鄭婷婷 楊瑩 薛雨婷 吳昱舫(首都師范大學(xué)化學(xué)系，北京 100048)

0 引言

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，由于課堂時(shí)間有限，教師更注重實(shí)驗(yàn)原理及步驟的講解，忽視了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)，也缺乏與學(xué)生的深入交流和針對(duì)性指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力的不足。通過(guò)將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合將有效改善這一問(wèn)題。課前學(xué)生觀看教師錄制的教學(xué)視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，通過(guò)查閱資料或師生交流來(lái)完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。這不僅幫助學(xué)生達(dá)成高階認(rèn)知目標(biāo)，還提升了學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的能力[1]。課上教師通過(guò)視頻反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生完善知識(shí)體系，在給予學(xué)生充分的引導(dǎo)中完成教學(xué)角色的轉(zhuǎn)換，與學(xué)生建立更牢固的師生關(guān)系，促進(jìn)師生深入交流，從而給予每一位學(xué)生針對(duì)性的指導(dǎo)。這種教學(xué)模式充分激發(fā)了學(xué)生的興趣，提高了學(xué)生的課堂參與度并幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)觀念，使學(xué)生真正掌握化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能[2]。

1 翻轉(zhuǎn)課堂的理論基礎(chǔ)

1.1 掌握學(xué)習(xí)理論

掌握學(xué)習(xí)理論是由美國(guó)著名心理學(xué)家和教育學(xué)家布魯姆提出，他認(rèn)為只要給予足夠的時(shí)間和適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)，幾乎所有學(xué)生對(duì)幾乎所有內(nèi)容都可以達(dá)到掌握的程度[3]。即學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生對(duì)比于能力較強(qiáng)的可能要花更多的時(shí)間掌握知識(shí)。而通過(guò)課前觀看實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻的翻轉(zhuǎn)課堂模式，能夠滿足學(xué)生在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)反復(fù)學(xué)習(xí)課程，給予學(xué)生時(shí)間獨(dú)立思考。這不僅提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，還無(wú)形中提高其自律能力和責(zé)任感[4]。

1.2 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為知識(shí)是客觀的，但他們更強(qiáng)調(diào)知識(shí)主要是由個(gè)體主動(dòng)的建構(gòu)而獲得的。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中過(guò)于強(qiáng)調(diào)教師的傳授而忽略學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，導(dǎo)致知識(shí)是由學(xué)生被動(dòng)建構(gòu)的[5]。此外由于學(xué)生被實(shí)驗(yàn)時(shí)間及實(shí)驗(yàn)室條件等原因限制，學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)及對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)給有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了全新的教學(xué)模式，學(xué)生課前通過(guò)教師設(shè)置的問(wèn)題情境自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，課中在實(shí)際操作中去解決問(wèn)題，課后去思考問(wèn)題，從而完成了自主建構(gòu)知識(shí)。但由于個(gè)體差異性，學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知是不同且單一的，在相互協(xié)作的學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師幫助學(xué)生將知識(shí)理解的豐富全面，共同完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)。

2 翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)勢(shì)分析

2.1 學(xué)生方面

2.1.1 達(dá)成高階認(rèn)知目標(biāo)

布魯姆的教學(xué)目標(biāo)分類見圖1。他將分析、解決及評(píng)價(jià)自己和他人的能力劃分為高階認(rèn)知目標(biāo)，翻轉(zhuǎn)課堂就是高階認(rèn)知目標(biāo)的體現(xiàn)[6]。多數(shù)人認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂僅僅是教師將教學(xué)內(nèi)容錄成視頻后讓學(xué)生觀看進(jìn)行自學(xué)。實(shí)際上它強(qiáng)調(diào)的是：首先學(xué)生要學(xué)習(xí)知識(shí)，沒(méi)有知識(shí)的教學(xué)方法是不成立的。在學(xué)生掌握領(lǐng)會(huì)知識(shí)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行知識(shí)的應(yīng)用，既而培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問(wèn)題的能力，直到學(xué)生能夠進(jìn)行自我及他人的評(píng)價(jià)，從而達(dá)成高階認(rèn)知目標(biāo)并形成知識(shí)體系。

圖1 布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類

2.1.2 完成知識(shí)體系構(gòu)建

傳統(tǒng)教學(xué)中教師非常注重知識(shí)的講授，導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)。而翻轉(zhuǎn)課堂則強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)。其中知識(shí)保持是學(xué)生完成知識(shí)體系構(gòu)建的重要環(huán)節(jié)，它既是學(xué)生積累、應(yīng)用知識(shí)的前提，又是學(xué)生進(jìn)一步理解新知識(shí)的準(zhǔn)備條件[7]。David A. Sousa曾對(duì)人們通過(guò)不同方式學(xué)習(xí)后的知識(shí)保持率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)見表1。數(shù)據(jù)表明，讓學(xué)生更大程度參與到自主學(xué)習(xí)中能夠幫助學(xué)生保持知識(shí)，完成知識(shí)體系的構(gòu)建。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)通過(guò)運(yùn)用視聽結(jié)合、討論、實(shí)踐練習(xí)等方式幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，并完成知識(shí)體系的建構(gòu)。

表1 學(xué)習(xí)24小時(shí)后的知識(shí)保持率

2.2 教師方面

2.2.1 樹立教師威信與師愛(ài)

教師的威信與師愛(ài)是教師與學(xué)生之間良好人際關(guān)系的體現(xiàn)，亦是教師有效影響學(xué)生的基礎(chǔ)和前提。形成和維護(hù)教師的威信，保持真摯師愛(ài)，既是教師進(jìn)行有效教育的重要條件，又是教師建立和諧師生關(guān)系的前提[8]。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式大大延長(zhǎng)了教師與學(xué)生的交流時(shí)間，并使教師與學(xué)生的交流更方便。在頻繁的交流中學(xué)生更信任尊重教師，教師也逐漸了解學(xué)生的優(yōu)勢(shì)與不足，并幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)技能從而建立良好的師生關(guān)系。

2.2.2 提升教師的教育能力

預(yù)見能力：翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式要求教師善于組織、運(yùn)用教材，并且對(duì)本班學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有準(zhǔn)確的預(yù)估和對(duì)教學(xué)活動(dòng)有一定的預(yù)見性。此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，教師也需不斷學(xué)習(xí)，提升自己的教學(xué)技能。

傳導(dǎo)能力：課前要求教師對(duì)教學(xué)大綱和教學(xué)目的充分理解，課上根據(jù)制定的教學(xué)計(jì)劃組織課堂教學(xué)。此外，教師在知識(shí)的傳導(dǎo)過(guò)程中需轉(zhuǎn)變教育觀念，給予學(xué)生充分的自由，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性，訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散性思維，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

監(jiān)控能力：在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，由于學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的重要性，教師需及時(shí)關(guān)注學(xué)生的反饋并據(jù)此調(diào)整自己的教學(xué)設(shè)計(jì)，做到對(duì)教學(xué)過(guò)程有一定的監(jiān)控性。在不斷的改進(jìn)與調(diào)整中逐漸提高教師的教學(xué)監(jiān)控能力[9]。

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型構(gòu)建

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型由美國(guó)學(xué)者Gerstein[10]最先構(gòu)建，他將課堂劃分為體驗(yàn)學(xué)習(xí)、概念學(xué)習(xí)、意義建構(gòu)以及展示應(yīng)用四個(gè)階段。后來(lái)眾多學(xué)者也分別構(gòu)建了教學(xué)模型。筆者借鑒他們的觀點(diǎn)并結(jié)合有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，構(gòu)建了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型見圖2。

圖2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型

筆者將學(xué)習(xí)地點(diǎn)劃分為教師和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將知識(shí)的建構(gòu)劃分為課前、課上、課后。在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上學(xué)生進(jìn)行課前、課后的自主學(xué)習(xí)。課前學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)清單自主學(xué)習(xí)，并按照學(xué)習(xí)清單和教學(xué)視頻進(jìn)行知識(shí)總結(jié)完成知識(shí)的初步建構(gòu)；課后學(xué)生通過(guò)填寫問(wèn)卷調(diào)查進(jìn)行學(xué)習(xí)反思，及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方法，在不斷改進(jìn)中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。教室中學(xué)生進(jìn)行課上的合作探究并將課前的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。教師通過(guò)知識(shí)回顧將課前與課上內(nèi)容緊密結(jié)合，并在小組合作探究、師生交流、鞏固拓展的過(guò)程中幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺，逐漸完成知識(shí)體系的構(gòu)建[11]。

4 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

筆者以大學(xué)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)《甲基橙的制備》為例設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過(guò)程見圖3。包括課前自主學(xué)習(xí)、課上合作探究以及課后評(píng)價(jià)與反饋環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)主要通過(guò)知識(shí)的感知、理解、概括等環(huán)節(jié)逐步完成知識(shí)建構(gòu)，而在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，筆者結(jié)合有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特性，利用知識(shí)回顧環(huán)節(jié)將課前自主學(xué)習(xí)與課上合作探究的教學(xué)活動(dòng)緊密結(jié)合。引導(dǎo)學(xué)生完成由理論到實(shí)際的知識(shí)感知，由自主到合作的知識(shí)建構(gòu)。

圖3 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

4.1 課前自主學(xué)習(xí)

學(xué)生觀看教師錄制的教學(xué)視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教師在錄制視頻時(shí)應(yīng)樹立全局意識(shí)并提前查閱與《甲基橙的制備》相關(guān)的文獻(xiàn)材料，且在視頻中設(shè)置相應(yīng)問(wèn)題以確保教育活動(dòng)目的的實(shí)現(xiàn)。此外，錄制視頻時(shí)需有明確的教學(xué)目標(biāo)便于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)。

4.1.1 感知知識(shí)

感知知識(shí)是學(xué)生理解及構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)的起點(diǎn)，是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)由不知到知的開端。教師通過(guò)設(shè)計(jì)任務(wù)清單見表2，引導(dǎo)學(xué)生在觀看視頻前明確本次視頻課的教學(xué)目標(biāo)及學(xué)習(xí)任務(wù)，以此加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的感知。而學(xué)生在任務(wù)清單的引導(dǎo)下學(xué)習(xí)，也有助于知識(shí)體系的初步構(gòu)建。

表2 學(xué)習(xí)任務(wù)清單設(shè)計(jì)

4.1.2 理解知識(shí)

學(xué)生在完成感知環(huán)節(jié)后對(duì)實(shí)驗(yàn)有了初步認(rèn)知，但由于個(gè)體差異性，學(xué)生可根據(jù)自己的實(shí)際情況合理安排觀看時(shí)間和次數(shù)，完成學(xué)習(xí)清單上的任務(wù)。在此環(huán)節(jié)幫助學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)要求、原理、步驟等，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)更深層次的理解。

4.1.3 概括知識(shí)

任何知識(shí)都不是孤立的。教師在錄制視頻時(shí)要注重知識(shí)的聯(lián)系與概括，這有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)建構(gòu)完整的“知識(shí)鏈”。此外，學(xué)生在觀看教學(xué)視頻時(shí)應(yīng)注重把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，有條理的存儲(chǔ)和記憶知識(shí)并進(jìn)行概括，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)知識(shí)構(gòu)建。

4.1.4 應(yīng)用知識(shí)

學(xué)生在概括知識(shí)環(huán)節(jié)中大致完成了知識(shí)的建構(gòu)。教師利用視頻發(fā)布測(cè)驗(yàn)題檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)掌握、運(yùn)用程度。該環(huán)節(jié)將有效提高學(xué)生的分析、解決問(wèn)題能力。而學(xué)生根據(jù)測(cè)驗(yàn)題進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，通過(guò)查看答案解析或查閱資料完成本次的課前自主學(xué)習(xí)，逐步完善自己的知識(shí)建構(gòu)。

4.1.5 教學(xué)反饋反思

教師根據(jù)知識(shí)總結(jié)及測(cè)評(píng)分?jǐn)?shù)對(duì)全班學(xué)生知識(shí)掌握程度進(jìn)行評(píng)估并判斷本次視頻課的教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成。通過(guò)教學(xué)反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，為下一步教學(xué)活動(dòng)打好基礎(chǔ)。此外，教師也需針對(duì)教學(xué)反饋客觀評(píng)價(jià)自己，吸取經(jīng)驗(yàn)提高教育能力。

4.2 課上合作探究

學(xué)生通過(guò)課前自主學(xué)習(xí)對(duì)《甲基橙的制備》的理論知識(shí)有一定的認(rèn)知，并建立了知識(shí)體系。但由于個(gè)體差異性，每名學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解是不同且單一的。此外，鑒于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特性，我們不僅要注重學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、操作等理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，還要著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。因此在課堂上我們采用小組合作探究模式幫助學(xué)生完善知識(shí)體系的建構(gòu)。師生共同完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)，完成由理論到實(shí)踐的過(guò)渡。

4.2.1 知識(shí)回顧

在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式下，知識(shí)回顧環(huán)節(jié)起到了至關(guān)重要的作用——承上啟下。由于學(xué)生課前預(yù)學(xué)了知識(shí)，課堂上教師可適當(dāng)節(jié)省教授新知識(shí)的時(shí)間，并利用知識(shí)回顧環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生分析知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，為協(xié)作探究環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。

4.2.2 協(xié)作探究

教師簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)安排與注意事項(xiàng)后，學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)操作流程并進(jìn)行儀器搭建。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)互相協(xié)作來(lái)探究《甲基橙的制備》的實(shí)驗(yàn)方法。而教師作為反饋的主體也應(yīng)隨時(shí)監(jiān)控班級(jí)的狀況，及時(shí)關(guān)注各組動(dòng)態(tài)并進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)。同時(shí)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)完畢后將其與改進(jìn)措施統(tǒng)一下發(fā)，幫助學(xué)生規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)驗(yàn)技能。

4.2.3 交流協(xié)商

實(shí)驗(yàn)完畢后各組拆除實(shí)驗(yàn)裝置。首先由各個(gè)小組進(jìn)行組內(nèi)協(xié)商，根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象討論原因以及在實(shí)驗(yàn)操作方面遇到的問(wèn)題，從中鍛煉學(xué)生的溝通能力。然后再由各個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)匯報(bào)，師生雙方共同交流協(xié)商幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺，完善知識(shí)體系的構(gòu)建。

4.2.4 知識(shí)總結(jié)

學(xué)生通過(guò)課前的自主學(xué)習(xí)與課上的合作探究將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合。并在操作中充分運(yùn)用各種感官對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。此外，實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的直觀感受亦激發(fā)了學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，加深了對(duì)知識(shí)的理解并啟發(fā)學(xué)生自覺(jué)概括。

4.2.5 知識(shí)拓展

教師可結(jié)合實(shí)驗(yàn)提問(wèn)學(xué)生具有推理性的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)理解的豐富全面，如讓學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)中偶聯(lián)反應(yīng)的條件。指導(dǎo)學(xué)生完成由理論到實(shí)踐再到理論的知識(shí)建構(gòu)，加深對(duì)知識(shí)的感知及對(duì)知識(shí)體系的完善，真正完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

4.3 教學(xué)反饋與反思

課后，學(xué)生仍可再反復(fù)觀看教學(xué)視頻及時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)反思。而教師根據(jù)學(xué)生的填寫情況及課堂上學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)進(jìn)行本節(jié)課的教學(xué)反思，深入分析翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式的收獲與問(wèn)題以便能夠及時(shí)調(diào)整和制定更加合理的教學(xué)計(jì)劃，從而在不斷的改進(jìn)與調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)中逐步提升自己的教學(xué)能力。

5 結(jié)語(yǔ)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)，它將豐富的信息化資源與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分結(jié)合，為學(xué)生提供新型教學(xué)模式。雖然翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法是教育的大趨勢(shì)，但現(xiàn)階段其教學(xué)實(shí)施過(guò)程還過(guò)于單一，主要仍以視頻為主。此外，由于傳統(tǒng)觀念的影響，學(xué)校和家長(zhǎng)對(duì)翻轉(zhuǎn)教學(xué)的態(tài)度以及學(xué)生的自控性和自主性等都在影響教學(xué)效果。翻轉(zhuǎn)課堂模式還有許多亟待解決的問(wèn)題，我們?nèi)孕枵业竭m合中國(guó)學(xué)生的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。