鄭婷婷 楊瑩 薛雨婷 吳昱舫(首都師范大學(xué)化學(xué)系，北京 100048)

0 引言

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，由于課堂時間有限，教師更注重實驗原理及步驟的講解，忽視了對學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)，也缺乏與學(xué)生的深入交流和針對性指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生實驗?zāi)芰蛣邮帜芰Φ牟蛔?。通過將有機化學(xué)實驗與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合將有效改善這一問題。課前學(xué)生觀看教師錄制的教學(xué)視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，通過查閱資料或師生交流來完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。這不僅幫助學(xué)生達(dá)成高階認(rèn)知目標(biāo)，還提升了學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力[1]。課上教師通過視頻反饋及時調(diào)整教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生完善知識體系，在給予學(xué)生充分的引導(dǎo)中完成教學(xué)角色的轉(zhuǎn)換，與學(xué)生建立更牢固的師生關(guān)系，促進(jìn)師生深入交流，從而給予每一位學(xué)生針對性的指導(dǎo)。這種教學(xué)模式充分激發(fā)了學(xué)生的興趣，提高了學(xué)生的課堂參與度并幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)觀念，使學(xué)生真正掌握化學(xué)知識和實驗技能[2]。

1 翻轉(zhuǎn)課堂的理論基礎(chǔ)

1.1 掌握學(xué)習(xí)理論

掌握學(xué)習(xí)理論是由美國著名心理學(xué)家和教育學(xué)家布魯姆提出，他認(rèn)為只要給予足夠的時間和適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)，幾乎所有學(xué)生對幾乎所有內(nèi)容都可以達(dá)到掌握的程度[3]。即學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生對比于能力較強的可能要花更多的時間掌握知識。而通過課前觀看實驗教學(xué)視頻的翻轉(zhuǎn)課堂模式，能夠滿足學(xué)生在任何時間、任何地點反復(fù)學(xué)習(xí)課程，給予學(xué)生時間獨立思考。這不僅提高了學(xué)生的實驗探究能力，還無形中提高其自律能力和責(zé)任感[4]。

1.2 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為知識是客觀的，但他們更強調(diào)知識主要是由個體主動的建構(gòu)而獲得的。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中過于強調(diào)教師的傳授而忽略學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，導(dǎo)致知識是由學(xué)生被動建構(gòu)的[5]。此外由于學(xué)生被實驗時間及實驗室條件等原因限制，學(xué)生缺乏實驗操作的機會及對實驗的探究。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)給有機化學(xué)實驗提供了全新的教學(xué)模式，學(xué)生課前通過教師設(shè)置的問題情境自己去發(fā)現(xiàn)問題，課中在實際操作中去解決問題，課后去思考問題，從而完成了自主建構(gòu)知識。但由于個體差異性，學(xué)生對知識的認(rèn)知是不同且單一的，在相互協(xié)作的學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師幫助學(xué)生將知識理解的豐富全面，共同完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。

2 翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)勢分析

2.1 學(xué)生方面

2.1.1 達(dá)成高階認(rèn)知目標(biāo)

布魯姆的教學(xué)目標(biāo)分類見圖1。他將分析、解決及評價自己和他人的能力劃分為高階認(rèn)知目標(biāo)，翻轉(zhuǎn)課堂就是高階認(rèn)知目標(biāo)的體現(xiàn)[6]。多數(shù)人認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂僅僅是教師將教學(xué)內(nèi)容錄成視頻后讓學(xué)生觀看進(jìn)行自學(xué)。實際上它強調(diào)的是：首先學(xué)生要學(xué)習(xí)知識，沒有知識的教學(xué)方法是不成立的。在學(xué)生掌握領(lǐng)會知識的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行知識的應(yīng)用，既而培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力，直到學(xué)生能夠進(jìn)行自我及他人的評價，從而達(dá)成高階認(rèn)知目標(biāo)并形成知識體系。

圖1 布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類

2.1.2 完成知識體系構(gòu)建

傳統(tǒng)教學(xué)中教師非常注重知識的講授，導(dǎo)致學(xué)生被動學(xué)習(xí)。而翻轉(zhuǎn)課堂則強調(diào)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)知識。其中知識保持是學(xué)生完成知識體系構(gòu)建的重要環(huán)節(jié)，它既是學(xué)生積累、應(yīng)用知識的前提，又是學(xué)生進(jìn)一步理解新知識的準(zhǔn)備條件[7]。David A. Sousa曾對人們通過不同方式學(xué)習(xí)后的知識保持率進(jìn)行統(tǒng)計見表1。數(shù)據(jù)表明，讓學(xué)生更大程度參與到自主學(xué)習(xí)中能夠幫助學(xué)生保持知識，完成知識體系的構(gòu)建。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)通過運用視聽結(jié)合、討論、實踐練習(xí)等方式幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，并完成知識體系的建構(gòu)。

表1 學(xué)習(xí)24小時后的知識保持率

2.2 教師方面

2.2.1 樹立教師威信與師愛

教師的威信與師愛是教師與學(xué)生之間良好人際關(guān)系的體現(xiàn)，亦是教師有效影響學(xué)生的基礎(chǔ)和前提。形成和維護(hù)教師的威信，保持真摯師愛，既是教師進(jìn)行有效教育的重要條件，又是教師建立和諧師生關(guān)系的前提[8]。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式大大延長了教師與學(xué)生的交流時間，并使教師與學(xué)生的交流更方便。在頻繁的交流中學(xué)生更信任尊重教師，教師也逐漸了解學(xué)生的優(yōu)勢與不足，并幫助學(xué)生提高實驗技能從而建立良好的師生關(guān)系。

2.2.2 提升教師的教育能力

預(yù)見能力：翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式要求教師善于組織、運用教材，并且對本班學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有準(zhǔn)確的預(yù)估和對教學(xué)活動有一定的預(yù)見性。此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，教師也需不斷學(xué)習(xí)，提升自己的教學(xué)技能。

傳導(dǎo)能力：課前要求教師對教學(xué)大綱和教學(xué)目的充分理解，課上根據(jù)制定的教學(xué)計劃組織課堂教學(xué)。此外，教師在知識的傳導(dǎo)過程中需轉(zhuǎn)變教育觀念，給予學(xué)生充分的自由，培養(yǎng)學(xué)生主動性，訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散性思維，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。

監(jiān)控能力：在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，由于學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的重要性，教師需及時關(guān)注學(xué)生的反饋并據(jù)此調(diào)整自己的教學(xué)設(shè)計，做到對教學(xué)過程有一定的監(jiān)控性。在不斷的改進(jìn)與調(diào)整中逐漸提高教師的教學(xué)監(jiān)控能力[9]。

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型構(gòu)建

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型由美國學(xué)者Gerstein[10]最先構(gòu)建，他將課堂劃分為體驗學(xué)習(xí)、概念學(xué)習(xí)、意義建構(gòu)以及展示應(yīng)用四個階段。后來眾多學(xué)者也分別構(gòu)建了教學(xué)模型。筆者借鑒他們的觀點并結(jié)合有機化學(xué)實驗的特點，構(gòu)建了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型見圖2。

圖2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型

筆者將學(xué)習(xí)地點劃分為教師和網(wǎng)絡(luò)平臺，將知識的建構(gòu)劃分為課前、課上、課后。在網(wǎng)絡(luò)平臺上學(xué)生進(jìn)行課前、課后的自主學(xué)習(xí)。課前學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)清單自主學(xué)習(xí)，并按照學(xué)習(xí)清單和教學(xué)視頻進(jìn)行知識總結(jié)完成知識的初步建構(gòu)；課后學(xué)生通過填寫問卷調(diào)查進(jìn)行學(xué)習(xí)反思，及時調(diào)整學(xué)習(xí)方法，在不斷改進(jìn)中學(xué)會學(xué)習(xí)。教室中學(xué)生進(jìn)行課上的合作探究并將課前的理論知識與實踐相結(jié)合。教師通過知識回顧將課前與課上內(nèi)容緊密結(jié)合，并在小組合作探究、師生交流、鞏固拓展的過程中幫助學(xué)生查漏補缺，逐漸完成知識體系的構(gòu)建[11]。

4 有機化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計

筆者以大學(xué)有機化學(xué)基礎(chǔ)實驗《甲基橙的制備》為例設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程見圖3。包括課前自主學(xué)習(xí)、課上合作探究以及課后評價與反饋環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生學(xué)習(xí)知識主要通過知識的感知、理解、概括等環(huán)節(jié)逐步完成知識建構(gòu)，而在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，筆者結(jié)合有機化學(xué)實驗的獨特性，利用知識回顧環(huán)節(jié)將課前自主學(xué)習(xí)與課上合作探究的教學(xué)活動緊密結(jié)合。引導(dǎo)學(xué)生完成由理論到實際的知識感知，由自主到合作的知識建構(gòu)。

圖3 有機化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

4.1 課前自主學(xué)習(xí)

學(xué)生觀看教師錄制的教學(xué)視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教師在錄制視頻時應(yīng)樹立全局意識并提前查閱與《甲基橙的制備》相關(guān)的文獻(xiàn)材料，且在視頻中設(shè)置相應(yīng)問題以確保教育活動目的的實現(xiàn)。此外，錄制視頻時需有明確的教學(xué)目標(biāo)便于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的建構(gòu)。

4.1.1 感知知識

感知知識是學(xué)生理解及構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)的起點，是學(xué)生學(xué)習(xí)知識由不知到知的開端。教師通過設(shè)計任務(wù)清單見表2，引導(dǎo)學(xué)生在觀看視頻前明確本次視頻課的教學(xué)目標(biāo)及學(xué)習(xí)任務(wù)，以此加強學(xué)生對知識的感知。而學(xué)生在任務(wù)清單的引導(dǎo)下學(xué)習(xí)，也有助于知識體系的初步構(gòu)建。

表2 學(xué)習(xí)任務(wù)清單設(shè)計

4.1.2 理解知識

學(xué)生在完成感知環(huán)節(jié)后對實驗有了初步認(rèn)知，但由于個體差異性，學(xué)生可根據(jù)自己的實際情況合理安排觀看時間和次數(shù)，完成學(xué)習(xí)清單上的任務(wù)。在此環(huán)節(jié)幫助學(xué)生明確實驗要求、原理、步驟等，實現(xiàn)學(xué)生對知識更深層次的理解。

4.1.3 概括知識

任何知識都不是孤立的。教師在錄制視頻時要注重知識的聯(lián)系與概括，這有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識之間的關(guān)聯(lián)建構(gòu)完整的“知識鏈”。此外，學(xué)生在觀看教學(xué)視頻時應(yīng)注重把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，有條理的存儲和記憶知識并進(jìn)行概括，進(jìn)一步實現(xiàn)知識構(gòu)建。

4.1.4 應(yīng)用知識

學(xué)生在概括知識環(huán)節(jié)中大致完成了知識的建構(gòu)。教師利用視頻發(fā)布測驗題檢驗學(xué)生的知識掌握、運用程度。該環(huán)節(jié)將有效提高學(xué)生的分析、解決問題能力。而學(xué)生根據(jù)測驗題進(jìn)行查漏補缺，通過查看答案解析或查閱資料完成本次的課前自主學(xué)習(xí)，逐步完善自己的知識建構(gòu)。

4.1.5 教學(xué)反饋反思

教師根據(jù)知識總結(jié)及測評分?jǐn)?shù)對全班學(xué)生知識掌握程度進(jìn)行評估并判斷本次視頻課的教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成。通過教學(xué)反饋及時調(diào)整教學(xué)計劃，為下一步教學(xué)活動打好基礎(chǔ)。此外，教師也需針對教學(xué)反饋客觀評價自己，吸取經(jīng)驗提高教育能力。

4.2 課上合作探究

學(xué)生通過課前自主學(xué)習(xí)對《甲基橙的制備》的理論知識有一定的認(rèn)知，并建立了知識體系。但由于個體差異性，每名學(xué)生對知識的理解是不同且單一的。此外，鑒于有機化學(xué)實驗的獨特性，我們不僅要注重學(xué)生對實驗原理、操作等理論知識的學(xué)習(xí)，還要著重培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力。因此在課堂上我們采用小組合作探究模式幫助學(xué)生完善知識體系的建構(gòu)。師生共同完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)，完成由理論到實踐的過渡。

4.2.1 知識回顧

在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式下，知識回顧環(huán)節(jié)起到了至關(guān)重要的作用——承上啟下。由于學(xué)生課前預(yù)學(xué)了知識，課堂上教師可適當(dāng)節(jié)省教授新知識的時間，并利用知識回顧環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生分析知識間的內(nèi)在聯(lián)系，為協(xié)作探究環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。

4.2.2 協(xié)作探究

教師簡要說明實驗安排與注意事項后，學(xué)生分組討論實驗操作流程并進(jìn)行儀器搭建。實驗過程中，學(xué)生通過互相協(xié)作來探究《甲基橙的制備》的實驗方法。而教師作為反饋的主體也應(yīng)隨時監(jiān)控班級的狀況，及時關(guān)注各組動態(tài)并進(jìn)行針對性指導(dǎo)。同時對學(xué)生的實驗操作進(jìn)行評價，實驗完畢后將其與改進(jìn)措施統(tǒng)一下發(fā)，幫助學(xué)生規(guī)范實驗操作，提高實驗技能。

4.2.3 交流協(xié)商

實驗完畢后各組拆除實驗裝置。首先由各個小組進(jìn)行組內(nèi)協(xié)商，根據(jù)記錄的實驗現(xiàn)象討論原因以及在實驗操作方面遇到的問題，從中鍛煉學(xué)生的溝通能力。然后再由各個小組進(jìn)行實驗匯報，師生雙方共同交流協(xié)商幫助學(xué)生查漏補缺，完善知識體系的構(gòu)建。

4.2.4 知識總結(jié)

學(xué)生通過課前的自主學(xué)習(xí)與課上的合作探究將理論知識與實驗操作相結(jié)合。并在操作中充分運用各種感官對所學(xué)知識進(jìn)行驗證。此外，實驗帶來的直觀感受亦激發(fā)了學(xué)生的興趣，調(diào)動了學(xué)生的積極性，加深了對知識的理解并啟發(fā)學(xué)生自覺概括。

4.2.5 知識拓展

教師可結(jié)合實驗提問學(xué)生具有推理性的問題引導(dǎo)學(xué)生將知識理解的豐富全面，如讓學(xué)生總結(jié)實驗中偶聯(lián)反應(yīng)的條件。指導(dǎo)學(xué)生完成由理論到實踐再到理論的知識建構(gòu)，加深對知識的感知及對知識體系的完善，真正完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

4.3 教學(xué)反饋與反思

課后，學(xué)生仍可再反復(fù)觀看教學(xué)視頻及時進(jìn)行學(xué)習(xí)反思。而教師根據(jù)學(xué)生的填寫情況及課堂上學(xué)生的實驗表現(xiàn)進(jìn)行本節(jié)課的教學(xué)反思，深入分析翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式的收獲與問題以便能夠及時調(diào)整和制定更加合理的教學(xué)計劃，從而在不斷的改進(jìn)與調(diào)整教學(xué)設(shè)計中逐步提升自己的教學(xué)能力。

5 結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)，它將豐富的信息化資源與化學(xué)實驗教學(xué)充分結(jié)合，為學(xué)生提供新型教學(xué)模式。雖然翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法是教育的大趨勢，但現(xiàn)階段其教學(xué)實施過程還過于單一，主要仍以視頻為主。此外，由于傳統(tǒng)觀念的影響，學(xué)校和家長對翻轉(zhuǎn)教學(xué)的態(tài)度以及學(xué)生的自控性和自主性等都在影響教學(xué)效果。翻轉(zhuǎn)課堂模式還有許多亟待解決的問題，我們?nèi)孕枵业竭m合中國學(xué)生的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。