宋兆爽+白建娥

摘要：以“鹵代烴”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施為例，從教學(xué)內(nèi)容的選擇、微視頻和課前學(xué)案的制作和使用、課前學(xué)案的分析與反饋以及課堂教學(xué)的實(shí)施4個(gè)方面探索翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。提出翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)模式在基于學(xué)情設(shè)計(jì)和組織教學(xué)方面的優(yōu)勢(shì)以及面對(duì)這一新的教學(xué)模式教師和學(xué)生所要面臨的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；鹵代烴；設(shè)計(jì)與實(shí)施

文章編號(hào)：1005–6629（2015）8–0039–04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 教學(xué)背景分析

建構(gòu)主義教學(xué)理論的核心觀點(diǎn)是教學(xué)不是一個(gè)傳授知識(shí)的過程，而是由教師幫助學(xué)習(xí)者依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)意義的過程[1]。隨著建構(gòu)主義理論的深入人心，越來越多一線教師在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)會(huì)有意識(shí)地增加學(xué)生交流討論、動(dòng)手實(shí)踐等教學(xué)環(huán)節(jié)。然而傳統(tǒng)課堂中受課時(shí)所限，還是以教師講授提問，學(xué)生回答問題的形式為主，真正留給學(xué)生交流討論，完成任務(wù)的時(shí)間少之又少，往往流于形式。翻轉(zhuǎn)課堂（the Flipped Classroom）則能很好地解決這一問題。

翻轉(zhuǎn)課堂這一教學(xué)模式2007年起源于美國(guó)的一所高中，被加拿大的《環(huán)球郵報(bào)》評(píng)為2011年影響課堂教學(xué)的重大技術(shù)變革[2]，從2011年開始成為國(guó)內(nèi)外教育者關(guān)注的熱點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外翻轉(zhuǎn)課堂的研究和實(shí)踐大多是針對(duì)高等教育階段，往往與“MOOCs”（Massive Open Online Courses，中文譯為“慕課”，即大型開放式在線課程）聯(lián)系在一起。然而，在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)教育階段，針對(duì)學(xué)生的身心特點(diǎn)和教學(xué)管理現(xiàn)狀，如果僅僅是提供大量的在線學(xué)習(xí)資源，靠學(xué)生自主選擇和學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。筆者在過去一年中嘗試將翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)領(lǐng)域，并越發(fā)體會(huì)到中學(xué)階段的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)該具有一個(gè)完整的教學(xué)體系，除了延續(xù)常規(guī)教學(xué)設(shè)計(jì)的流程，還需要增加和改進(jìn)幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括教學(xué)內(nèi)容的選擇、微視頻與課前學(xué)案的制作和使用、課前學(xué)案的分析與反饋、課堂問題和學(xué)生活動(dòng)的設(shè)計(jì)。

以下將結(jié)合人教版選修5第二章第三節(jié)“鹵代烴”的教學(xué)實(shí)踐談?wù)剬?duì)于中學(xué)化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂的理解和應(yīng)用。

2 教學(xué)實(shí)踐研究及體會(huì)

2.1 教學(xué)內(nèi)容的選擇

在翻轉(zhuǎn)實(shí)踐中，教師首先面臨的問題是什么樣的教學(xué)內(nèi)容適合采用翻轉(zhuǎn)。筆者的體會(huì)是：第一，需要在教材基礎(chǔ)上適當(dāng)拓展的內(nèi)容可以嘗試翻轉(zhuǎn)。以“鹵代烴”一節(jié)為例，通常新課安排1.5課時(shí)，但我們認(rèn)為烴和烴的含氧衍生物是高中有機(jī)化學(xué)中兩大重要的認(rèn)識(shí)對(duì)象，人教版將“鹵代烴”一節(jié)編排在烴與烴的含氧衍生物之間，起到了承前啟后的關(guān)鍵作用。在進(jìn)一步學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)更為復(fù)雜的烴的含氧衍生物之前，有必要借助第二章第三節(jié)“鹵代烴”的學(xué)習(xí)幫助學(xué)生建構(gòu)更為完整的研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的視角和方法[3]。所以，我們將“鹵代烴”一節(jié)的教學(xué)主線確定為研究有機(jī)物性質(zhì)的一般思路和方法：分析結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)或解釋性質(zhì)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性質(zhì)——聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用性質(zhì)。需要解決的核心問題有三個(gè)：（1）如何從化學(xué)鍵角度分析鹵代烴的結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)或解釋其化學(xué)性質(zhì)？（2）如何設(shè)計(jì)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證鹵代烴的性質(zhì)？（3）如何通過鹵代烴搭建起不飽和烴與烴的含氧衍生物之間的橋梁？接下來面臨的問題是：在有限的課堂時(shí)間內(nèi)如何讓學(xué)生消化這么多的內(nèi)容？為了在課堂上留給學(xué)生更多的實(shí)驗(yàn)探究和思考討論時(shí)間，本節(jié)課決定采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。第二，中學(xué)化學(xué)有大量的實(shí)驗(yàn)，涉及實(shí)驗(yàn)的部分是否適合翻轉(zhuǎn)呢？筆者認(rèn)為，如果是比較簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其主要目的是介紹物質(zhì)的某種性質(zhì)，是可以放到微視頻中演示的。而有一定開放性、探究性的實(shí)驗(yàn)則需要放到課堂上進(jìn)行。本節(jié)課由于采用了翻轉(zhuǎn)課堂的模式，課堂上有更充裕的時(shí)間組織學(xué)生活動(dòng)。我們將教材中關(guān)于鹵代烴性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成小組活動(dòng)，課堂上教師通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、討論分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這一過程也正是知識(shí)內(nèi)化、能力培養(yǎng)的過程。

2.2 微視頻和課前學(xué)案的制作和使用

本節(jié)課的微視頻時(shí)長(zhǎng)10分鐘，由四個(gè)環(huán)節(jié)組成，學(xué)生在課前觀看微視頻，閱讀選修5教材，思考并回答課前學(xué)案中的問題，并完成課前學(xué)案中的幾道測(cè)試題，具體見表1。

相比之前僅使用課本和學(xué)案做課前預(yù)習(xí)，微視頻這種方式具有視覺和聽覺的“悅學(xué)性”——畫面動(dòng)態(tài)、美觀，教師的聲音生動(dòng)、親切，更加能夠吸引學(xué)生的注意力。學(xué)生可以自主把握學(xué)習(xí)的節(jié)奏，反復(fù)觀看，隨時(shí)隨地觀看。這也是微視頻的優(yōu)勢(shì)所在。筆者認(rèn)為，微視頻的制作技巧不必過于花哨，最重要的還是內(nèi)容的選擇。好的微視頻能夠做到以下三點(diǎn)：（1）重點(diǎn)突出，把本章節(jié)最核心的知識(shí)和思想呈現(xiàn)出來，引發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。（2）具有高度的概括性和條理性，是教材內(nèi)容的整合提升，對(duì)于簡(jiǎn)單的陳述性、事實(shí)性的知識(shí)學(xué)生完全可以通過微視頻自主學(xué)習(xí)，不必在課堂上重復(fù)學(xué)習(xí)。（3）針對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)提出有價(jià)值的問題，引導(dǎo)學(xué)生在課前自主思考，留待翻轉(zhuǎn)課堂上深入討論。

2.3 課前學(xué)案的分析與反饋

教師對(duì)課前學(xué)案的分析與反饋是翻轉(zhuǎn)課堂不可或缺的環(huán)節(jié)。通過對(duì)課前學(xué)案的分析，筆者發(fā)現(xiàn)，雖然鹵代烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)并不復(fù)雜，但由于對(duì)鹵原子這類官能團(tuán)較為陌生，最初接觸鹵代烴時(shí)學(xué)生往往難以從官能團(tuán)角度預(yù)測(cè)和認(rèn)識(shí)鹵代烴的性質(zhì)，反倒是有了必修2元素周期律和化學(xué)鍵知識(shí)的鋪墊，學(xué)生很容易理解由于鹵原子吸引電子的能力比碳原子強(qiáng)，所以溴乙烷中的C-Br鍵具有較強(qiáng)的極性，易發(fā)生斷裂。學(xué)生從斷鍵成鍵角度認(rèn)識(shí)鹵代烴的取代反應(yīng)沒有任何障礙，但對(duì)于消去反應(yīng)存有疑惑：既然受溴原子的影響，α位和β位的C-H鍵極性都有所增強(qiáng)，為何發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)α位上的C-H鍵不發(fā)生斷裂？針對(duì)學(xué)生的這一困惑筆者決定在翻轉(zhuǎn)課堂上組織學(xué)生討論。

另外，有的學(xué)生在課前學(xué)案中提出疑惑：為什么鹵代烴在氫氧化鈉水溶液中是發(fā)生取代反應(yīng)，而在氫氧化鈉的乙醇溶液中則發(fā)生消去反應(yīng)？這個(gè)問題涉及到反應(yīng)機(jī)理，超出了中學(xué)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)范圍。但既然學(xué)生提出疑問，作為教師就應(yīng)該有所回應(yīng)。于是，筆者首先設(shè)計(jì)在翻轉(zhuǎn)課堂上增加一個(gè)環(huán)節(jié)，通過數(shù)據(jù)圖表[4]讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到鹵代烴的取代和消去反應(yīng)其實(shí)是同時(shí)存在，相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，只是在不同的反應(yīng)條件下會(huì)以某一種反應(yīng)類型為主，這也充分體現(xiàn)了“物質(zhì)變化是有條件的”這一重要的學(xué)科思想。其次是參考大學(xué)有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容做了拓展閱讀材料，讓有興趣深入了解的學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)。

翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了讓學(xué)生帶著問題來聽課。這對(duì)教師的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備提出了更高的要求。既然學(xué)生是有備而來，教師就更應(yīng)該做好充足準(zhǔn)備，從容應(yīng)對(duì)。更重要的是，通過對(duì)課前學(xué)案的分析和反饋，教師能夠提前關(guān)注到學(xué)生的需求點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生的需要備課上課，提出更有針對(duì)性的問題，組織更有意義的學(xué)生活動(dòng)?？傊?，好的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)該是基于學(xué)情設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，是“一切從學(xué)生出發(fā)”的踐行。

2.4 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)施

本節(jié)課采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)[5]的教學(xué)策略。通過三個(gè)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)鹵代烴結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。

[任務(wù)一]使用球棍模型體驗(yàn)溴乙烷的消去反應(yīng)，說出斷鍵和成鍵的部位，并試著從化學(xué)鍵極性角度解釋原因。

學(xué)生通過交流討論認(rèn)識(shí)到，若α位上的C-H鍵斷裂，則同一個(gè)碳原子上的C-Br鍵和C-H鍵斷裂形成的產(chǎn)物不穩(wěn)定，而若β位上的C-H鍵斷裂，則產(chǎn)物為烯烴，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

設(shè)計(jì)意圖：通過這一分析解釋型任務(wù)讓學(xué)生對(duì)鹵代烴的消去反應(yīng)有更清晰的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也鞏固了從斷鍵和成鍵角度分析有機(jī)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)角度。

[任務(wù)二]請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并分小組實(shí)施，證明溴乙烷和氫氧化鈉水溶液發(fā)生了取代反應(yīng)。

資料卡片：CH3CH2Br的沸點(diǎn)38.4℃，密度比水大，難溶于水；CH3CH2OH的沸點(diǎn)78.5℃，密度比水小，能與水以任意比互溶。

提供藥品：溴乙烷、氫氧化鈉溶液、稀硝酸、硝酸銀溶液、酸性高錳酸鉀溶液、pH試紙。

[課堂實(shí)錄]

[教師]提出任務(wù)：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明溴乙烷和氫氧化鈉水溶液發(fā)生了取代反應(yīng)。

[學(xué)生1]檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中有Br-：先加稀硝酸，再加AgNO3溶液看是否有淡黃色沉淀生成。

[教師]為什么要先加稀硝酸？

[學(xué)生1]溶液中有OH-，若未酸化直接加入AgNO3會(huì)產(chǎn)生黑色的Ag2O，干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象！

[教師]那稀硝酸加多少合適呢？

[學(xué)生1]可以用pH試紙檢驗(yàn)酸化是否完全。

[學(xué)生2]是否可以通過測(cè)反應(yīng)前后溶液pH的變化來判定發(fā)生了取代反應(yīng)？

[教師]理論可行，但廣義pH不夠精確，可以用更精密的pH計(jì)嘗試測(cè)量。

[學(xué)生3]鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)也會(huì)有上述現(xiàn)象，所以我覺得剛才提出的方案不足以證明發(fā)生了取代反應(yīng)，最重要的是檢測(cè)產(chǎn)物中有乙醇。

[教師]那如何證明產(chǎn)物中有乙醇？

[學(xué)生4]可以向反應(yīng)后的溶液中滴加酸性KMnO4溶液，看是否褪色。

[學(xué)生5]可是反應(yīng)后的溶液中還有Br-，還原性也比較強(qiáng)，會(huì)造成干擾。

[教師]這位同學(xué)想到了可能存在的干擾，非常好！那我們能不能除去這種干擾？如果不能，還有其他避免干擾的檢驗(yàn)方法嗎？

學(xué)生陷入沉思。

[教師]請(qǐng)同學(xué)們打開教材第42頁(yè)，看看課本中是采用何種方法檢驗(yàn)乙醇的？

[學(xué)生]教材中提示用波譜法?？梢杂眉t外光譜、核磁共振氫譜和質(zhì)譜。

在生生互動(dòng)和師生互動(dòng)的過程中，學(xué)生不斷地豐富和完善實(shí)驗(yàn)方案。之后筆者將完整的實(shí)驗(yàn)方案和裝置呈現(xiàn)在PPT上，學(xué)生參照該方案進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：通過設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)鞏固本節(jié)課的教學(xué)主線——研究有機(jī)物性質(zhì)的一般思路和方法，特別是明確每個(gè)環(huán)節(jié)（分析結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)性質(zhì)，性質(zhì)驗(yàn)證）的具體思路方法。任務(wù)二屬于設(shè)計(jì)型任務(wù)，對(duì)學(xué)生具有一定的挑戰(zhàn)性。但由于采用了翻轉(zhuǎn)課堂的模式，他們分組討論、交流方案的時(shí)間非常充裕，迸發(fā)出很多思想的火花。

[任務(wù)三]某同學(xué)在做溴乙烷的消去反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用酸性高錳酸鉀溶液是否褪色來檢驗(yàn)生成的氣體是否是乙烯，實(shí)驗(yàn)裝置圖1所示[6]。

請(qǐng)思考以下問題：

（1）為什么要在氣體通入酸性KMnO4溶液前加一個(gè)盛有水的試管？

（2）除酸性KMnO4溶液外還可以用什么方法檢驗(yàn)乙烯？

設(shè)計(jì)意圖：通過對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)與改進(jìn)進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生有意識(shí)地關(guān)注實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的干擾因素，思考干擾的來源和排除方法。

在設(shè)計(jì)課堂討論的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，首先要考慮與微視頻的內(nèi)容呼應(yīng)，應(yīng)該是微視頻內(nèi)容的拓展和延伸，另外，微視頻側(cè)重于教師對(duì)知識(shí)的講授，而課堂討論則側(cè)重于學(xué)生的交流討論和動(dòng)手實(shí)踐。傳統(tǒng)課堂中我們也會(huì)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)策略，但由于課堂上以教師講授為主，真正留給學(xué)生完成任務(wù)的時(shí)間少之又少，往往流于形式。而翻轉(zhuǎn)課堂則能很好地解決這一問題。通過翻轉(zhuǎn)課堂這種形式，可以為學(xué)生提供充足的時(shí)間，在完成任務(wù)的過程中內(nèi)化知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)的高效化。

3 教學(xué)反思

在講“鹵代烴”這節(jié)課之前，筆者已經(jīng)多次嘗試過翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。班上的大多數(shù)學(xué)生是認(rèn)可這種新模式的。他們認(rèn)為簡(jiǎn)單的知識(shí)完全可以通過課前看書和觀看微視頻自學(xué)，課堂上希望教師能更有針對(duì)性地講解重難點(diǎn)，并多組織學(xué)生活動(dòng)。本節(jié)課學(xué)生印象最深的兩個(gè)環(huán)節(jié)是：第一，使用球棍模型體驗(yàn)溴乙烷的消去反應(yīng)。通過親自動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)生對(duì)于消去反應(yīng)的斷鍵和成鍵位置及產(chǎn)物有了更深刻的認(rèn)識(shí)；第二，分組討論并集體交流溴乙烷取代反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。該環(huán)節(jié)持續(xù)了15分鐘，學(xué)生在集思廣益的過程中認(rèn)識(shí)到，看似簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是蘊(yùn)藏豐富的寶藏，在將理論付諸實(shí)踐的過程中往往會(huì)有意外的驚喜，這正是化學(xué)學(xué)科的魅力所在，也是翻轉(zhuǎn)課堂的價(jià)值所在。從教師授課的角度上講，“鹵代烴”一節(jié)的教學(xué)實(shí)踐體現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的兩大優(yōu)勢(shì)：第一，通過對(duì)課前學(xué)案或課堂前測(cè)的分析，教師能夠關(guān)注到學(xué)生的需求點(diǎn)，備課和上課更有針對(duì)性；第二，有更充足的時(shí)間開展學(xué)生活動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”。然而，翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)于學(xué)生和教師的挑戰(zhàn)也是多方面的。對(duì)學(xué)生而言，翻轉(zhuǎn)課堂的最大挑戰(zhàn)是改變固有的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)會(huì)在上課前自覺預(yù)習(xí)，帶著問題來到課堂。其次是調(diào)整自己在課堂中的角色定位，學(xué)會(huì)與同伴討論，從同伴身上學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)在課堂上勇敢提出有見地的問題。對(duì)教師而言，首先是制作高質(zhì)量的微視頻。學(xué)生課前借助微視頻的學(xué)習(xí)絕不是淺表性的預(yù)習(xí)，而是深度高效的學(xué)習(xí)。所以教師要設(shè)法將最核心的知識(shí)和思想呈現(xiàn)在短短10分鐘的微視頻中。其次是翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)組織和實(shí)施。如何在翻轉(zhuǎn)課堂上進(jìn)一步提出高質(zhì)量的問題？如何組織有效的學(xué)生活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力？另外，還要善于學(xué)習(xí)和利用先進(jìn)的教育教學(xué)技術(shù)，為我們的教學(xué)助力。總之，信息化大背景下教育的變革在所難免，作為一線教師，我們要勇于接受挑戰(zhàn)，與時(shí)俱進(jìn)，在這一過程中時(shí)刻不忘教育的初衷，以學(xué)生為本，滿足學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求是翻轉(zhuǎn)課堂所要追求的目標(biāo)。

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