【摘 要】本文針對廣西現(xiàn)代職業(yè)技術學院中職生源的高職工業(yè)分析技術專業(yè)分析化學實驗教學的現(xiàn)狀及課程特點，設計了“課前自學—課中導學—課后拓展”的翻轉課堂實驗教學模式，并以工業(yè)氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定實驗項目為例，闡述翻轉課堂實驗教學模式的具體實施過程。

【關鍵詞】中職生源 高職 分析化學實驗 翻轉課堂 案例設計

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）06C-0086-03

一、分析化學實驗教學研究現(xiàn)狀

分析化學實驗是高職工業(yè)分析技術專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎實驗課程。通過分析化學實驗的學習，不僅能培養(yǎng)和提高學生的實驗基本操作技能，而且還能鞏固學生在分析化學課程中所學的理論知識，提高學生分析問題及解決實際問題的能力，為學生之后專業(yè)課程的學習及工作做好鋪墊。目前，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術學院分析化學實驗的教學還是采用傳統(tǒng)的教學方法。首先，由老師把實驗原理、操作步驟及注意事項等進行統(tǒng)一講解，其次由學生動手實驗，最后將實驗所得數(shù)據(jù)進行處理并撰寫實驗報告，從而完成了一個實驗的教學。這樣的教學方法應用于中職生源的高職學生的教學中，與預期的教學效果相差甚遠。原因主要在于中職生源的高職生是一類特殊的群體，他們基礎普遍較差、學習積極性不高。教師若還是采用傳統(tǒng)教學方法進行教學，則在一節(jié)課內所傳授的知識已遠遠超出了現(xiàn)在學生所能接受的容量。最終導致學生在實驗過程中容易出現(xiàn)很多問題，甚至存在安全隱患。如何改進教學方法，培養(yǎng)學生掌握分析化學實驗的各項基本操作技能，并具有一定的分析與創(chuàng)新的能力，是當前教育工作者研究的一個重要問題。

二、分析化學實驗翻轉課堂教學模式的提出

學生的學習過程通常可分為信息傳遞和吸收內化兩個階段。在傳統(tǒng)的教學方法中，信息傳遞是在課堂上通過教師和學生、學生和學生之間的互動來實現(xiàn)，而吸收內化是在課后由學生自己來完成，由于缺少教師的引導，吸收內化階段效果不明顯。而翻轉課堂可以對學生的學習過程進行重構，由課前進行信息傳遞，課中進行吸收內化。翻轉課堂教學模式能夠讓學生主動參與到學習活動中去，體現(xiàn)學生教學主體的地位。近幾年來不少教師將翻轉課堂模式引入各個領域的課程教學當中，并取得良好的效果。但關于這一模式在高職分析化學實驗教學中的研究報道較少。本文以廣西現(xiàn)代職業(yè)技術學院工業(yè)分析技術專業(yè)為例，對傳統(tǒng)教學方法進行改革，將翻轉課堂教學模式運用于中職生源的高職生分析化學實驗教學當中，提出“課前自學—課中導學—課后拓展”的實驗教學模式，具體流程如圖1所示。

三、分析化學實驗翻轉課堂教學案例設計

下面以分析化學實驗課程“工業(yè)氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”實驗項目為例，對本文提出的“課前自學—課中導學—課后拓展”的實驗教學模式加以闡述。

（一）課程開發(fā)

1.學情分析。課程授課對象為中職生源的高職一年級工業(yè)分析技術專業(yè)學生。這類學生知識基礎相對較差，動手操作能力相對較強，自主學習能力較弱，對單純的理論教學不感興趣。若將分析化學實驗內容（如實驗原理的講解）錄制成微課視頻進行翻轉教學，則剛好迎合這類學生的特點。因為微課視頻時間短，一般為6-15分鐘，且通俗易懂，容易為這類學生所接受。另外，翻轉課堂教學模式還可以調動學生學習的積極性，培養(yǎng)學生的自主學習能力，縮短課堂講授的時間，增加課堂互動環(huán)節(jié)和學生動手實踐的機會，有利于培養(yǎng)學生掌握分析化學實驗的各項基本操作技能和創(chuàng)新能力。

2.實驗分析?！肮I(yè)氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”是分析化學酸堿滴定實驗中難度較大且具代表性的實驗，其特點是前后銜接緊密，既有理論知識，又有實驗操作，為綜合課型。本實驗知識目標為：理解混合堿測定的原理，掌握雙指示劑滴定方法。能力目標為：能根據(jù)滴定終點判斷混合堿的組成，并能正確計算各組分的含量。情感目標為：通過小組實驗，培養(yǎng)學生團結協(xié)作的精神，以問題為導向，培養(yǎng)學生用理論解決實際問題的能力。教學重點是雙指示劑法測定原理。教學難點是兩個化學計量點的理解及其應用。

3.導學設計。在上述學情和實驗分析的基礎上，開展教學設計，編寫實驗指導書，制作PPT，錄制微課視頻，構建完整的學習支撐體系。“工業(yè)氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”實驗項目教學過程設計思路如圖2所示。

4.微課錄制。“工業(yè)氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”按照實驗內容可分為課程導入、原理講解、實驗操作、數(shù)據(jù)處理和結果計算、課后反思及練習五個部分。微課的錄制主要采用兩種方式進行。課程導入及實驗操作采用數(shù)碼相機拍攝的方式進行錄制；實驗原理講解、數(shù)據(jù)處理和結果計算、思考練習采用錄屏軟件進行錄制。課程的導入是關于氫氧化鈉暴露在空氣中一段時間的視頻。設計意圖是讓學生根據(jù)所觀察到的現(xiàn)象進行思考，從而引出教學主題。原理講解主要介紹雙指示劑測定NaOH和Na2CO3含量的方法。講解什么是雙指示劑法、介紹相關化學反應方程式、分析推導NaOH和Na2CO3含量的計算公式。實驗操作過程由專業(yè)教師進行演示。主要包括稱量、溶解、定容、移液、滴定五個步驟。數(shù)據(jù)處理和結果計算以教師實驗所得到的一組數(shù)據(jù)作為例子進行講解。所有數(shù)據(jù)列在一張表格中，將原始數(shù)據(jù)代入計算公式進行計算。思考練習主要檢驗學生對本實驗內容的掌握情況，通常以選擇題的形式進行考察。在微課的制作過程中，主要用到的軟件有Camtasia Studio、Microsoft Word 2013、會聲會影、格式轉換器等。

（二）自主學習

資源開發(fā)完成后，教師將實驗指導書和微課視頻打包上傳至網(wǎng)絡學習平臺。學生利用手機、電腦等設備登陸教學平臺自行下載學習資源包，結合自身知識基礎進行一遍或多遍學習。對于基礎好的學生來說，可能學習一至兩遍就可完成對實驗重、難點的學習。但對于基礎較差的學生來說，學習難度比較大。即使反復多次暫停、回放視頻進行學習，可能有些地方還是不能明白。為了能夠及時解決學生學習過程中遇到的問題，我們搭建了QQ群、微信群等社交網(wǎng)絡平臺，學生和教師可以進行在線交流，實現(xiàn)師生互動學習。社交網(wǎng)絡平臺不但可以為學生排憂解難，還可以幫助教師了解學生對知識的掌握情況。對于學生在學習過程中遇到的比較集中的問題，教師可以把問題記錄下來，對相應內容進行重新設計和改進，使學生更容易接受和理解。

（三）課堂內化

課堂知識的內化以學生實驗為主。實驗以小組為單位進行，通常是2-3人一組。每個小組將完成給定藥品中NaOH和Na2CO3含量的測定。實驗開始前，師生之間有一個課堂互動環(huán)節(jié)。用于教師解答學生自學過程中遺留下來的問題。同時，教師將實驗過程應當注意的問題進行強調。實驗過程中，學生按照實驗操作步驟依次進行。教師需密切關注各個小組的實驗動態(tài)，對每個小組實驗過程所遇到的問題，進行一對一的輔導和解疑，確保學生能夠高效順利地完成實驗測定工作。各個小組也可以互相學習和幫助，實驗成功的小組可以協(xié)助實驗失敗的小組進行再次實驗直到實驗成功。實驗結束后，各個小組將完成實驗報告的撰寫并將實驗數(shù)據(jù)和測定結果上報給教師。教師對測定結果進行初步分析。選擇2-3個小組的數(shù)據(jù)作為范例，進行點評，指出其中的優(yōu)缺點。最后，師生再次進行課堂翻轉互動。對實驗操作過程中遇到的問題進行課堂討論和并對實驗做相應知識拓展。

（四）評價和總結

教師對所有學生的實驗報告進行認真批改，將實驗報告所反饋的問題進行逐一記錄并反饋給學生。同時把撰寫較好的實驗報告上傳至網(wǎng)絡平臺，以供學生互相學習和參考。學生和教師通過在線平臺進行再次交流。教師點評本次實驗總體完成情況和質量，并開展學生訪談活動，虛心接受學生提出的意見，整改教學過程中存在的問題，檢驗教學目標是否實現(xiàn)，評定教學效果。

四、教學實踐及反思

（一）教學實踐

以“工業(yè)氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”實驗項目為例，選取2015級工業(yè)分析技術2班作為翻轉課堂教學實施對象。教學具體實施過程分以下三個步驟：

1.課前準備。教師在實驗前一周將課程資源發(fā)布到班上QQ群或微信群等學習平臺。學生利用課余時間下載資料進行自主學習，完成對實驗的預習。由于每個學生的學習進度不同，為了能夠比較集中的對學生提出的問題進行解答，通常選取每天的18：00-18：30作為師生互動交流時間，學生把學習過程中遇到的問題反饋到QQ群上，教師負責對所提出的問題逐一解答。同時，教師還需完成對實驗試劑和器材的準備?！肮I(yè)氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”實驗項目需要準備的主要試劑和器材有1mol·L-1HCl標準溶液、0.1%甲基橙指示液、1%酚酞指示液及滴定分析常用儀器。

2.課中實驗。實驗的開展以小組為單位進行。根據(jù)本班人數(shù)情況，以2人為一組。實驗開始前，教師讓學生把整個實驗過程先回顧一遍。為了確保實驗的成功率，教師將實驗過程應當注意的問題在課堂上與學生進行討論。如稱量藥品時，在保證準確稱取的同時速度要快，這樣可以避免藥品在稱量時潮解。滴定時，終點控制要適當，滴定速度要適宜，否則容易導致實驗失敗。數(shù)據(jù)處理時，使用計算公式時不要忘記根據(jù)實際滴定所移取的溶液體積乘以相應的系數(shù)。接下來，由學生動手實驗?；旧纤袑嶒炐〗M均能按照稱量、溶解、定容、移液、滴定的次序有條不紊地進行實驗。整個實驗過程中，教師在旁觀察，幫助糾正一些不正確的操作，同時對學生在實驗中遇到的問題進行解答。操作結束后，學生對實驗數(shù)據(jù)進行處理并完成實驗報告的撰寫，同時對教師所布置的實驗拓展內容進行思考。如Na2CO3和NaHCO3的混合物能不能采用雙指示劑法測定其含量？測定結果計算公式如何表示？最后，進入課堂翻轉討論。討論重點為學生實踐中發(fā)現(xiàn)的問題。如滴定終點顏色怎么把握？能不能換成別的指示劑指示滴定終點？影響本實驗精密度和準確度的因素有哪些？

3.課后研討。研討內容主要是本實驗項目教學實施的效果。教師和學生通過網(wǎng)上平臺再次進行交流。從研討結果來看，發(fā)現(xiàn)學生對實驗教學方法總體滿意度較高。原因在于學生能夠掌握在傳統(tǒng)教學方法中根本聽不懂的知識。以前教師在課堂上講一遍沒聽懂就不了了之，現(xiàn)在可以反復觀看和學習微課視頻，加之教師的在線解疑和課堂互動，問題都能得到及時解決。同時，學生也提出了寶貴的意見。學生反映滴定終點顏色不好把握，建議教師在實驗現(xiàn)場滴定一個樣板作為標準給學生參考。固體試樣稱量容易潮解，建議換成液體試樣。研討結束，教師結合學生意見對本次實驗所存在的一些問題進行思考和總結，優(yōu)化實驗方案，完成對課程資源的更新。

（二）教學反思

將翻轉課堂模式引入“工業(yè)氫氧化鈉中NaOH和Na2CO3含量的測定”實驗教學中，從整個實驗的實施過程來看，學生學習興趣明顯增加。全班38人，都能參與到實驗過程中，扭轉了以往部分學生實驗無從下手的局面。從所提交的實驗報告來看，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理水平大大提升，改善了以往實驗數(shù)據(jù)不會處理的狀態(tài)。此教學方法獲得了學生的普遍認可，也得到了教研室同行的高度評價。但是，這一教學模式在推廣過程中還存在一些問題：（1）課程資源開發(fā)成本較高，主要是微課視頻的制作。（2）課程設計、在線解疑對教師要求較高且耗時較多。（3）在線平臺不能得到充分的利用，學生有問題就問老師，導致重復提問多。（4）部分學生自主學習意識缺乏，影響課堂翻轉整體效果。（5）知識拓展環(huán)節(jié)參與度不高，很多學生認為是附加任務。

總之，將“課前自學—課中導學—課后拓展”翻轉課堂模式運用到分析化學實驗教學中，是信息技術對傳統(tǒng)教學變革的一次重大突破。通過這一模式的運用，學生改變了厭學的學習狀態(tài)，化被動學習為主動學習，對知識的掌握程度明顯增強，真正實現(xiàn)了學生為主體的教學理念。在今后的教學當中，我們將不斷解決這一模式在推廣過程中存在的問題，繼續(xù)開發(fā)和完善微課資源，將這一模式逐漸推廣到其他實驗項目的教學中。

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【作者簡介】易靈紅（1983— ），女，湖南婁底人，碩士，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術學院講師。

（責編 盧 雯）