劉建華 曹小華 占昌朝 周德志 孫劍奇 鐘嬋娟

(九江學院 化學化工學院，江西 九江 332005)

粗鹽的提純實驗是大學化學及中學化學常開設的一個綜合性實驗[1，2]，該實驗涉及稱量、加熱、溶解、常壓過濾、pH值測定、減壓過濾、蒸發(fā)濃縮、結晶和干燥等操作，對培養(yǎng)學生動手能力、分析和解決問題等綜合能力素質具有重要意義[3]。目前該實驗教學中多延用“注入式”教學模式，雖能較好地培養(yǎng)學生實驗“三基”，但“重操作、輕理論，重規(guī)范、輕創(chuàng)新，重技能、輕素養(yǎng)，重遵循、輕探究，重課堂、輕課外”，不利于學生探究意識、創(chuàng)新思維和合作能力等綜合素質的培養(yǎng)[4]。

線上線下混合式教學能夠融合網(wǎng)絡學習的個性化與班級授課制群體學習的優(yōu)勢于統(tǒng)一的整體，注重引導學生自主學習，激發(fā)學生學習興趣，把知識技能學習和情感教育結合起來，全方位培養(yǎng)學生綜合素質，是培養(yǎng)學生能學習、會思考、有創(chuàng)新能力的新教學思想和教學模式[5-8]。近年來，筆者嘗試對粗鹽的提純實驗進行線上線下混合式教學改革，取得了良好的效果。

1 粗鹽的提純實驗傳統(tǒng)教學模式存在的不足

傳統(tǒng)實驗教學模式，以教師為中心，注重“知識灌輸”，多采用照方抓藥式教學。往往存在講解詳細化(實驗前，教師詳細講解實驗目的、原理、儀器試劑、步驟、數(shù)據(jù)記錄及處理、注意事項等)、操作機械化(學生遵照實驗教材及教師講解，依葫蘆畫瓢開展實驗，重在模仿與遵循，注重實驗技能及規(guī)范)、考試簡單化(考試多為單一實驗操作或簡單的實驗理論，成績以教師評價為主，期末考試成績占60%、平時成績僅占40%)、實驗課時(4課時)少等不足。

雖然該模式下實驗課堂秩序良好，教學進度易掌控，集中傳授省時省力，但教學時空受限、學習氣氛沉悶、學生學習被動[9]，實際教學效果欠佳。

2 粗鹽的提純實驗線上線下混合式教學設計及實施

基于學生學習興趣和需求，改進傳統(tǒng)實驗教學模式，構建了粗鹽的提純實驗線上線下混合式教學模式。即教師創(chuàng)設問題情境—提供學習平臺—學生自主學習—自主探究—合作學習—師生互動評價成績。線上線下混合式教學模式凸顯“學生中心”地位[10]，注重情景式、問題式、啟發(fā)式教學，教師設疑、啟思、激趣，引導學生自主探究、合作學習，收集資料、整理分析、設計方案、實驗操作、交流討論、總結歸納，在不斷的質疑—析疑—解疑過程中培養(yǎng)學生綜合素質。平臺自動記錄學生在線學習過程和表現(xiàn)?；旌鲜浇虒W環(huán)節(jié)分為課前預習、課中探究、課后總結三個階段。

抽取我院化學工程與工藝專業(yè)1班(A2011班，43人)作為實驗班，采用線上線下混合式教學進行粗鹽的提純實驗教學?；I(yè)2班(A2012班，42人)作為對照班以傳統(tǒng)模式進行教學。

2.1 課前預習，線上教學為主

主要用于低階性知識學習，以節(jié)省寶貴的線下實驗時間。課前教師搭建學習通課程教學平臺，推送學習資料、創(chuàng)設問題情境，提出探究問題，明確學生學習目標和任務；旨在激發(fā)學生學習興趣和探究熱情，引導學生自主預習，通過學生自主完成教學“任務點”，加深學生對實驗內(nèi)容的理解。通過假鹽新聞，引導學生樹立強烈的社會責任感。

教師活動：(1)推送學習資料：課前一周在學習通課程網(wǎng)站上推送學習資料，具體包括：①粗鹽的提純背景知識介紹，如食鹽的來源、用途及傳統(tǒng)鹽文化拾趣(如唐伯虎《除夕口占》等)；②粗鹽的提純實驗教學視頻；③粗鹽的提純視頻(海水變成鹽，https://v.qq.com/x/page/i0687b1eak2.html、中國影像方志：海邊曬鹽https://v.qq.com/x/page/b0920siytgr.html)；④一則特大假鹽案報道：https://video. tudou.com/v/XMjM5NjE5MzYxMg==.html；⑤粗鹽提純的重點操作(過濾)；⑥粗鹽的提純-MOOC視頻；⑦拓展-ATDE教學模式在化學實驗教學中的應用——以《粗鹽的提純》為例[2]；⑧拓展-粗鹽提純實驗教學中過濾操作探討[11]；⑨粗鹽的提純實驗在線測試題；⑩粗鹽的提純實驗互動評價方法(設定評價標準，實現(xiàn)在線評價等)及學習目標要求。(2)創(chuàng)設情境，引入主題，明確學習任務點。課前將全班同學分成10組(4～5人/組)，利用超星課程平臺線上發(fā)布任務點。①海鹽中的主要雜質？②海水曬鹽的原理？③粗鹽中不溶性雜質去除辦法？其原理及主要操作。④粗鹽中可溶性雜質去除辦法？其原理(反應方程式)及主要操作。⑤雜質是否除盡？雜質離子(Ca2+、Mg2+、Ba2+、Fe3+)含量檢測方法？⑥如何進行溶解、常壓過濾、減壓過濾、蒸發(fā)濃縮、干燥、稱重等操作，操作注意事項？⑦實驗中使用到幾次玻棒，作用分別是什么？⑧食用鹽與工業(yè)鹽的主要區(qū)別。

學生活動：(1)觀看、閱讀線上資料，對海水制鹽工藝有比較全面的了解，能充分認識食用鹽和工業(yè)鹽的區(qū)別，對粗鹽和精制鹽的顏色形狀有清晰的認識；(2)明確學習任務和目標；按照任務點要求，認真做好實驗預習，完成在線課前測試；(3)聯(lián)系生活經(jīng)驗，結合學習通課程線上學習資料，深入分析思考，小組交流，逐一回答互動問題，設計并確定實驗方案(要求學生用簡圖、表格的形式描述實驗步驟)，完成并在線提交實驗預習報告；(4)對預習中發(fā)現(xiàn)的疑點、難點和感興趣點可隨時在線發(fā)布，以便師生交流討論。

2.2 課中探究，線下教學為主

主要用于高階性、創(chuàng)新性和具有挑戰(zhàn)度的知識學習。通過學生自主探究、驗證實驗方案，教師及時發(fā)現(xiàn)、啟發(fā)學生解決實驗中遇到的難點、疑點和易錯操作。教學目的有：①分析海水曬鹽的方法，理解粗鹽提純的原理，并通過自主探究和合作學習，體驗粗鹽提純的過程，掌握相關操作，樹立可持續(xù)發(fā)展觀。②通過海鹽精制食鹽，總結歸納混合物分離的一般方法；③鞏固和規(guī)范稱量、溶解、常壓過濾、減壓過濾、蒸發(fā)濃縮、干燥、稱重等基本操作。

教師活動：(1)進入學習通網(wǎng)站，利用平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通報實驗預習情況(約5分鐘)；(2)加強巡查、觀察指導、管理促進，特別是對重點操作、易錯操作進行隨時指導、啟發(fā)、答疑；(3)通過學習通隨機抽取同學回答課前提出的互動探究問題：全班同學可質詢討論(約10～15分鐘)。

學生活動：(1)按照實驗方案，自主進行實驗探究，依次進行粗鹽的稱取、溶解、過濾、蒸發(fā)濃縮等操作，完成粗鹽制取精鹽的完整實驗過程；(2)小組合作互助，相互“監(jiān)督”，記錄實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)及結果(產(chǎn)品形狀、顏色、產(chǎn)量、收率等)；(3)相互拍攝粗鹽的提純課堂教學實錄(實驗操作短視頻(控制在5分鐘左右/個))、產(chǎn)品圖片、實驗報告等；上傳到學習通課程平臺，以供課后討論、交流及對實驗評分；(4)匯報交流互動問題。如第四組被抽到回答第⑦個互動問題(實驗中使用到幾次玻棒，作用分別是什么？)。學生總結匯報如下：①溶解時：攪拌，加速粗鹽的溶解；②過濾時：引流，防止液體濺出；③蒸發(fā)時：防止加熱時由于局部過熱，造成液滴飛濺；④蒸發(fā)后：轉移固體。

2.3 課后總結，線上教學為主

展示分享成果，實施互動評價，點評總結歸納。教學目的在于通過學生自評、小組互評和教師評價，培養(yǎng)學生分析、推斷及交流的能力。達成學生知識學習、技能培養(yǎng)、情感養(yǎng)成、價值熏陶協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

教師活動：(1)展示3～5個成功和失敗的實驗方案、操作視頻及產(chǎn)品圖片等，引導同學們自主進行點評、分析，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。如展示優(yōu)秀的實驗主要操作流程圖(圖1，第一組完成)、常壓過濾操作“一貼、二低、三靠”示意圖(圖2，第十組完成)；(2)隨機點評學生上傳的實驗操作視頻，對部分典型錯誤操作進行深入剖析，供同學們檢錯、查錯、糾錯，嘗試用“反例”來加深知識理解；(3)通過集中線上討論答疑形式，對學生在線上線下提出的難點、疑點問題進行討論，引導學生對實驗情況進行總結分析；(4)通報學生實驗產(chǎn)品、操作視頻、實驗報告及預習報告等評分情況，對評分有疑點的地方組織和允許大家質詢，以培養(yǎng)學生責任意識。

學生活動：(1)上傳本人實驗報告，并對照評分標準，對本人實驗預習報告、實驗報告及實驗產(chǎn)品等進行自評，給出自評成績；(2)小組長交叉對其他組同學的預習報告、實驗報告及實驗產(chǎn)品進行評價，并給出小組互評成績；(3)有權對本人或他人成績進行質詢，評閱人需對互評或自評成績合理性進行解釋說明。(4)線上完成課后測試題，檢驗學習掌握情況。

圖1 實驗室粗鹽提純中主要涉及的操作

圖2 過濾操作示意圖

3 實施效果分析

實驗結束后，采用相同的理論試題及操作試題對實驗班和對照班學生實驗教學效果進行測評。并對兩班同學實驗報告、預習報告情況進行匯總比較，同時進行簡易問卷調(diào)查，綜合測評結果見表1。

可見，實驗班學生實驗報告、預習報告、理論考試和操作考試成績的優(yōu)秀率和平均分均明顯高于對照班，說明混合式教學模式有助于培養(yǎng)學生自主學習能力和綜合實驗能力。實驗班學生對實驗興趣及教學滿意度也明顯高于對照班，說明混合式教學模式有助于培養(yǎng)學生實驗興趣，激發(fā)學生學習熱情。這是因為混合式教學模式突破了傳統(tǒng)教學的時空限制[12]，一方面平臺會自動記錄學生學習情況，加強了學習過程管理，督促了學生自主學習。另一方面，線上教學資源方便學生反復學習，如學生可反復查看操作視頻，從而規(guī)范和強化實驗操作。此外，線上測試和討論，加強了師生互動，有助于教師進行針對性教學、學生進行個性化學習。更重要的是一些低階性知識可通過線上教學，學生利用碎片時間課外學習，大大節(jié)省了線下實驗課程的講解時間，讓學生有更多的時間進行實驗探究、實際操作，互動交流。

4 結語

線上線下教學模式將在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢結合起來，把學習者的學習由淺到深地引向深度學習。該模式注重以學生為中心，關注學生學習興趣和需求，注重學生自主學習、自主探究和合作學習能力的培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)學生理論與實驗結合的科學素養(yǎng)，厚植團隊合作、存疑創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展等人文精神，值得進一步完善和推廣實施。