劉蘇莉

[摘 要]“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式是利用在線課堂來實現(xiàn)教育創(chuàng)新的成果，它打破傳統(tǒng)教學(xué)過程中以教師為主導(dǎo)的知識傳授和內(nèi)化兩個階段，充分體現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)理念。依托國家精品資源共享課和MOOC學(xué)院等開放平臺，針對分析化學(xué)實驗類課程特點，通過研究 “翻轉(zhuǎn)課堂”在大學(xué)分析化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用，提出分析化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。“翻轉(zhuǎn)課堂”有利于滿足“因材施教”的需求，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新合作精神。就局限性進(jìn)行分析和討論，以期為我國高校“翻轉(zhuǎn)課堂”建設(shè)提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]翻轉(zhuǎn)課堂；分析化學(xué)實驗；教學(xué)模式；教學(xué)改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）05-0113-04

分析化學(xué)實驗課是教育部化學(xué)類專業(yè)指導(dǎo)委員會推薦開設(shè)的專業(yè)必修課，許多高校的環(huán)境及化工類專業(yè)在大二或大三開設(shè)此課程。由于分析化學(xué)實驗課既涉及專業(yè)知識，又要掌握實驗儀器操作方法，因此對教師和學(xué)生都有更高要求。在傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下，理論驗證性和經(jīng)典性實驗偏多，而綜合性和創(chuàng)新性實驗少，與日常應(yīng)用聯(lián)系不緊密。同時，課堂實踐時間短，教學(xué)手段和內(nèi)容守舊，往往達(dá)不到預(yù)期效果。伴隨全球教育信息化不斷推進(jìn)，催生出“翻轉(zhuǎn)課堂”這種新穎的課堂教學(xué)組織形式，為分析化學(xué)實驗教學(xué)改革提供了基礎(chǔ)。本研究在化工專業(yè)三個平行班的分析化學(xué)實驗課程中分別運(yùn)用傳統(tǒng)模式、“翻轉(zhuǎn)課堂”及兩者相結(jié)合的教學(xué)模式，通過一學(xué)期教學(xué)實踐，力圖提升學(xué)生實操和創(chuàng)新能力，并探究上述三種模式下教學(xué)效果的差異，及適合在大學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的“翻轉(zhuǎn)課堂”實施流程，以期為我國化學(xué)教育工作者提供借鑒。

一、相關(guān)文獻(xiàn)綜述

（一）“翻轉(zhuǎn)課堂”的內(nèi)涵

“翻轉(zhuǎn)課堂”又稱顛倒教室，最早正式提出這一概念的是美國學(xué)者J. Wesley Baker（2000），其提出課前教師以網(wǎng)絡(luò)工具和課程管理系統(tǒng)制作教學(xué)內(nèi)容，將其分配給學(xué)生預(yù)習(xí)；課堂中教師不遺余力地指導(dǎo)學(xué)生展開主動和協(xié)作學(xué)習(xí)的基本模式。Jonathan Bergmann等（2011）認(rèn)為“翻轉(zhuǎn)課堂”融合了直接講解和構(gòu)建主義學(xué)習(xí)，學(xué)生受到個性化教育，使學(xué)習(xí)積極性提高。同時，教學(xué)內(nèi)容得以保存，學(xué)生可依據(jù)自身進(jìn)度來復(fù)習(xí)，使每個人有均等的學(xué)習(xí)資源和機(jī)會。

在我國，張金磊等（2012）最早給出“翻轉(zhuǎn)課堂”的定義，認(rèn)為這種全新教學(xué)模式顛倒安排知識傳授和知識內(nèi)化兩過程，實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)中師生角色互換，并能重新規(guī)劃課堂時間。鐘曉流等（2013）在前人基礎(chǔ)上總結(jié)出“翻轉(zhuǎn)課堂”較全面定義，認(rèn)為信息化環(huán)境和豐富的學(xué)習(xí)資源等是其主要特征，從而揭示教學(xué)模式獨到之處。

（二）“翻轉(zhuǎn)課堂”的應(yīng)用

早在2007年，美國林地高中化學(xué)老師Jon Bergmann和Aaron Sam嘗試把授課內(nèi)容錄制成視頻，課下發(fā)送給學(xué)生自習(xí)，而課堂上主要用來完成練習(xí)和實驗。至此，“翻轉(zhuǎn)課堂”正式登上歷史舞臺。直到2011年，Salman Khan創(chuàng)建的Khan Academy和全新教學(xué)模式歷史性推動了翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展，使其被眾多教師接受，并逐漸進(jìn)入全球教育界研究的視野。

汪曉東和張晨婧仔（2013）將“翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用于大學(xué)專業(yè)英語課程，并發(fā)現(xiàn)其能提高學(xué)生積極性，有效提升學(xué)習(xí)成績。最終總結(jié)出“翻轉(zhuǎn)課堂”在大學(xué)教學(xué)中的一般范式。黃琰等（2014）將“翻轉(zhuǎn)課堂”引入現(xiàn)代教育技術(shù)實驗教學(xué)，有針對性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，最終發(fā)現(xiàn)能提升學(xué)生主動學(xué)習(xí)及解決問題的能力。

（三）“翻轉(zhuǎn)課堂”與分析化學(xué)實驗課

通過梳理我們發(fā)現(xiàn)，以往鮮有將“翻轉(zhuǎn)課堂”與分析化學(xué)實驗課相結(jié)合的研究。到目前為止，只有徐妲等（2013）提出大學(xué)化學(xué)實驗課“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，同時設(shè)計出輔助教學(xué)活動支撐體系，并結(jié)合案例說明“翻轉(zhuǎn)課堂”實施步驟。王紅等（2015）聚焦“翻轉(zhuǎn)課堂”在基礎(chǔ)化學(xué)實驗中的應(yīng)用，并借助案例說明實施流程。參照前人研究成果，我們提出了大學(xué)分析化學(xué)實驗“翻轉(zhuǎn)課堂”理論模型，如圖1所示：

遵循理論模型的邏輯概念，首先，教師將豐富的課程資源提供給學(xué)生，幫助其完成概念探索。其次，課堂上教師角色發(fā)生轉(zhuǎn)變，通過組織諸如游戲、實驗和分組討論等活動來引導(dǎo)學(xué)生完成概念性學(xué)習(xí)。這時，學(xué)生已初步掌握課程知識，可由個人學(xué)習(xí)介紹及測驗等方式實現(xiàn)知識內(nèi)化。最終，學(xué)生將所學(xué)知識傳播或直接運(yùn)用于生產(chǎn)實踐，實現(xiàn)學(xué)習(xí)價值。

二、研究設(shè)計

（一）研究目標(biāo)與路線

1.研究目標(biāo)

在大學(xué)分析化學(xué)實驗教學(xué)中，嘗試對同一層次不同班級學(xué)生使用“翻轉(zhuǎn)課堂”，檢驗在大學(xué)分析化學(xué)實驗課教學(xué)中應(yīng)用的教學(xué)效果，以及對師范類本科人才培養(yǎng)的意義和影響。

2.研究路線

針對“翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用于大學(xué)分析化學(xué)實驗的方式及效果開展進(jìn)一步研究，我們預(yù)設(shè)研究思路如圖2所示：

（1）組織大學(xué)分析化學(xué)實驗的教學(xué)活動。第一，教師事先構(gòu)建完整的學(xué)習(xí)支撐體系，以保證學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)有效展開。第二，在各模塊開始前向?qū)W生提問，并設(shè)置導(dǎo)讀環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生思考。第三，學(xué)生利用學(xué)習(xí)支撐體系展開課外學(xué)習(xí)，探索導(dǎo)讀部分的問題和實踐任務(wù)。第四，在課堂上進(jìn)行匯報和小組討論，引領(lǐng)學(xué)生相互質(zhì)疑，實現(xiàn)知識內(nèi)化。第五，通過課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。第六，進(jìn)行測試和問卷調(diào)查，評定學(xué)生學(xué)習(xí)效果，收集對教學(xué)的意見和建議。

（2）采集實驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在收集學(xué)生成績數(shù)據(jù)和問卷調(diào)查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，開展對比分析和差異性檢驗。在此過程中，用學(xué)習(xí)成績驗證學(xué)習(xí)效果，用調(diào)查問卷結(jié)果反映學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作能力的變化，以探究在分析化學(xué)實驗課中應(yīng)用“翻轉(zhuǎn)課堂”的可行性與局限性。

（二）學(xué)習(xí)支撐體系設(shè)計

1.學(xué)習(xí)內(nèi)容導(dǎo)讀

在每個重點知識教學(xué)前，我們都設(shè)置學(xué)習(xí)內(nèi)容引導(dǎo)，以學(xué)習(xí)教案的形式向?qū)W生展示要求掌握的知識點。

2.設(shè)計實踐任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

對每個章節(jié)知識點，預(yù)先布置實踐任務(wù)或待完成實驗。任務(wù)的設(shè)計要緊密圍繞知識點，并與具體生活問題結(jié)合，始終兼顧實用性和全面性。

3.多形式呈現(xiàn)知識要點，滿足不同學(xué)生要求

針對需要學(xué)生課外學(xué)習(xí)部分，通過制作PowerPoint，國家精品資源共享課和MOOC學(xué)院中教學(xué)微視頻及網(wǎng)頁，把豐富的資源提供給學(xué)生，以滿足不同認(rèn)知風(fēng)格的學(xué)生，并促使學(xué)生通過模擬視頻中教師動作，完成實踐任務(wù)。

（三）研究樣本選取

在本研究中，選取2013級三個班作為實驗班開展試點研究，考慮到師范生更易于接受新理念及其今后的職業(yè)特性，對2013級化學(xué)（A班）運(yùn)用傳統(tǒng)教學(xué)模式，2013級應(yīng)用化學(xué)1班（B班）運(yùn)用傳統(tǒng)結(jié)合“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，而2013級化學(xué)師范班（C班）運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，即研究對象為三個專業(yè)75名學(xué)生。需要說明的是，研究對象均修完無機(jī)化學(xué)實驗等相關(guān)課程，具有一定化學(xué)實操基礎(chǔ)。

（四）教學(xué)流程及過程設(shè)置

1.教學(xué)流程設(shè)計及控制

根據(jù)設(shè)計的理論模型，提出大學(xué)分析化學(xué)實驗“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)流程，如圖3所示。通過2014至2015學(xué)年第一學(xué)期，共15周，每周共計約200分鐘的實驗課程，對教學(xué)效果進(jìn)行驗證。我們選取15個實驗，對于A班開展課堂教學(xué)，而針對B班和C班個性化設(shè)計了學(xué)習(xí)指導(dǎo)，并借助開放教育資源編制補(bǔ)充學(xué)習(xí)資料，同時使用新浪博客和QQ群作為教學(xué)平臺。

2.對學(xué)生測試與測量，采集研究數(shù)據(jù)

本研究結(jié)合問卷調(diào)查、訪談和案例分析等方法，對結(jié)果展開互證，以求確保研究結(jié)論可靠性。問卷調(diào)查通過教學(xué)態(tài)度、教學(xué)效果和教學(xué)方法三個維度十個問項展開，調(diào)查學(xué)生對教師的教學(xué)評價。訪談采用書面形式，掌握學(xué)生對課程的評價。問卷和訪談都針對全體研究對象，通過專業(yè)問卷調(diào)查網(wǎng)站“問卷星”實施。同時，將三個班的成績作為案例進(jìn)行對比，從中探尋傳統(tǒng)教學(xué)與“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的差別。此外還選取了3個班12名典型學(xué)生案例進(jìn)行分析，個案選取的維度主要參考學(xué)生的實驗操作基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)態(tài)度。如圖4所示：

三、結(jié)果與討論

（一）應(yīng)用分析化學(xué)能力的提升

1.期末考核各項成績均有提高，其中實驗操作成績尤為明顯

本研究最終考核給定題目，運(yùn)用酸堿中和滴定、配位滴定、氧化還原滴定和沉淀滴定設(shè)計實驗方案，并在兩小時內(nèi)以實驗報告形式呈現(xiàn)結(jié)果。我們對實驗設(shè)計（30分）、實驗操作（40分）和實驗報告（30分）三個指標(biāo)進(jìn)行考核。A班均分是70.1，B班均分是76.2，C班均分是83，C班比A班高出11.1分。

2.課后實驗作業(yè)完成質(zhì)量普遍有所提高

本研究課后實驗作業(yè)分13個，分別是氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與標(biāo)定、鹽酸溶液的配制與標(biāo)定和混合堿的分析（雙指示劑法）等。我們依據(jù)學(xué)生實驗完成情況打分，分?jǐn)?shù)作為他們的平時成績。通過比較，發(fā)現(xiàn)C班的各項實驗均分都高于A班和B班。具體如圖5所示。

3.個案的課堂學(xué)習(xí)效果有所改善

通過個案平時成績和考核成績的比較，能夠使整體成績更具說服力。我們發(fā)現(xiàn)，C班學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果明顯高于其他兩個班，且學(xué)習(xí)積極性高的同學(xué)成績提升空間大。

4.學(xué)生自我認(rèn)知能力有提高

通過對B班學(xué)生訪談結(jié)果內(nèi)容的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生認(rèn)為自己的應(yīng)用分析化學(xué)實驗?zāi)芰τ刑嵘?，其中，認(rèn)為在發(fā)現(xiàn)及分析問題能力和探究能力方面有提升的學(xué)生最多。其次，自認(rèn)在觀察能力、操作能力和創(chuàng)新能力方面有提升的也有部分同學(xué)。

（二）學(xué)生對教學(xué)的認(rèn)同度

受訪60位同學(xué)中，48位喜歡“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)方式，25位同學(xué)認(rèn)為課程資源豐富，21位同學(xué)認(rèn)為“翻轉(zhuǎn)課堂”模式調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性，19位同學(xué)認(rèn)為課前預(yù)習(xí)、課堂討論模式好。相反，有8位同學(xué)認(rèn)為化學(xué)基礎(chǔ)差導(dǎo)致學(xué)習(xí)出現(xiàn)障礙，5位同學(xué)認(rèn)為“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)方式增加學(xué)習(xí)壓力。

結(jié)合教務(wù)管理系統(tǒng)中教學(xué)質(zhì)量打分和問卷調(diào)查結(jié)果，學(xué)生對教學(xué)滿意度較高?？傮w評價達(dá)到95.7，其中對授課模式認(rèn)同度達(dá)到96.9，換句話說，絕大多數(shù)學(xué)生比較認(rèn)同“翻轉(zhuǎn)課堂”這種教學(xué)模式。教學(xué)效果好評度達(dá)到94.8%，對教學(xué)態(tài)度的滿意度高達(dá)96.2%，表明學(xué)生對課程認(rèn)可度高。

（三）優(yōu)化建議

受訪的60名學(xué)生對基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的應(yīng)用分析化學(xué)教學(xué)模式提出的建議主要有：希望得到更多指導(dǎo)、希望有整合教學(xué)平臺、提供更豐富學(xué)習(xí)資源和創(chuàng)造更多交流機(jī)會等。

通過訪談，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在課前預(yù)習(xí)中產(chǎn)生問題，因得不到及時解答，會造成遺忘。如老師能及時解惑，那問題便迎刃而解。這要求構(gòu)建一個能快速記錄學(xué)生疑問的體系。我們可將問題記錄在學(xué)習(xí)平臺上，或設(shè)計在線輔導(dǎo)工具，實現(xiàn)即時溝通交流，未能解答的問題再進(jìn)課堂討論，加深學(xué)生認(rèn)知，從而達(dá)到更好學(xué)習(xí)效果。此外教師要加強(qiáng)對學(xué)生的引導(dǎo)。雖然在課前以及課中，教師對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行掌控，但其打破以口頭傳授為主的模式，學(xué)生短時間難以接受。這說明需要教師對課堂授課進(jìn)行更精細(xì)的課前準(zhǔn)備和活動設(shè)計。

四、結(jié)論及啟示

（一）“翻轉(zhuǎn)課堂”在分析化學(xué)實驗教學(xué)中有潛在優(yōu)勢

1.有利于滿足“因材施教”的需求

在分析化學(xué)實驗課中，較突出的問題是學(xué)生動手能力差距大，教師教學(xué)活動不能適用于每一個學(xué)生?！胺D(zhuǎn)課堂”將知識學(xué)習(xí)首次設(shè)置在課外，學(xué)生可按照自己的認(rèn)知風(fēng)格，安排進(jìn)度，選擇知識點展開學(xué)習(xí)。我們發(fā)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)資源充足，且導(dǎo)航體系清晰的情況下，像為學(xué)生提供了一個知識結(jié)構(gòu)菜單，這打破了傳統(tǒng)教師“填鴨式”教學(xué)。

2.有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

“翻轉(zhuǎn)課堂”把知識習(xí)得的起步階段交給學(xué)生，讓學(xué)生自行安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，選擇知識點，實踐時間管理，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，對鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力起到重要影響。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生合作創(chuàng)新精神

與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，“翻轉(zhuǎn)課堂”以交流和分享代替原有 “一言堂”，這對提高學(xué)生交流和協(xié)作能力大有益處。所以，我們認(rèn)為，“翻轉(zhuǎn)課堂”在提升學(xué)生協(xié)作、創(chuàng)新能力和班級凝聚力等方面的作用毋庸置疑。

（二）“翻轉(zhuǎn)課堂”在分析化學(xué)實驗教學(xué)中的局限性

1.面對學(xué)習(xí)內(nèi)容，有一定適用范圍

根據(jù)最終教學(xué)效果，“翻轉(zhuǎn)課堂”取得的成績并不十分理想，其不太適用于應(yīng)用性和系統(tǒng)性強(qiáng)的課程教學(xué)。因此，本課程中如操作方法和實驗數(shù)據(jù)處理等業(yè)務(wù)知識教學(xué)效果不佳，而對于實驗原理等方面內(nèi)容，“翻轉(zhuǎn)課堂”有突出表現(xiàn)。

2.對授課教師提出更高要求

為了學(xué)生能在課前完成自主學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師必須預(yù)先設(shè)計學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，無論是學(xué)習(xí)平臺搭建、知識點導(dǎo)入還是學(xué)習(xí)資源組織等都需琢磨。因此，既要保證學(xué)生對學(xué)習(xí)資源的獲取，還要注重引導(dǎo)手段和激勵措施。同時，教師應(yīng)科學(xué)管理和控制討論過程，并能在關(guān)鍵處“畫龍點睛”，從而使學(xué)習(xí)者能真正內(nèi)化知識點。

3.對學(xué)生提出更高要求

首先，要求學(xué)生具備一定自主學(xué)習(xí)能力。在開課之初，B班部分學(xué)生對這一教學(xué)模式產(chǎn)生抵觸情緒，他們認(rèn)為以課外自主學(xué)習(xí)為主的教學(xué)模式不利于知識的系統(tǒng)掌握。相反，C班基本無學(xué)生提出質(zhì)疑。這說明，高水平學(xué)生樂于創(chuàng)新，具有較強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力，更適合這種教學(xué)方式。其次，目前主流學(xué)習(xí)平臺需要通過終端連接互聯(lián)網(wǎng)來使用，因此，學(xué)生必須具備相應(yīng)的信息技術(shù)能力，并購買信息終端才能訪問學(xué)習(xí)平臺，完成課外自主學(xué)習(xí)。再次，上述的教學(xué)模式需要學(xué)生付出更多努力。在開展教學(xué)活動的過程中，部分學(xué)生反應(yīng)壓力大，負(fù)擔(dān)重，與其他課程相比，需要花費更多時間和精力。

4.仍存在一定困難

據(jù)調(diào)查顯示，美國中小學(xué)及高校運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)課堂”取得良好教學(xué)效果的案例已舉不勝舉，但在我國尚屬新鮮事物，且國內(nèi)學(xué)生較為內(nèi)斂，不善于課堂討論和自主探究。同時，部分學(xué)生和家長的觀念受制于傳統(tǒng)教學(xué)，對“翻轉(zhuǎn)課堂”存在質(zhì)疑。此外，一些教師擔(dān)心引入“翻轉(zhuǎn)課堂”，學(xué)生會在教學(xué)評價環(huán)節(jié)給予低分。上述因素，都在一定程度上制約“翻轉(zhuǎn)課堂”的推廣和普及。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 鐘曉流，宋述強(qiáng)，焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計研究[J].開放教育研究，2013（2）：58-64.

[2] 徐妲，鐘紹春，馬相春.基于翻轉(zhuǎn)課堂的化學(xué)實驗教學(xué)模式及支撐系統(tǒng)研究[J]. 遠(yuǎn)程教育雜志，2013（5）：107-112.

[3] 王紅，曾秀瓊，劉秋平，梁秋霞，張根榮.基礎(chǔ)化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究和實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2015（5）：196-199.

[4] Bergmann，J. & Sams， A. Flip Your Classroom： Talk to every Student in Every Class Every Day[M].VA： International Society for Technology in Education，2012：15.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]