王 斌 王曉紅 劉宗瑞 段莉梅 白鎖柱內(nèi)蒙古民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 內(nèi)蒙古通遼 028000

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無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的微課設(shè)計(jì)

王 斌 王曉紅 劉宗瑞 段莉梅 白鎖柱
內(nèi)蒙古民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 內(nèi)蒙古通遼 028000

摘 要：微課是在信息化時(shí)代和新教學(xué)理念下提出的新型教學(xué)模式，能夠突破課時(shí)、教室的限制，創(chuàng)建自主、開(kāi)放的教學(xué)平臺(tái)。針對(duì)目前無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，將微課應(yīng)用于無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，能夠有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足，促進(jìn)信息化教育發(fā)展。

關(guān)鍵詞：微課；無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；自主性學(xué)習(xí)；開(kāi)放式教學(xué)

微課的教學(xué)理念起源于1993年美國(guó)北愛(ài)荷華大學(xué)的LeRoy A·McGrew教授提出的“A 60-second course in organic chemistry”［1］。廣東佛山的胡鐵生老師首次將這種先進(jìn)的教學(xué)模式引入國(guó)內(nèi)并進(jìn)行廣泛的推廣［2-3］。微課是按照新課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)實(shí)踐的要求，以視頻為主要載體，圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展的精彩教與學(xué)的活動(dòng)過(guò)程，并包含與教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材、教學(xué)反思、練習(xí)測(cè)試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔助性教學(xué)資源，是一種新型教學(xué)資源與平臺(tái)［4］。微課具有主題鮮明、目標(biāo)明確、生動(dòng)直觀、短小精悍等特點(diǎn)，受到廣大師生的高度認(rèn)可［5，6］。

無(wú)機(jī)化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門學(xué)科，操作性強(qiáng)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以加深學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的動(dòng)手操作技能；同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。因此，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是整個(gè)教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其主要內(nèi)容包括基本操作、無(wú)機(jī)化合物的制備、離子的分離鑒定、常見(jiàn)離子和化合物的性質(zhì)等。然而，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于學(xué)生人數(shù)多，基礎(chǔ)差異較大，因材施教的教學(xué)方法開(kāi)展較困難；學(xué)生預(yù)習(xí)不充分，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容不熟悉，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作能力差；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，演示實(shí)驗(yàn)耗時(shí)；缺乏安全實(shí)驗(yàn)設(shè)施及大型儀器設(shè)備，有毒實(shí)驗(yàn)以及性質(zhì)研究實(shí)驗(yàn)難以進(jìn)行等。以上無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所存在的問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)未能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

隨著微博、微信等信息產(chǎn)品悄無(wú)聲息地滲透到生活當(dāng)中，人類進(jìn)入了微時(shí)代。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“教”與“學(xué)”也將發(fā)生重大的變化，傳統(tǒng)的課本資料已無(wú)法滿足學(xué)生的視覺(jué)要求；傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式也不適應(yīng)教育信息化的發(fā)展。目前，微課與物理化學(xué)［7］、生物化學(xué)［8］、天然產(chǎn)物化學(xué)［9］等相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計(jì)已有報(bào)道，并取得良好的教學(xué)效果。筆者針對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所存在的問(wèn)題及自身的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將生動(dòng)形象的微課教學(xué)融入無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以提高教學(xué)的效果。下面將從無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析到微課在無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)進(jìn)行展開(kāi)。

1　無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)通常分為以下幾個(gè)主要環(huán)節(jié)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、教師講解與演示、學(xué)生實(shí)際操作、學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)、教師答疑解惑等。結(jié)合學(xué)生基本狀況、師資力量、實(shí)驗(yàn)條件、教學(xué)模式對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析如下。

1.1學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的積極性不高

在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)學(xué)生會(huì)提前預(yù)習(xí)，而大部分學(xué)生主要通過(guò)老師課堂講解來(lái)了解一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容的不熟悉又會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。據(jù)了解其原因主要是實(shí)驗(yàn)課本攜帶不便，學(xué)生預(yù)習(xí)起來(lái)不太方便；課本多以文字形式來(lái)傳遞知識(shí)，不能激發(fā)學(xué)生的興趣，導(dǎo)致學(xué)生預(yù)習(xí)的積極性不高。

1.2學(xué)時(shí)數(shù)少實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多課堂講解耗時(shí)長(zhǎng)

在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中多數(shù)是性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)數(shù)少，為了給學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手操作、自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，教師在有限的時(shí)間內(nèi)不可能將每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)講得很詳細(xì)。一般介紹實(shí)驗(yàn)的目的、原理、主要操作步驟及注意事項(xiàng)就需要20～30分鐘，要想把實(shí)驗(yàn)講的更透徹則耗時(shí)更長(zhǎng)，這樣學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間就少了，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和積極探索能力。

1.3最先接觸實(shí)驗(yàn)操作能力差

無(wú)機(jī)化學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域是一門基礎(chǔ)性的學(xué)科，大部分高校在制訂教學(xué)方案會(huì)把無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)放到最前邊。而在中學(xué)中受到硬件條件及時(shí)間的限制很少開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)通常是學(xué)生最先接觸的實(shí)驗(yàn)課。由于之前沒(méi)有相關(guān)的訓(xùn)練，學(xué)生動(dòng)手操作能力相對(duì)差些；并且學(xué)生人數(shù)較多，老師在演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中不能保證每位學(xué)生都看得很清楚。因此，學(xué)生會(huì)存在操作的不規(guī)范或錯(cuò)誤，導(dǎo)致儀器損壞、實(shí)驗(yàn)失敗等現(xiàn)象。

1.4缺乏安全設(shè)備有毒的實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行

對(duì)于很多高校來(lái)說(shuō)由于經(jīng)費(fèi)投入不足，實(shí)驗(yàn)廢液回收與處理困難、缺乏通風(fēng)設(shè)備等，導(dǎo)致有毒實(shí)驗(yàn)無(wú)法開(kāi)展，如含重金屬Pb，Hg等元素的實(shí)驗(yàn)以及有刺激性氣味Cl2，H2S，NH3等氣體的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生不能直觀、形象地觀察到該類離子和化合物的性質(zhì)，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

1.5無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力差

目前對(duì)于大部分高校，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容主要集中在離子的鑒定和簡(jiǎn)單化合物的合成。學(xué)生合成、制備出一個(gè)化合物來(lái)，只是通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)判斷是不是目標(biāo)產(chǎn)物，對(duì)化合物的純度、性質(zhì)通常不做太多的要求。當(dāng)給學(xué)生一個(gè)研究方向時(shí)，學(xué)生由于缺乏相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)表征、性質(zhì)研究等方面的訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力差、科研嚴(yán)謹(jǐn)性和創(chuàng)新性不足。

2　微課在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)以上無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題的分析，我們將從以下幾方面對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行微課設(shè)計(jì)。

2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多樣傳播提高學(xué)生預(yù)習(xí)的趣味性與積極性

為了獲得良好的實(shí)驗(yàn)效果，學(xué)生提前預(yù)習(xí)至關(guān)重要。教師將無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、操作步驟等內(nèi)容用具有觀賞性的示意圖、流程圖、影音資料代替枯燥乏味的文字?jǐn)⑹觯⒔?jīng)過(guò)整理、概括、提煉做成微視頻。學(xué)生攜帶方便并可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行預(yù)習(xí)；簡(jiǎn)短、精煉的短視頻符合學(xué)生注意力集中的有效時(shí)間（10分鐘左右）；生動(dòng)形象的微視頻能夠滿足學(xué)生的視覺(jué)需求，深受廣大學(xué)生的喜愛(ài)。

2.2規(guī)范性實(shí)驗(yàn)操作演示引導(dǎo)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)

由于學(xué)生人數(shù)多，在演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程不能保證每個(gè)學(xué)生都學(xué)會(huì)，并且演示的過(guò)程比較耗時(shí)。因此，老師可以在課前將規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程錄制下來(lái)，做成微視頻。借鑒可汗學(xué)院翻轉(zhuǎn)課堂的成功經(jīng)驗(yàn)［10］，學(xué)生在課前掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作要領(lǐng)及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)。一方面，在實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生將會(huì)有更多時(shí)間去動(dòng)手操作和自由探索，在一定時(shí)間內(nèi)可以做更多的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)的效率；另一方面，教師不用把主要精力放在學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作上，取而代之的是更多的答疑、討論，課堂真正成了師生互動(dòng)的場(chǎng)所。這樣能夠更好發(fā)揮學(xué)生的主體性地位和教師的指導(dǎo)性作用，從而達(dá)到理想的教學(xué)效果。

2.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以反復(fù)演示滿足不同程度學(xué)生的接收能力

由于學(xué)生的基礎(chǔ)不同，接收能力也有所差別，基礎(chǔ)好或理解力較強(qiáng)的學(xué)生可能看一遍就行，而基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生可能得看好幾遍才能學(xué)會(huì)。在開(kāi)放的微課教學(xué)模式下，學(xué)生可以對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反復(fù)演示，直至理解老師所講授的全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，滿足不同程度學(xué)生的需求，在一定程度上彌補(bǔ)了課堂教學(xué)的不足。

2.4有毒實(shí)驗(yàn)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)直觀化

由于廢液處理、通風(fēng)設(shè)備等方面的限制，很多有毒性的實(shí)驗(yàn)一直難以開(kāi)展（如一氧化碳、氯氣的制備及性質(zhì)等）。教師將實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象在課前錄制下來(lái)。一方面，通過(guò)毒性實(shí)驗(yàn)的演示能夠給學(xué)生留下深刻的印象，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性與積極性，進(jìn)而提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果；另一方面，通過(guò)視頻演示的方法代替有毒實(shí)驗(yàn)，可以減少對(duì)環(huán)境的污染，通過(guò)微課教學(xué)可以解決毒性實(shí)驗(yàn)難以開(kāi)展的問(wèn)題。

2.5與科技前沿和先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及科研創(chuàng)新的能力

大部分學(xué)校實(shí)驗(yàn)課教學(xué)陳舊、精密儀器數(shù)量難以滿足實(shí)驗(yàn)需求的現(xiàn)狀，將無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與當(dāng)今的科技前沿相結(jié)合，讓學(xué)生接觸材料制備方法、表征手段以及功能應(yīng)用，并以功能為導(dǎo)向讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體性地位和調(diào)動(dòng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的積極性。在課前將化合物的合成、表征、數(shù)據(jù)分析等過(guò)程錄制下來(lái)，通過(guò)微視頻的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，教師在課堂上指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析儀器表征的原理、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。不僅拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)趣味性，而且能夠提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科研的嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性和創(chuàng)造性。

3　結(jié)束語(yǔ)

微課與無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)相結(jié)合，以短小精悍、生動(dòng)形象的視頻來(lái)呈現(xiàn)知識(shí)，學(xué)生樂(lè)于學(xué)，老師樂(lè)于教。一方面，解決了傳統(tǒng)課堂教學(xué)中學(xué)生預(yù)習(xí)積極性不高、演示實(shí)驗(yàn)效果不夠理想、毒性試驗(yàn)難以開(kāi)展等問(wèn)題；另一方面，易與現(xiàn)代信息技術(shù)、科技前沿、先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和科研創(chuàng)新能力，促進(jìn)信息化教育的發(fā)展。此外，微課能夠?qū)崿F(xiàn)自主、開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與發(fā)展有重要的意義。

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Micro-lecture Design in Inorganic Chemistry Experiment Teaching

Wang Bin， Wang Xiaohong， Liu Zongrui， Duan Limei， Bai Suozhu College of Chemistry and Chemical Engineering， Inner Mongolia University for the Nationalities， Tongliao， 028000， China

Abstract:A new teaching model micro-lecture is proposed in the background of information age and the new teaching design philosophy， it can fully refect the subject status of the students in the education process， because it can breakthrough the restrictions of lessons and classroom and create an autonomous and open learning platform for students. The application of micro-lecture in the inorganic chemistry experiment teaching will effectively compensate the defciency of traditional classroom teaching and promote the development educational information.

Key words:Micro-lecture； inorganic chemistry experiment； autonomous learning； open teaching.

收稿日期：2015-11-04

作者簡(jiǎn)介：王斌，博士，講師。

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自治區(qū)普通高等學(xué)校實(shí)踐教學(xué)改革研究項(xiàng)目（編號(hào)：內(nèi)教高函2013年49號(hào)）；內(nèi)蒙古民族大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金（編號(hào)：BS338）。