朱 烈 王 祥

渤海大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 遼寧錦州 121013

大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)化學(xué)各專業(yè)學(xué)生綜合能力的基礎(chǔ)性課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。然而，在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，通常是教師在課前花費(fèi)大量的時(shí)間和精力來講解實(shí)驗(yàn)知識(shí)和操作規(guī)程，而學(xué)生在聽完講解之后，只是在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)機(jī)械地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。如此的教學(xué)方式，使學(xué)生在真正的實(shí)驗(yàn)過程中只是按照書本中的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行簡單的操作，缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考和實(shí)踐動(dòng)手能力，甚至在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)操作過程混亂的情況；而實(shí)驗(yàn)后又經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很快就忘記了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作記憶很模糊、對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱記憶不清等狀況，最終導(dǎo)致“抄書式預(yù)習(xí)”和“抄書式實(shí)驗(yàn)報(bào)告”等問題。因此，傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不僅教學(xué)效果不理想，而且也不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力的目的。 因此，設(shè)計(jì)和建立合理有效的教學(xué)模式和方法，是解決此問題的關(guān)鍵。

1 翻轉(zhuǎn)課堂下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)踐表明，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在理論課的教學(xué)過程中目前已表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)[1,2]。在提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果中，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)也逐漸突出[3]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，翻轉(zhuǎn)課堂的引入，不僅從多方面打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師講、學(xué)生聽、簡單練的教學(xué)形式，而且也能夠彌補(bǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。然而，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的引入，在實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力的過程中，并不是唯一的“關(guān)鍵點(diǎn)”，翻轉(zhuǎn)課堂與有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法相結(jié)合，才是實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和效率、學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)驗(yàn)反思和解決問題的能力的最佳途徑。因此，在翻轉(zhuǎn)課堂的框架下，建立和實(shí)施有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力是至關(guān)重要的。

2 “偽斷層式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

2.1 “偽斷層式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的提出

“偽斷層式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理論的指導(dǎo)下，將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革?！皞螖鄬邮健被瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是以課前的“問題式預(yù)習(xí)”、課中的“探究性實(shí)驗(yàn)”、課后的“雙重性總結(jié)”為改革的基本框架的，將“抄書式預(yù)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢栴}式預(yù)習(xí)”、“教師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為中心”、“機(jī)械性實(shí)驗(yàn)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤骄啃詫?shí)驗(yàn)”、“抄書式實(shí)驗(yàn)報(bào)告”轉(zhuǎn)變?yōu)椤半p重性總結(jié)”為改革內(nèi)容，從而設(shè)計(jì)和建立有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)和思考中，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考和實(shí)踐動(dòng)手等綜合能力。

2.2 “偽斷層式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理論的指導(dǎo)下，以化學(xué)的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為思想，將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式從多角度進(jìn)行改革，重新設(shè)計(jì)和建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，從而構(gòu)建了“偽斷層式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式(如圖1所示)。從圖1中我們可以看出，從預(yù)習(xí)到總結(jié)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，這種教學(xué)模式呈“偽斷層式”分布。每一個(gè)“偽斷層”表示為一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)又包含著多個(gè)細(xì)節(jié)。但是，偽斷層與偽斷層之間并非是獨(dú)立存在的，而是存在著密切的指導(dǎo)、反饋等關(guān)系，因此，在這里將其稱為“偽斷層式”。這種全新的“偽斷層式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不論是在預(yù)習(xí)的過程還是在實(shí)驗(yàn)的過程，均充分包含了對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力、實(shí)踐動(dòng)手等綜合能力的鍛煉和提升，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力的教育目標(biāo)。

圖1 “偽斷層式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

2.3 “偽斷層式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施

2.3.1 教學(xué)內(nèi)容的審視與問題梳理

在如上提出的教學(xué)模式中，教師先要在課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下針對(duì)教學(xué)目標(biāo)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新審視，并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)資源的設(shè)計(jì)，如事先錄制的演示視頻、使用的課件及參考書目、學(xué)生自學(xué)途徑的指南、預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式要求等。進(jìn)行分類匯總的同時(shí)，通過有效的途徑(如網(wǎng)絡(luò)、QQ等)，與學(xué)生實(shí)現(xiàn)資源共享，以備學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中參考有據(jù)。重要的是，要將教學(xué)內(nèi)容中的知識(shí)點(diǎn)逐一進(jìn)行“問題化”，并設(shè)計(jì)出用于指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的“自主學(xué)習(xí)任務(wù)書”。例如，以基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“常見非金屬陰離子的分離與鑒定”為例，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總體梳理后，可提出如下系列問題。

(1)實(shí)驗(yàn)的目的和原理是什么？—學(xué)習(xí)和掌握常見的非金屬陰離子的鑒定方法和原理。

(3)每種陰離子的鑒別方法是什么？—以I-離子的鑒定為例：取3滴KI溶液至試管中，向其加入2滴H2SO4、10滴CCl4。然后向其加入氯水，不斷震蕩試管，觀察CCl4層顏色的變化。

(4)反應(yīng)現(xiàn)象是什么？—CCl4層的顏色由無色變?yōu)樽仙?，然后紫色退去?/p>

(5)每種陰離子的鑒別原理和化學(xué)反應(yīng)方程式是什么？

(6)使用過程中需要注意什么？—例如，加入Cl2后，一定要充分震蕩或攪拌溶液。

以上這些問題需要學(xué)生在課前通過自主學(xué)習(xí)進(jìn)行一一解決，不能解決或模糊的問題做好記錄，并形成預(yù)習(xí)報(bào)告。

2.3.2 “問題式”預(yù)習(xí)

(1)自主學(xué)習(xí)任務(wù)書

自主學(xué)習(xí)任務(wù)書，通常包括要求自學(xué)的主要內(nèi)容、自學(xué)遇到的困惑部分等。自學(xué)的主要內(nèi)容部分是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容所提出的系列問題，需要學(xué)生通過自學(xué)的方式一一作答，此部分為任務(wù)書重點(diǎn)。自學(xué)遇到的困惑是指學(xué)生在自學(xué)的過程中遇到的不會(huì)回答、不確定或存在疑惑的問題，在此需一一列出，并要求在課中進(jìn)行探究和解決。

(2)學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程

學(xué)生根據(jù)教材中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程(教材中通常會(huì)列出實(shí)驗(yàn)步驟)對(duì)任務(wù)書所提出的問題以自主學(xué)習(xí)的方式，通過相關(guān)的途徑完成任務(wù)書中規(guī)定的任務(wù)。

(3)預(yù)習(xí)報(bào)告

學(xué)生在完成任務(wù)書所提出的問題的同時(shí)，根據(jù)預(yù)習(xí)報(bào)告的要求，完成預(yù)習(xí)報(bào)告的書寫，課前需上交批改，作為考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)程度和平時(shí)成績的依據(jù)，同時(shí)能夠?yàn)榻虒W(xué)方案的改進(jìn)提供有利的反饋。

以上教學(xué)方案的實(shí)施，不僅避免了以往“抄書式預(yù)習(xí)報(bào)告”現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時(shí)也能夠督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.3.3 “探究式”實(shí)驗(yàn)

特別強(qiáng)調(diào)：由于學(xué)科的原因，要求教師在課前必須就本次實(shí)驗(yàn)的總體內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行介紹，尤其是注意事項(xiàng)要特別強(qiáng)調(diào)。

教師需要在課前對(duì)整體的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和總體把握。例如，如何開展實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)過程中，哪些重要的問題需要提出？以何種方式提出？如何調(diào)動(dòng)學(xué)生參與探討的積極性？如何分組(通常是2個(gè)人一組)？此后，學(xué)生便可以按照規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟逐步開展實(shí)驗(yàn)。 要求學(xué)生帶著預(yù)習(xí)的問題，根據(jù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)開展實(shí)驗(yàn)，尤其是鼓勵(lì)學(xué)生要獨(dú)立操作，做到“大膽、小心”。此過程中時(shí)刻要求學(xué)生不斷思索：原理是什么？化學(xué)反應(yīng)方程式是什么？實(shí)驗(yàn)過程中，加入某種試劑的目的是什么？會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果與預(yù)期的結(jié)果不一樣，原因是什么？教師可以隨時(shí)跟學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，可以隨時(shí)提出問題；也可通過觀察，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)和點(diǎn)撥，對(duì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)中做錯(cuò)和不懂的地方，可以通過師生、生生互動(dòng)交流解決，充分利用課堂時(shí)間幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)、吸收、應(yīng)用、提升。

以S2O32-離子為例：

需要哪些儀器和試劑？—Na2S2O32-溶液和AgNO3溶液；

如何操作？—取3滴Na2S2O32-溶液置于試管中，加入10滴AgNO3溶液，震蕩；

現(xiàn)象是什么？—出現(xiàn)白色沉淀，迅速變成棕色，又變成黑色；

方程式是什么？

以上教學(xué)方案的實(shí)施，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立探索、獨(dú)立解決問題以及實(shí)踐動(dòng)手能力，也能夠提高學(xué)生的思維能力。

2.3.4 “雙重性”總結(jié)

主要包括課上的總結(jié)和課下的實(shí)驗(yàn)報(bào)告兩部分。

(1)課上總結(jié)和反思

學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立操作、協(xié)作學(xué)習(xí)之后，教師要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)問題的解決情況進(jìn)行成果交流和總結(jié)，也可以展示個(gè)人或小組的成果。例如，展示自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等；遇到了困難，自己是如何解決的？讓學(xué)生大膽展示，提高學(xué)生的信心和膽量。同時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主反思，反思和總結(jié)自己在實(shí)驗(yàn)中做得好的地方以及不足之處，在以后的實(shí)驗(yàn)中要注意和改正。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生說出不理解的地方、教師提出的、學(xué)生忽略的問題此時(shí)可以集中解決。對(duì)于大部分學(xué)生可能沒有重視和不理解的問題，教師可以提出，引導(dǎo)學(xué)生一起思考，最后解決這些疑惑。同時(shí)，學(xué)生的反饋也為以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的改進(jìn)提供依據(jù)，從而不斷提升教學(xué)效果和效率。

(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告不僅是評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要組成部分之一，也是學(xué)生對(duì)知識(shí)鞏固和提升的重要途徑。此部分需嚴(yán)格強(qiáng)調(diào)報(bào)告不可以“抄書”。也就是說，在總體框架大體一致的情況下，學(xué)生要嚴(yán)格按照自己的操作過程詳細(xì)地書寫。另外，要求學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題及解決辦法、實(shí)驗(yàn)心得等內(nèi)容，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的印象。

以上教學(xué)方案的有效實(shí)施，便于提高學(xué)生自我總結(jié)和反思的能力。

3 “偽斷層式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特色與創(chuàng)新

“偽斷層式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合能力為目標(biāo)，在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理論的指導(dǎo)下，打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，從預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)三方面對(duì)其進(jìn)行了“偽斷層式”的特色改革和創(chuàng)新，即從“抄書式預(yù)習(xí)”到“問題式預(yù)習(xí)”的改革，從“教師為中心”到“學(xué)生為中心”的改革，從“機(jī)械性實(shí)驗(yàn)”到“探究性實(shí)驗(yàn)”的改革，從“抄書式實(shí)驗(yàn)報(bào)告”到“雙重性總結(jié)”的改革，從而建立了有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相比，該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思索、解決問題以及實(shí)踐動(dòng)手能力，提高學(xué)生的思維能力，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目標(biāo)。

4 結(jié)語

本文提出的翻轉(zhuǎn)課堂下的“偽斷層式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的有效實(shí)施，完全可以實(shí)現(xiàn)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，即培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力，幫助學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此，該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不僅適用于基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，同時(shí)也能夠適用于本學(xué)科內(nèi)其他實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，乃至非化學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。