhǔn)備，與學(xué)生進(jìn)行各種形式的互動交流，還是課堂上精心組織實(shí)施教學(xué)活動，再或是課后對學(xué)生進(jìn)行客觀的評價，都需要教師付出比以往更多的時間和精力。然而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能使教師從重復(fù)性勞動中解放出來，轉(zhuǎn)而進(jìn)行如完善視頻的制作、進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)、開發(fā)綜合性實(shí)驗(yàn)等更有價值的創(chuàng)造性勞動，教師的能力得以施展，工作的滿意度獲得提升。特別是教師看到學(xué)生真正通過自己的引導(dǎo)，在學(xué)習(xí)過程中有收獲、有進(jìn)步，也是一種幸福。

6 一些體會

通過幾次嘗試，筆者認(rèn)為要想增強(qiáng)課堂翻轉(zhuǎn)的效果，特別應(yīng)該注意以下幾個方面。

制作適合學(xué)生的教學(xué)素材 教師必須對素材進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，制作不應(yīng)過于追求花哨，界面簡潔大方，內(nèi)容重難點(diǎn)突出最為重要。預(yù)習(xí)卡片和知識擴(kuò)展內(nèi)容要考慮到學(xué)生的知識水平和學(xué)習(xí)能力，不要一味追求難度或是深度，以既能引發(fā)其思考、又能引導(dǎo)其思考為宜。為了更好地表達(dá)教師的思路、體現(xiàn)教學(xué)特色，教學(xué)素材應(yīng)該由任課教師自己整理制作。

多種策略加強(qiáng)學(xué)生與教師的互動意愿 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能否取得預(yù)期效果，在很大程度上取決于師生之間的交流程度。面對不太愿意與自己交流的學(xué)生，教師需要分析原因，積極應(yīng)對。對于比較害羞的學(xué)生，教師要主動邀請其參加互動，對其進(jìn)步給予積極的評價，增強(qiáng)其自信。對于學(xué)習(xí)態(tài)度不端正或是對實(shí)驗(yàn)存在輕視思想的學(xué)生，教師可以與其進(jìn)行正面溝通，也可以采用學(xué)習(xí)分組、學(xué)習(xí)互助等形式，在競爭、互助中讓學(xué)生更多融入新的教學(xué)模式。

課堂組織實(shí)施階段要做詳盡的預(yù)案 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式需要教師有較強(qiáng)的課堂把握能力，這種能力一方面建筑于教師的學(xué)識和經(jīng)驗(yàn)，同時也取決于教師課前的準(zhǔn)備工作是否到位。教師對各項(xiàng)活動都應(yīng)該做好計(jì)劃，以不變應(yīng)萬變，指揮教學(xué)活動按部就班進(jìn)行。

建立師生互動的有效途徑 筆者在教學(xué)中嘗試過微信群與微信公眾號兩種與學(xué)生互動的方式。微信群雖然可以通過文字、圖片、語音及時回答學(xué)生的問題，時效性高，卻難以實(shí)現(xiàn)“一對一”交流，教師與學(xué)生的互動容易被后面的信息“湮滅”。公眾號雖然能實(shí)現(xiàn)“一對一”交流，卻無法進(jìn)行語音等多媒體互動，溝通方式過于單一。筆者認(rèn)為學(xué)校應(yīng)該引進(jìn)信息技術(shù)平臺，不但方便師生互動，而且可以使教師有效地搜集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋信息，跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，保障學(xué)習(xí)效果。

7 總結(jié)

筆者以“液體飽和蒸氣壓測定”實(shí)驗(yàn)為例，將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，幾輪嘗試后取得較好的效果，收獲了幾許經(jīng)驗(yàn)。今后會將這種師生雙贏的教學(xué)模式推廣到更多的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中去，期望學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)課程中收獲更多知識、技能和信心。

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