谈翻转课堂理念的高职化学实验教学

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谈翻转课堂理念的高职化学实验教学

摘要:翻转课堂理念应用于高职化学实验教学能够使学生在开展实验探究之前进行深入预习,了解实验相关知识和基本的实验器材,明确实验原理,并对实验探究过程产生兴趣。与此同时,翻转课堂还可以更好地实现个性化教学的目标,教师有效的课堂巡回可以及时发现学生在实验探究过程中的个性化问题,并为他们提供及时的指导。无论是课前准备、课堂探究还是课后总结阶段,翻转课堂理念的应用都要坚持科学性、系统性以及创造性的原则。

关键词:翻转课堂理念;高职;化学实验

教学高职化学课程中,实验部分的内容较为独立,这为翻转课堂理念的融入创造了条件,无论是微课的设计还是交互式课程的实施都比较方便。在实验课程中,教师通常会先与学生一同对实验的原理进行分析,然后对实验的步骤进行设计,并结合操作步骤确定实验所需仪器和工具,明确实验需要注意的问题和事项,对危险性的化学药品和操作过程可能产生的危险因素进行说明。这几个环节具有相同的主题,同时也有着较强的内部联系,但是在具体实施过程中也可以相互独立[1]。因此,教师可以将各个环节制作成为不同的微课视频引导学生自主探究。除此之外,高职化学实验课的学习环境比较开放,学生的互动意愿比较强,课堂翻转可以得到更好实现。

一、翻转课堂在高职化学实验教学的应用原则

(一)科学性

化学实验本身就是一个科学严谨的探究过程。采用翻转课堂形式开展实验教学要坚持科学性原则,使学生在动手操作、观察现象和总结规律的基础上实现化学知识的内化。首先,要尊重事实,在实验中不能为了获得特定的结果或者达到预期效果而改变操作标准,对于实验结果也要根据实际情况进行分析,不能凭借已知的化学原理进行主观推测与臆断,也不能根据自身的经验下结论。如果在实验中遇到现象与结果不符的问题,要主动探究,并在此基础上作出合理的解释,进而从多个角度进行验证。其次,在整个实验过程中,都要使用科学的化学语言,使用规范化的化学用语,做到对实验数据的准确记录和对实验结果的准确表达。最后,要使用科学的实验方法,能够结合实验目标和实验过程选择合适的工具和方法,综合考虑操作需求、实验安全性、结果准确性等因素。

(二)系统性

在翻转课堂实施中,微课的设计是重要一环。很多教师认为“微课”是“微课程”,就是简短的教学片段,而实际上,微课尽管受到时间的限制,但其仍然拥有较强的系统性,是实验过程的浓缩、是操作重点的展示,是一个有机整体。部分教师会将实验操作过程中的某个重要知识点作为微课的内容,即便如此,也要坚持系统性的原则,要有引入部分、互动部分,还要有巩固部分。除了主题视频之外,教师还可以将“微学案”作为补充,为学生展示“微型实验任务单”,运用这些要素来形成体系化的整体,在保持微课核心地位的同时完成化学实验知识体系的构建[2]。

(三)创新性

从本质上来说,翻转课堂理念的融入并没有改变化学实验课程的内容,改变的只有展示和表达的方式,这体现了理念的创新性。在微课设计时,教师要保持这一创新性,在这个基础上增加新的亮点,更好地吸引学生。比如可以运用Flash动画展示实验过程,针对重点实验操作环节进行示范,将知识以动态化的方式展示出来;还可以运用模拟方式向学生展示不规范操作所带来的危害,以此来引导学生重视实验操作的规范性。在化学课程中,可操作性是实验的最大特性,而基于翻转课堂,利用微课进行课堂展示的目的就是使学生更好地感受实验的魅力,帮助他们在兴趣、知识等多方面做好实施实验操作的准备,在这个过程中坚持创新性是实现课堂目标、发挥翻转课堂功能的必要条件。

二、基于翻转课堂理念的高职化学实验课前准备

(一)教师的准备

第一,在课前,教师要从课程内容与学生特点这两个方面做好调查研究,在综合分析学生情况的基础上设定实验教学目标,同时基于学生对相关知识点的掌握情况确定实验重点与难点,并对实验过程中学生可能出现的疑惑和产生的问题进行预测。第二,教师要提前对实验教学过程中涉及到的教学资源进行整合,结合教材的内容和教学要求收集材料。除了文字材料之外,还可以综合运用视频、图片等形式的材料开展实验教学,将其运用在微课中为学生提供指导。必要时,教师还可以对相关的材料进行处理,使其更好地与实验教学主题相契合,提高材料运用的合理性[3]。第三,教师要基于上述两个准备过程的成果制作微课视频。通常要将视频的时间控制在8分钟以内,视频的数量可以结合实验的特点来安排,视频的内容可以是与实验相关的知识点,或比较重要的实验操作步骤,也可以是实验装置的安装过程。教师要将视频通过相应平台分享给学生,组织学生基于视频内容进行预习和自主学习。

(二)学生的准备

在开展实验教学之前,学生也要做好相应的准备,要基于教师发布的微课视频和学习任务进行预习。在翻转课堂理念支持下,学生的预习活动可以根据自身的规划和习惯进行安排,对于不明确的部分可以反复观看微课视频,在网上或到图书馆查阅相关资料,并将这些疑惑进行标记以便在实验操作当中与同伴和教师进行探讨。通常来说,在准备阶段,学生需要将实验原理、化学反应过程及实验特点这三部分作为重点,并基于教师提供的学习微视频和微教案来开展形象化的学习。

三、基于翻转课堂理念的高职化学实验课堂探究

(一)学生的探究

对准备阶段存在的问题,学生可以通过实验探究的方式来解决,同时也可以与同伴和教师进行沟通来获得灵感与思路。在独立操作过程中,学生要将实验问题作为核心,通过有效的实验设计和规范的实验操作进行验证。对于那些较为复杂或者难度比较大的化学实验,学生可以寻求帮助,通过小组合作的形式来完成实验、实现对问题的探究,通过这种方式可以提高实验的效率,找到最有效的实验方法[4]。比如在“乙酸解离常数的测定”这一化学实验中,学生通过预习之后可以发现,pH计法是操作性强、测定结果准确的一种方法。为了完成测定,学生应先运用实验台的仪器和工具来配置乙酸溶液作为待测液。在这个环节,学生需要先在烧杯中倒入已知浓度的乙酸溶液50ml,然后使用胶头滴管分别在其中吸取2.5ml、5.0ml、25ml的溶液并放入不同的烧杯,之后在其中分别加入47.5ml、45ml、25ml的蒸馏水至50ml刻度线,并将新配置的溶液摇匀。使用pH计在同一温度下对四个烧杯中不同浓度的乙酸溶液的pH值进行测定。最后基于所记录的数据计算四种乙酸溶液的解离度,并思考实验的原理。

(二)教师的引导

在实验开始之前,教师可以创设实验探究的情境,为学生营造相互协作的环境,最大化地激发学生的探究兴趣,使他们对实验的开展跃跃欲试。在“乙酸解离常数的测定”这一实验中,教师可以拿出提前准备好的不同品牌的陈醋,邀请学生品尝。在学生提出不同品牌陈醋酸味不同之后,教师提出“从分子角度来说,物质酸性定量的量度是什么?”这一问题,以此来引出解离常数的概念。在该问题情境下,教师就可以自然而然地将学生引入到“乙酸解离常数的测定”这一实验当中。在实验过程中,教师要根据学生的操作和探究过程来与他们进行互动,提供及时有效的指导。教师要重视课堂巡回,为学生提供一对一的辅导,同时将实验过程中所存在的个性问题和共性问题进行记录。在上述实验中,教师可以在学生配置溶液之前提醒他们使用恰当的溶液对不同的烧杯进行润洗,还可以询问学生在对乙酸溶液的pH值进行测定的时候要按照什么顺序进行测定、背后的原因是什么。通过提醒和询问,在尊重学生主体地位的基础上对他们进行指导,学生对这种形式的指导也更乐于接受。在完成实验之后,教师要根据学生反馈和暴露的问题进行集中说明。对学生存在的共性问题进行针对性讲解,对于个性问题则可以引导学生通过讨论的方式解决。

四、基于翻转课堂理念的高职化学实验课后总结

(一)教师的总结

首先,教师要结合学生的表现对实验课的开展情况进行总结,分析不足、总结亮点,并基于当次设计经验对后续的教学设计进行调整,为后续实验课程提供借鉴。其次,教师要对实验探究的范围进行拓展。就上述实验而言,教师可以鼓励学生将该实验对象拓展到硅酸、亚硝酸、氢硫酸等其他弱酸,并引导学生思考对不同弱酸的解离常数进行测定的时候需要注意的问题。鼓励学生设计实验、运用缓冲溶液法来测定乙酸的解离常数。最后,教师要批阅学生的实验报告,并针对报告存在的问题,基于网络平台或者通过面对面沟通的方式反馈给学生,要求学生修改和完善。

(二)学生的总结

对于学生来说,首先要对自己实验操作中记录的信息进行整理,将自己的疑惑进行汇总,有针对性地完成实验报告,对曾经的疑惑进行重点解答。在这个基础上,将实验操作的注意事项、实验结论等进行归纳与整理。其次,要通过对实验过程的回忆来反思自己表现优异的地方和不足之处,并主动提出在实验过程中忽视的问题[5]。比如在上述实验中,pH计的校准、乙酸溶液的定容标准以及乙酸溶液的测定顺序等都是容易忽视的问题。最后,学生要针对教师提出的拓展性问题进行深入研究,可以查阅相关资料来进行解答,也可以与小组同学一同运用化学实验的方法进行探究。对于探究过程中遇到的问题,比如在运用缓冲溶液法来测定乙酸解离常数的时候,遇到的酸度计读数开关状态设定的问题,可以通过社交软件、教学平台等途径及时与教师和同伴进行交流。

作者:胡文丽 单位:阜阳幼儿师范高等专科学校