摘 要:化學(xué)作為高中教學(xué)中一門基礎(chǔ)實(shí)踐學(xué)科,采用以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)更能提高高中化學(xué)的教學(xué)效果。本文旨在探討“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐,通過對翻轉(zhuǎn)課堂和實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)內(nèi)涵的深入理解,分析其在高中化學(xué)教學(xué)中的作用,并提出提供豐富的線上教學(xué)資源、設(shè)計(jì)簡單的課前小測驗(yàn)以檢驗(yàn)整體預(yù)習(xí)情況、教師引導(dǎo)課堂探討以解決自學(xué)中的疑難問題、小組互助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、課后問題反思與知識鞏固等教學(xué)實(shí)踐策略,為高中化學(xué)教學(xué)改革提供新思路。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);翻轉(zhuǎn)課堂;實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)
隨著教育信息化的不斷推進(jìn),“翻轉(zhuǎn)課堂”作為一種新興的教學(xué)模式,逐漸受到教育界的廣泛關(guān)注。在高中化學(xué)教學(xué)中,傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往以教師講授為主,學(xué)生只是被動地接受知識,缺乏主動探索和實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會和主動性[1]。而“翻轉(zhuǎn)課堂”則通過課前視頻學(xué)習(xí)、課堂互動討論和實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的方式,顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)流程,能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)中不可或缺的重要組成部分,將翻轉(zhuǎn)課堂與實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)相結(jié)合,能夠進(jìn)一步提升教學(xué)效果。
一、翻轉(zhuǎn)課堂與實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)的內(nèi)涵
(一)翻轉(zhuǎn)課堂概述
翻轉(zhuǎn)課堂是一種以信息技術(shù)為支撐,以學(xué)生為中心,以教師為引導(dǎo)的新型教學(xué)模式。它讓學(xué)生在課前觀看教學(xué)視頻、閱讀相關(guān)材料完成知識獲取,課堂上則主要進(jìn)行問題討論、實(shí)驗(yàn)探究和知識內(nèi)化,是一種將學(xué)生放在教學(xué)主體地位上,教師起到引導(dǎo)作用的教學(xué)模式[2]。翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),倡導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和需求自由安排學(xué)習(xí)時間,實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí),能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力;而課堂上更多的時間則用于師生互動,主要解決學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和難點(diǎn),是師生之間的交流和反饋階段。
(二)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)
實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)是一種以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生主動探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、解決問題的教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中的主體性和實(shí)踐性,旨在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力和解決問題的能力[3]。實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)注重學(xué)生的主體地位,鼓勵學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)過程,通過實(shí)踐來驗(yàn)證和鞏固理論知識,有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實(shí)踐操作能力,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中。在實(shí)驗(yàn)探究過程中,學(xué)生需要經(jīng)歷提出問題、假設(shè)猜想、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析、得出結(jié)論等科學(xué)研究的基本步驟,通過實(shí)驗(yàn)將抽象化的理論知識具象化,幫助學(xué)生理解和記憶理論知識的同時,能夠吸引學(xué)生對化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。
二、翻轉(zhuǎn)課堂與實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)相結(jié)合在高中化學(xué)教學(xué)中的作用
(一)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度,實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)
翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué),讓學(xué)生通過在課前觀看教學(xué)視頻、閱讀材料等方式自主學(xué)習(xí),將傳統(tǒng)課堂中的知識傳授環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到課外,同時讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而加深對化學(xué)理論知識的理解和記憶[4]。這種教學(xué)模式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們從被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿髦R,加強(qiáng)學(xué)習(xí)參與度。課上的時間則更多地用于與學(xué)生交流,解答學(xué)生的疑問,教師針對不同學(xué)生的問題進(jìn)行有針對性的解答和指導(dǎo),且學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況適當(dāng)調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度,能夠更好地滿足學(xué)生的個性化需求,從而實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維能力
在課前自主學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生需要利用各種教學(xué)資源自主學(xué)習(xí)化學(xué)課理論知識,在自主學(xué)習(xí)的過程中進(jìn)行自我總結(jié)歸納知識,同時記錄在此過程中的學(xué)習(xí)難點(diǎn),以便在課上與教師交流討論。在實(shí)驗(yàn)探究過程中,學(xué)生需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、操作實(shí)驗(yàn)儀器、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這些環(huán)節(jié)都需要學(xué)生在教師的引導(dǎo)下自主完成,并且不斷實(shí)現(xiàn)從提出問題到解決問題的提升,這種過程能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維能力,使他們學(xué)會獨(dú)立思考和解決問題,培養(yǎng)他們的綜合素質(zhì)[5]。
(三)提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效果
通過課前的自主學(xué)習(xí)和課堂上的深入討論和實(shí)踐,學(xué)生能夠更加充分地利用學(xué)習(xí)時間,提高學(xué)習(xí)效率。同時,由于學(xué)生在課前已經(jīng)通過自學(xué)掌握了基礎(chǔ)知識,課堂上則重點(diǎn)解決疑難問題,教師在教授知識時可以更有針對性地進(jìn)行,因此教師可以更加高效地實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué),提高教學(xué)效果。通過實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生能夠直觀地觀察到化學(xué)現(xiàn)象,從而加深對化學(xué)知識點(diǎn)的理解和掌握,進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。
(四)促進(jìn)師生之間的互動與交流
翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)師生之間的互動交流,教師在課堂上對學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進(jìn)行有針對性的解答和指導(dǎo),同時鼓勵學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問,形成師生互動的良好氛圍。教師通過學(xué)生在課堂上提出的問題能夠及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求,從而能合理地調(diào)整之后的教學(xué)策略和方法。在實(shí)驗(yàn)探究的過程中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生正確操作實(shí)驗(yàn)儀器、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析結(jié)果,這些教學(xué)環(huán)節(jié)都需要師生進(jìn)行充分的交流和互動,學(xué)生能在此過程中得到更多的指導(dǎo)和鼓勵,不僅能提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效果,也有助于增強(qiáng)學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)動力。
三、翻轉(zhuǎn)課堂下的實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)實(shí)踐
(一)提供豐富的線上教學(xué)資源
翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生在課前通過觀看教學(xué)視頻、閱讀學(xué)習(xí)材料等自主學(xué)習(xí)方式掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識,因此,提供豐富的線上教學(xué)資源,如高質(zhì)量的教學(xué)視頻、PPT、導(dǎo)學(xué)案等,可以確保學(xué)生在課前有充足的學(xué)習(xí)材料,滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。還可以增加實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)視頻,在線上提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)視頻幫助學(xué)生提前了解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、注意事項(xiàng)和可能遇到的問題,并配以生動的實(shí)驗(yàn)演示和講解,從而提高實(shí)驗(yàn)探究的針對性和有效性。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)視頻詳細(xì)展示了實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié),能夠減少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的盲目性和錯誤率。
例如,在高中化學(xué)魯科版必修第一冊“電解質(zhì)的電離 離子反應(yīng)”課堂教學(xué)中,本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是通過對氯化鈉導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)的觀察建立電離的概念,了解酸、堿、鹽等電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能發(fā)生電離;能夠初步判斷電解質(zhì)在水溶液中電離的結(jié)果,并用電離方程式表達(dá)認(rèn)識結(jié)果。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)錄制課前教學(xué)視頻,先簡短介紹電解質(zhì)的重要性及其在日常生活和化學(xué)中的應(yīng)用,然后重點(diǎn)展示氯化鈉(NaCl)的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)作為電離概念的引入,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)酸、堿、鹽的概念,利用簡短的動畫視頻展示電解質(zhì)(酸、堿、鹽)在水溶液或熔融狀態(tài)下的電離過程,最后布置自行預(yù)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)本節(jié)教材中出現(xiàn)的電離方程式的書寫。
學(xué)生通過觀看教師錄制的課前教學(xué)視頻,明確本節(jié)課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容,并且積極完成教師在視頻中布置的預(yù)習(xí)任務(wù),同時針對在自主學(xué)習(xí)過程中遇到的難點(diǎn)查詢資料并記錄,以便在課上向教師尋求幫助。此外,學(xué)生也可以利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和拓展學(xué)習(xí),以培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力,提高聽課效率。
(二)設(shè)計(jì)簡單的課前小測驗(yàn),檢驗(yàn)整體預(yù)習(xí)情況
在沒有監(jiān)督手段的情況下,教師布置課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)的效果往往微乎其微,大部分學(xué)生在沒有外力督促情況下,很難主動進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。為了防止學(xué)生敷衍了事,教師可以設(shè)計(jì)簡單的課前小測驗(yàn),檢驗(yàn)學(xué)生的整體預(yù)習(xí)情況。通過設(shè)計(jì)課前小測驗(yàn),學(xué)生可以意識到預(yù)習(xí)不僅僅是瀏覽教材或觀看視頻,而是需要深入理解并準(zhǔn)備應(yīng)對測試,從而增強(qiáng)預(yù)習(xí)的針對性和有效性。小測驗(yàn)?zāi)軌蛑苯臃从硨W(xué)生預(yù)習(xí)的效果,而根據(jù)小測驗(yàn)的反饋,教師可以及時調(diào)整教學(xué)策略,對預(yù)習(xí)中普遍存在的問題進(jìn)行重點(diǎn)講解,對掌握較好的內(nèi)容適當(dāng)加快教學(xué)進(jìn)度,從而提高課堂教學(xué)的針對性和效率。
例如,在高中化學(xué)魯科版必修第一冊“電解質(zhì)的電離 離子反應(yīng)”課堂教學(xué)中,設(shè)計(jì)簡單的課前小測驗(yàn),以反映學(xué)生預(yù)習(xí)的效果,注意小測驗(yàn)題量不要太大,避免占用太多課堂時間,測驗(yàn)難度也不要過難,否則起不到檢驗(yàn)預(yù)習(xí)情況的效果。
【課前小測驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)】
選擇題(單選或多選)
1.下列哪些物質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姡虼耸请娊赓|(zhì)?
A.蔗糖 B.氯化鈉 C.二氧化碳 D.硫酸
2.下列哪些物質(zhì)在水溶液中和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電,因此是非電解質(zhì)?
A.乙醇 B.氫氧化鈉 C.氨氣 D.鹽酸
3.氯化鈉晶體在水溶液中電離產(chǎn)生哪些離子?
A.Na+ B.Cl- C.H+ D.OH-
4.下列哪個反應(yīng)屬于離子反應(yīng)?
A.氫氣燃燒生成水 B.氯化鈉溶液與硝酸銀溶液混合產(chǎn)生沉淀 C.鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵 D.碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳
通過以上幾個習(xí)題的測驗(yàn),教師能大致了解學(xué)生對電解質(zhì)定義的理解,以及他們是否能識別非電解質(zhì)、對電離過程的理解情況、對離子反應(yīng)初步判斷情況,從而根據(jù)反饋結(jié)果調(diào)整教學(xué)策略。
(三)教師引導(dǎo)課堂探討,解決自學(xué)中的疑難問題
學(xué)生在自學(xué)過程中難免會遇到難以理解或混淆的概念,通過課堂探討,教師可以及時解答學(xué)生的疑惑,幫助學(xué)生鞏固和深化理解,從而提升學(xué)習(xí)效果。教師通過課前小測驗(yàn)明確學(xué)生在自學(xué)過程中遇到的共性和個性問題,以此為基礎(chǔ)確定課堂探討的重點(diǎn)和難點(diǎn),圍繞教學(xué)目標(biāo)和預(yù)習(xí)反饋,設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性、層次性的問題,引導(dǎo)學(xué)生在課堂上表達(dá)自己在學(xué)習(xí)中的具體問題,教師再針對具體問題進(jìn)行講解,逐步解決學(xué)生的各種疑難問題。
例如,在高中化學(xué)魯科版必修第一冊“電解質(zhì)的電離 離子反應(yīng)”課堂教學(xué)中,教師通過課前測驗(yàn)發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生對電離過程的理解較差,考慮到電解質(zhì)的電離過程是微觀過程,較為抽象,學(xué)生理解起來有些困難,因此教師先以對比實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生思考,然后利用多媒體或動畫展示等直觀教學(xué),幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。
(四)小組互助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),實(shí)驗(yàn)探究是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。通過小組互助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生可以更充分地利用課堂時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,從而在實(shí)踐中提升實(shí)驗(yàn)技能。同時,面對實(shí)驗(yàn)中的問題和挑戰(zhàn),學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行分析、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和結(jié)論總結(jié),在這個過程中可能出現(xiàn)各種問題,小組成員可以從不同角度思考問題,查漏補(bǔ)缺,共同完成實(shí)驗(yàn),而這一過程能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和問題解決能力。
例如,在高中化學(xué)魯科版必修第一冊“氧化還原反應(yīng)”課堂教學(xué)中,教師將學(xué)生分成若干小組,每組分配不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù),如用氫氣還原氧化銅、鐵絲與CuSO4溶液的反應(yīng)、CuSO4溶液與NaOH溶液的反應(yīng)等。學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行合作實(shí)驗(yàn),共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)并得出研究結(jié)論。對于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題和錯誤,小組成員共同討論,合作找出產(chǎn)生問題的原因并解決。在此過程中,教師進(jìn)行巡回指導(dǎo),及時指導(dǎo)學(xué)生在小組討論后仍然解決不了的問題。
各小組在完成實(shí)驗(yàn)探究后,要進(jìn)行成果展示和組間交流,教師可以組織各小組展示實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)成果等,并逐一分享實(shí)驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)的問題和錯誤,鼓勵其他小組進(jìn)行提問和點(diǎn)評,促進(jìn)各小組間的知識共享和思維碰撞。
(五)課后問題反思與知識鞏固
教師根據(jù)課堂教學(xué)情況布置課后作業(yè),包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫、練習(xí)題完成、課后反思等,通過多種形式的課后作業(yè)鞏固學(xué)生所學(xué)知識并拓寬其視野。教師還要及時對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改和反饋,指出存在的問題并提出具體的改進(jìn)建議。同時,要采用多元化的評價方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行全面評價,包括自我評價、同伴評價和教師評價等,通過全面的評價讓學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)情況有一個清晰的認(rèn)知,并據(jù)此調(diào)整下一步的學(xué)習(xí)計(jì)劃和進(jìn)度。
例如,在高中化學(xué)魯科版必修第一冊“鐵的多樣性”課堂教學(xué)中,學(xué)生應(yīng)掌握鐵的基本性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)(如氧化、還原、與酸堿的反應(yīng))、鐵的化合物(如鐵銹、鐵鹽、亞鐵鹽)的性質(zhì)及應(yīng)用,以及鐵在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位。在學(xué)生完成課后練習(xí)的基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,思考學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)過程中的疑難點(diǎn)和解決策略,幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)的化學(xué)知識。此外,教師應(yīng)針對每位學(xué)生的作業(yè)情況,提供具體的、有針對性的反饋意見,并將作業(yè)中普遍存在的問題進(jìn)行匯總,并在下節(jié)課或課后輔導(dǎo)時進(jìn)行集中講解,確保學(xué)生徹底理解并掌握相關(guān)知識。
本節(jié)課堂教學(xué)結(jié)束后,組織學(xué)生進(jìn)行自我評價和小組互評,通過同伴的視角發(fā)現(xiàn)自身未察覺的問題,同時學(xué)習(xí)他人的優(yōu)點(diǎn)。最后教師結(jié)合學(xué)生的作業(yè)完成情況、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作能力等多方面因素,給予學(xué)生全面、客觀的評價。學(xué)生參考多方面的評價調(diào)整自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)方法,不斷提高自己的學(xué)習(xí)效率。
結(jié)束語
高中化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂下的實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)策略是一種創(chuàng)新的教學(xué)模式,它結(jié)合了翻轉(zhuǎn)課堂的靈活性和實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)的實(shí)踐性,為高中化學(xué)教學(xué)注入了新的活力。通過實(shí)施該教學(xué)策略,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮自己的自主能動性,在提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率的同時,還可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和綜合素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。未來,教育工作者還需繼續(xù)探索和優(yōu)化該教學(xué)策略,為高中化學(xué)教學(xué)改革貢獻(xiàn)更多智慧和力量。
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