潘兆瑞

摘 要 如何利用現(xiàn)有的技術(shù)手段服務(wù)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高教學(xué)效果是化學(xué)教育工作者關(guān)注的重要問題。在信息化時(shí)代，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用微課程已是一個(gè)不可回避的話題。在南京曉莊學(xué)院環(huán)境科學(xué)學(xué)院的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，筆者以教研室為單位對如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用微課程進(jìn)行了積極地探索。并對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用微課程以來所獲得的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞 微課程 信息技術(shù) 化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.07.065

Abstract How to use the existing technical means to improve the effect of chemistry experiment teaching process is an important issue concerned by chemistry educators. In the era of informatization， the application of microcourses in experimental teaching is an unavoidable topic. In the chemistry experiment teaching at the school of environmental science of Nanjing Xiaozhuang College， the author makes an active exploration on how to apply microcourses in experimental teaching. The experience gained since the application of microcourses in chemistry experiment teaching is summarized.

Keywords micro-courses; information technology; chemistry; experiment teaching; teaching effects

0 引言

在當(dāng)今社會(huì)，信息隨著網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的出現(xiàn)得到迅速傳播。各種通訊技術(shù)的終端設(shè)備如：手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等也相繼進(jìn)入課堂，并得到了廣泛的應(yīng)用。在這種形勢下，現(xiàn)代教育技術(shù)的關(guān)注的焦點(diǎn)也從以PPT為代表的多媒體技術(shù)的展示為主要手法逐步過渡到以微課程為主要特點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)策略應(yīng)用上。在具體應(yīng)用層面的探索上，南京曉莊學(xué)院環(huán)境科學(xué)學(xué)院積極進(jìn)行了相關(guān)的探索與實(shí)踐。以下為在近幾年開展的關(guān)于實(shí)驗(yàn)化學(xué)的教學(xué)改革中應(yīng)用微課程的幾點(diǎn)思考。

1 當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施微課程的必要性

首先，就課程特點(diǎn)來看，由于大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)的內(nèi)容與學(xué)生在中學(xué)階段學(xué)習(xí)的內(nèi)容相比更為復(fù)雜?；瘜W(xué)學(xué)科的概念又比較抽象，難以被學(xué)生具體感知。我們本科階段所教學(xué)的化學(xué)側(cè)重于基礎(chǔ)性的研究，與市場上化工行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用還有很大的差距。這就導(dǎo)致了學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候動(dòng)力不強(qiáng)，學(xué)習(xí)目標(biāo)不夠明確。這些因素綜合影響下導(dǎo)致傳統(tǒng)模式的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不是十分明顯，雖然教師在每個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中都讓學(xué)生完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，然而對于一些學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)、忙于應(yīng)付的學(xué)生來言，其實(shí)際學(xué)習(xí)效果不佳。

其次，從我校近幾年來所招學(xué)生的情況來看。多數(shù)學(xué)生的理科基礎(chǔ)不是特別好。一些學(xué)生未能在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行積極的課前預(yù)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中只能照著課本上的要求摸索著去做。這就導(dǎo)致失敗的幾率會(huì)增大，同時(shí)也造成了實(shí)驗(yàn)試劑的大量浪費(fèi)。另一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問題是因?qū)W校現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品、試劑的限制，或者出于安全的考慮，很多實(shí)驗(yàn)無法實(shí)施起來。這時(shí)候教師只好臨時(shí)調(diào)整化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。同時(shí)必須根據(jù)現(xiàn)有的條件，而對教學(xué)大綱上原有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。而這些實(shí)驗(yàn)的掌握又是形成學(xué)生完整知識(shí)結(jié)構(gòu)不可缺少的重要部分。直接取消這種開放性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在這方面知識(shí)機(jī)構(gòu)的欠缺。這時(shí)，通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的微課程以動(dòng)畫小視頻的方式對化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行模擬。如有意放慢反應(yīng)過程鏡頭的播放能清晰地展示出實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)細(xì)小步驟，有助于加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解。

再次，化學(xué)反應(yīng)中一些微小的現(xiàn)象容易被學(xué)生忽略。而通過微課程這一技術(shù)手段，除了運(yùn)用一些形象的語言來啟發(fā)學(xué)生的思維，還可以用一些動(dòng)畫的形式將那些實(shí)驗(yàn)過程中瞬息即逝或者用肉眼根本看不到的過程展示出來，這有助于增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)概念的理解。同時(shí)微課程是事先做好了以后放到網(wǎng)上的。這種小短片不僅可以反復(fù)觀看，還可以有通過在過程中進(jìn)行暫停來關(guān)注某一重點(diǎn)反應(yīng)的現(xiàn)象。這種時(shí)間上自由處理的特點(diǎn)是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課中所不能具備的。當(dāng)然，教學(xué)的視頻目的是為了把教學(xué)的目的完成，把概念講清楚。故在短片中采用藝術(shù)性的處理手法也甚為常見。如采用放大原子、放慢反應(yīng)速度以及拉長時(shí)間的方法將微觀的變化宏觀化，將抽象的概念、形象化的做法。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中遇到一些不清楚的問題，還可以通過反復(fù)觀看微課程的方法來加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)中難點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。

2 在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用微課程的注意點(diǎn)

2.1 微課程的內(nèi)容要經(jīng)過慎重選擇、精心設(shè)計(jì)

并不是所有的課程都要做成微課程。根據(jù)人的注意力集中的規(guī)律，微視頻長度一般都控制在十分鐘以內(nèi)。時(shí)間長了微課程很難起到預(yù)期的效果?？紤]到大學(xué)中的實(shí)驗(yàn)課程往往是多節(jié)連上。因此在備課時(shí)要先找出教學(xué)大綱中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，再集中力量進(jìn)行微課程的設(shè)計(jì)。 微課程不僅包括教案還有微練習(xí)與微測驗(yàn)。教案的設(shè)計(jì)考慮到時(shí)間的限制應(yīng)突出重點(diǎn)、簡練而新穎;教師的語言應(yīng)富有吸引力;所采用圖片應(yīng)生動(dòng)形象;微課程所體現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該清晰易懂、實(shí)用性強(qiáng);在操作中多采用圖文并茂的方式來設(shè)計(jì)。對于分鏡頭顯示界面的設(shè)計(jì)，教師應(yīng)認(rèn)真推敲、反復(fù)比較以求達(dá)到最好的呈現(xiàn)效果。

考慮到制作后的微課程會(huì)被反復(fù)使用的特點(diǎn)，微課程中的內(nèi)容都是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的，其中的鏡頭和腳本的編制也是經(jīng)過反復(fù)調(diào)試以后才上線的。故在教學(xué)改革中，強(qiáng)調(diào)教研室的集中備課是非常必要的。一個(gè)微課程課件的產(chǎn)生，往往是經(jīng)過一個(gè)教研室中很多老師共同努力的結(jié)果。從而保證了課堂上所展現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容往往是集思廣益的精品。

2.2 微課程在應(yīng)用的時(shí)間段上的連續(xù)性特征

在應(yīng)用中不僅要考慮到課堂教學(xué)還要考慮到學(xué)生的預(yù)習(xí)與課后拓展練習(xí)。故在每個(gè)實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)將相關(guān)的微課程上傳至學(xué)生微信群或QQ群。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前就對該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有所了解。考慮到微視頻可以反復(fù)觀看、可以后退、可以暫停。這樣在課堂教學(xué)之前可以讓學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。這樣的做法更多是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前有著知識(shí)上與思想上的準(zhǔn)備。這種強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)積極的學(xué)習(xí)是我們當(dāng)前進(jìn)行教學(xué)改革的一個(gè)重要方面。當(dāng)然由于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)大綱的理解遠(yuǎn)不如教師。因此上課之前應(yīng)該準(zhǔn)備好學(xué)習(xí)的任務(wù)單。將要完成的教學(xué)目標(biāo)、相關(guān)教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)在任務(wù)單上列出來。讓學(xué)生帶著問題去學(xué)，帶著問題去探索。同時(shí)學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單上的內(nèi)容，按照自己的節(jié)奏去學(xué)。

由于學(xué)生在課前就觀看了相關(guān)的微視頻的內(nèi)容，所以在課上對于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解就有了一個(gè)基礎(chǔ)。對于相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作的處理也就更顯得有條不紊。同時(shí)由于每個(gè)人的接受能力不一樣，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的接收程度也不太一樣。課前展示的微視頻可以有助于學(xué)生做好課前的準(zhǔn)備工作。基礎(chǔ)差的學(xué)生可以多看幾遍，甚至對里面的一些重點(diǎn)部分可以進(jìn)行回放。這對于提高教學(xué)效果是有很大幫助的。

2.3 微課程的學(xué)習(xí)要給予學(xué)生一定的自主權(quán)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的微課程還有一個(gè)比較特殊的地方，就是學(xué)生可以按照自己的進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)。故在每個(gè)實(shí)驗(yàn)開始之前就可以將相關(guān)的微課程上傳進(jìn)班級(jí)微信群或者QQ群。這樣便于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前下載或者在線觀看。這樣一來，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前就對實(shí)驗(yàn)中要注意的事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生的一些問題有了一個(gè)初步的了解。這就在一定程度上避免實(shí)驗(yàn)過程中的盲目性，也將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)放到了學(xué)生的手中。在課堂實(shí)驗(yàn)操作中學(xué)生可以運(yùn)用一些手段來驗(yàn)證自己在微課中所學(xué)的知識(shí)。通過這種方法有助于學(xué)生學(xué)會(huì)將碎片化的知識(shí)片斷聯(lián)系起來逐步成為一個(gè)完整的體系。在課堂上學(xué)生可以對課前觀看視頻課中一些不清楚的地方進(jìn)行充分的提問，與教師進(jìn)行面對面的交流。課堂上的授課形式從單一型的講授轉(zhuǎn)變?yōu)樾〗M合作、成果匯報(bào)、現(xiàn)場測驗(yàn)等形式。這種學(xué)生主動(dòng)參與的形式有助于培養(yǎng)學(xué)生形成獨(dú)立思考的習(xí)慣。

對于微視頻資料可以進(jìn)行反復(fù)觀看，結(jié)合閱讀相關(guān)資料來完成實(shí)驗(yàn)過程。這樣做法有利于將所學(xué)的知識(shí)逐步進(jìn)行內(nèi)化，使之轉(zhuǎn)變成自己知識(shí)結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要方面。這種學(xué)習(xí)任務(wù)單應(yīng)配合相應(yīng)的短視頻往往能收到良好的教學(xué)效果。當(dāng)然除了學(xué)校老師自己所制作的微課程以外，各種MOOC（Massive Open Online Course）平臺(tái)上的內(nèi)容教師也可以使用。在學(xué)校圖書館資源中還有與化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程相關(guān)一些拓展性微視頻資源。這些電子資源有助于學(xué)生在課后進(jìn)行知識(shí)的拓展訓(xùn)練。

2.4 微課程在制作方面的技術(shù)關(guān)注點(diǎn)

為了取得較好的效果，微視頻的制作也有一定的技術(shù)要求。在運(yùn)用該技術(shù)手段之前，教師對所教課程的主要內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作的重點(diǎn)與難點(diǎn)要非常熟悉。在錄制腳本、拍攝方式的選擇方面也要進(jìn)行反復(fù)推敲。教師可根據(jù)所教內(nèi)容的特點(diǎn)選擇不同的視頻手段對所教課程中的一些難點(diǎn)與薄弱環(huán)節(jié)要進(jìn)行加強(qiáng)。在具體拍攝的時(shí)候，教師的著裝、機(jī)位、場景等拍攝的細(xì)節(jié)都要認(rèn)真對待?？紤]到環(huán)境的噪聲對視頻的影響，我們采取的方式是采用后期配音的做法。但是在后期配音的時(shí)候要注意到配音的語速與實(shí)驗(yàn)操作的速度要相匹配。還可以在短片中插入一些實(shí)驗(yàn)原理的圖片、不同型號(hào)儀器的圖片以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的構(gòu)造等。微課程的時(shí)間比較短。一般而言，每個(gè)微視頻一般控制在5到10分鐘左右。相對于集中的長時(shí)間的講授而言，這種小的片段更能引起學(xué)生的關(guān)注。故在心理學(xué)的研究中一般認(rèn)為：在微課程的學(xué)習(xí)中學(xué)生的精力更集中，故學(xué)生學(xué)習(xí)的效果較好。對于一些因受到遺棄，藥品的限制而不能開展的實(shí)驗(yàn)。教師可以通過上傳與課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)微視頻的方式，讓學(xué)生增強(qiáng)這方面的知識(shí)。從而保證了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整，使其綜合分析能力與創(chuàng)新意識(shí)得到相應(yīng)地提高。

在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可對一些教學(xué)大綱中涉及到的重點(diǎn)與難點(diǎn)部分進(jìn)行針對性的研究，并應(yīng)用相應(yīng)的視頻制作軟件（如Camtasia Studio錄屏軟件、 愛剪輯、Edius等）制作出直觀形象、通俗易懂同時(shí)又具有較強(qiáng)科學(xué)性的微課程視頻。這種視頻里面可以包括教師用Camtasia Studio錄制的PPT課件，也可以包括用Maya、3D、C4D軟件制作的一些簡單的展示動(dòng)畫。新穎的多媒體形象再配上一定的輕音樂輔以動(dòng)畫短片，往往更能激發(fā)學(xué)生觀看的興趣。更能抓住學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力。通過這種方式可以使得枯燥的理論講解變成科學(xué)原理的形象展現(xiàn)。

2.5 微課程使用的反饋與評(píng)價(jià)

反饋與評(píng)價(jià)也是非常重要的一個(gè)方面。這有助于我們對現(xiàn)實(shí)型的微課程的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，使之更有利于今后的教學(xué)工作。在具體評(píng)價(jià)的時(shí)候，我們可以關(guān)注該微視頻是否如下幾個(gè)方面：有沒有解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)問題？所采用的技巧是否合適？是否能吸引學(xué)生的注意力？老師的講解是否規(guī)范無誤？……同時(shí)一個(gè)課件的評(píng)價(jià)還應(yīng)綜合考慮到：課件是否簡潔鮮明？是否給人留下深刻的印象？講解人的思路是否清晰？是不是對學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)的任務(wù)單有幫助？等諸多方面的內(nèi)容。

3 實(shí)施微課程以來相應(yīng)的教學(xué)效果及反饋

近幾年來，環(huán)境科學(xué)學(xué)院積極推進(jìn)與微課程有關(guān)的教學(xué)改革?？紤]到不同學(xué)生接受能力的差異，探討如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性。并采用錄制微視頻或提供一些MOOC資源讓學(xué)生在課前進(jìn)行觀看，結(jié)合課后也提供相應(yīng)的參考資料幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)面的拓展。為了了解改革的效果，我們在學(xué)期過程中和期末分別發(fā)放了有關(guān)微課程的（下轉(zhuǎn)第188頁）（上接第141頁）調(diào)查問卷。從問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，這輪教學(xué)改革的確取得了較好的效果。師生普遍反映微課程比較形象生動(dòng)，有助于對一些抽象概念的了解。

但同時(shí)我們也要看到并不是每個(gè)學(xué)生對微課程的反應(yīng)都很積極。一方面，一些學(xué)習(xí)主動(dòng)性差的學(xué)生課前不愿意去觀看相應(yīng)的微課程，更不要說實(shí)驗(yàn)過后的拓展練習(xí)了。故這部分學(xué)生學(xué)習(xí)的效果不理想。另一方面，由于在實(shí)驗(yàn)之前教師就已經(jīng)在班級(jí)微信群中上傳相關(guān)的微課程資料，在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中教師的注意力也主要用于答疑和一些基本的操作示范，而不再是面面俱到的重復(fù)講解。這對于課前沒有認(rèn)真預(yù)習(xí)的學(xué)生來講，實(shí)施微課程教學(xué)中學(xué)習(xí)的難度更大了。

微課程由于不僅涉及到教學(xué)大綱的貫徹、教學(xué)內(nèi)容的理解同時(shí)還涉及到一些技術(shù)層面的問題。比如對一些截屏軟件、視頻剪輯軟件的學(xué)習(xí)與使用。故往往要耗費(fèi)教師更多的時(shí)間與精力來學(xué)習(xí)與制作。我院采取以教研室作為單位集體備課，所開發(fā)的微視頻的內(nèi)容也根據(jù)師生的反饋進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整以便在下一次的應(yīng)用當(dāng)中取得更好的效果。通過長期的積累與調(diào)整，逐步加大微課程在傳統(tǒng)教學(xué)中運(yùn)用的比重。從實(shí)際情況看，這幾年堅(jiān)持下來取得的教學(xué)效果還是比較明顯的。

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