吳科元 劉雅莉
摘 ? 要:自疫情以來,“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)教學(xué)的影響日益凸顯,而線上教學(xué)的問題也逐漸被暴露出來。根據(jù)疫情期間線上教學(xué)出現(xiàn)的問題探究有機(jī)化學(xué)線上教學(xué)的策略,并結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)手段,將有機(jī)化學(xué)的教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)和生活相結(jié)合,由此可提高在線教學(xué)的效率。
關(guān)鍵詞:“互聯(lián)網(wǎng)+”;有機(jī)化學(xué);線上教學(xué)
中圖分類號(hào):G633.8 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?文章編號(hào):1009-010X(2021)35-0033-04
近年來,“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的線上教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課程在我國(guó)快速發(fā)展,已成為日常教學(xué)不可分割的一部分,因此怎樣真正提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的效率成為我們面臨的又一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。有機(jī)化學(xué)是一門相對(duì)抽象的學(xué)科,以研究有機(jī)化合物為基礎(chǔ),其思維方式和學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)無機(jī)化合物相比有很大的差別,同時(shí)有機(jī)化學(xué)作為高考的必考題型,在高考中占有很大比重。在日常學(xué)習(xí)中,教師在課堂上單純講解相關(guān)知識(shí)比較抽象難懂,所以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不夠好,這造成有機(jī)試題成為了學(xué)生失分的“重災(zāi)區(qū)”。本文以筆者所在的學(xué)校為例,搜集、匯總疫情期間線上教學(xué)出現(xiàn)的各種問題,由此對(duì)有機(jī)化學(xué)線上教學(xué)策略進(jìn)行研究,并提出新的在線教學(xué)模式,以期提升線上教學(xué)的效率。
一、有機(jī)化學(xué)教學(xué)分析
筆者在長(zhǎng)期的有機(jī)化學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)通常存在以下不足之處:
(一)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果不好
有機(jī)化學(xué)知識(shí)較為復(fù)雜與枯燥,課本上對(duì)部分反應(yīng)機(jī)理的描述不多但還需掌握,這使得學(xué)生感到有機(jī)化學(xué)知識(shí)繁瑣且難以理解。教學(xué)方式多為教師集中講解,缺乏與實(shí)際生活相聯(lián)系,學(xué)生靠死記硬背掌握相關(guān)知識(shí),這樣掌握得既慢遺忘得又快。
(二)教材與考試存在著客觀的“剪刀差”
教材中較為簡(jiǎn)單的題型測(cè)試目標(biāo)限制了學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,而平時(shí)考試中的有機(jī)化學(xué)試題常以開放題和有機(jī)推斷題為主進(jìn)行考查,這樣的題目要求學(xué)生能多角度地思考問題。所以導(dǎo)致一部分學(xué)生在面對(duì)有機(jī)化學(xué)試題時(shí)會(huì)感到即使學(xué)了也不會(huì)的無力感。
(三)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件不足
教材中與有機(jī)化學(xué)相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)有14個(gè),驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)有3個(gè),制備實(shí)驗(yàn)有3個(gè),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有3個(gè),有關(guān)實(shí)驗(yàn)的習(xí)題有1道,總計(jì)24個(gè),由此可見有機(jī)實(shí)驗(yàn)在有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。由于受到各種條件的限制,加上部分有機(jī)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)較慢,副產(chǎn)物較多,對(duì)身體有一定的危害,因此教師通常采取口述實(shí)驗(yàn)或者視頻演示實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行教學(xué),有條件的學(xué)??赡軙?huì)演示一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),但教師在演示過程中,由于學(xué)生人數(shù)較多、視角和距離等原因,也無法保證每一位學(xué)生都能清楚和完整地看到教師演示的全過程,這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)并未達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解的目的。
二、線上教學(xué)情況分析
新冠疫情爆發(fā)延遲開學(xué)后,各中小學(xué)及高校都在努力創(chuàng)造條件開展線上教學(xué)。在疫情防控常態(tài)化的今天,各學(xué)校都已經(jīng)開始正式教學(xué),但我們有必要對(duì)線上教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)及時(shí)進(jìn)行總結(jié),以避免在今后類似的情況下遭遇由經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致的慌亂。
(一)線下與線上雖順利切換,但質(zhì)量難以保障
筆者根據(jù)線上教學(xué)的角色設(shè)計(jì)了分別針對(duì)教師和學(xué)生的兩份調(diào)查問卷。問卷結(jié)果顯示,70%的教師在疫情之前未開展過線上教學(xué),近一半的學(xué)生在疫情之前未參加過線上教學(xué),但疫情之后幾乎所有的教師和學(xué)生都已經(jīng)對(duì)線上教學(xué)有了一定的了解。從數(shù)量上看,由于疫情,互聯(lián)網(wǎng)與教育的結(jié)合愈發(fā)緊密,從線下教育到線上教育的轉(zhuǎn)化也順其自然地完成了。我們雖然在線上教學(xué)方面取得了初步的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與教學(xué)成效,但經(jīng)過疫情好轉(zhuǎn)后開學(xué)測(cè)試的檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)線上教學(xué)的質(zhì)量較線下教學(xué)而言還是大打折扣。
(二)線上教學(xué)平臺(tái)雖多,但想達(dá)到與線下等同的教學(xué)效果難
筆者粗略統(tǒng)計(jì)了各學(xué)校線上教學(xué)的平臺(tái),發(fā)現(xiàn)種類有二十余種,其中QQ直播、騰訊會(huì)議、釘釘為應(yīng)用較多的平臺(tái),這些被較多應(yīng)用的教學(xué)平臺(tái)都能基本滿足常規(guī)教學(xué)的需求,但也存在一些不足之處。如騰訊會(huì)議雖能實(shí)現(xiàn)多人線上面對(duì)面交流但卻無法實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)在線人員名單;釘釘可以實(shí)現(xiàn)本節(jié)課未上課學(xué)生名單及學(xué)生聽課時(shí)長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)卻無法保證遠(yuǎn)在屏幕另一端的學(xué)生是否處于掛機(jī)狀態(tài)。由于高中生的自主學(xué)習(xí)能力較差,因此利用這些平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)很難達(dá)到與線下等效的教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋效果。
三、基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的有機(jī)化學(xué)教學(xué)策略
在疫情防控常態(tài)化的形勢(shì)下,我們?nèi)孕鑼?duì)線上教學(xué)方式進(jìn)行系統(tǒng)認(rèn)識(shí)及理論分析。根據(jù)高中生的特點(diǎn),探尋出一種能夠?qū)⒒ヂ?lián)網(wǎng)與教學(xué)活動(dòng)中的每個(gè)環(huán)節(jié)相結(jié)合的一整套教學(xué)體系,這對(duì)于幫助學(xué)生掌握知識(shí)要點(diǎn)、增強(qiáng)創(chuàng)新能力、促進(jìn)綜合素質(zhì)的全面發(fā)展具有非常重要的意義。
筆者依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,綜合教學(xué)實(shí)踐的前期探索,依托北京四中網(wǎng)校的愛學(xué)平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱愛學(xué)),構(gòu)建了“三三加一”教學(xué)模式,努力實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)與線下教學(xué)質(zhì)量等效,同時(shí)為有效實(shí)施線上教學(xué)提供了參考。第一個(gè)“三”指的是教學(xué)過程分課前、課上、課后三步;第二個(gè)“三”指的是教學(xué)由教師主導(dǎo),學(xué)生是主體,以多媒體為中介;“加一”指的是教學(xué)內(nèi)容的延伸與拓展,即第二課堂。
(一)課前預(yù)習(xí)
課前,教師通過愛學(xué)向?qū)W生推送電子版學(xué)案和與學(xué)案內(nèi)容完全吻合的微課,要求學(xué)生根據(jù)微課完成導(dǎo)學(xué)案,并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)通過愛學(xué)反饋給教師。然后教師針對(duì)學(xué)生反饋的學(xué)案和提問情況進(jìn)行二次備課,做到在課前充分了解學(xué)情,進(jìn)而能在課堂上有針對(duì)性地解決問題,有的放矢。而學(xué)生作為課堂的主體,在學(xué)習(xí)了微課之后,獲得了充分的知識(shí)儲(chǔ)備。在線上教學(xué)期間依然堅(jiān)持讓學(xué)生自主預(yù)習(xí)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神與自主學(xué)習(xí)能力。
1.嚴(yán)格把控微課,增強(qiáng)預(yù)習(xí)的趣味性。北京四中的愛學(xué)平臺(tái)雖針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有對(duì)應(yīng)的微課,但我們要做到微課盡可能適應(yīng)學(xué)情,讓學(xué)生不出現(xiàn)在課程未開始時(shí)就已經(jīng)感到困難的情況,所以教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況錄制適合自己學(xué)生的微課。這里向大家介紹兩種適合在一線教學(xué)中使用的微課錄制方法:(1)教學(xué)錄像型即將教師的講課、演示、示范等教學(xué)活動(dòng)利用攝像機(jī)或錄播系統(tǒng)拍攝下來,制成教學(xué)微視頻,此種方法能夠讓學(xué)生有親臨課堂之感。沒有微格的學(xué)??捎娩浵駲C(jī)在普通教室進(jìn)行微課的錄制,這也能取得相近的效果。(2)屏幕錄制型即通過軟件將多媒體課件或教學(xué)動(dòng)畫等通過電腦進(jìn)行展示并對(duì)其進(jìn)行講解錄制。此種方法相較于錄像型制作方法更簡(jiǎn)單、方便,因此更容易在普通教師中推廣。
2.嚴(yán)格落實(shí)二次備課,增加教師對(duì)課堂的把握。在愛學(xué)平臺(tái)收到學(xué)生的學(xué)案反饋后,教師根據(jù)學(xué)生學(xué)案的完成情況了解本班學(xué)情以修訂學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),并對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)中不恰當(dāng)?shù)牟糠诌M(jìn)行修改,同時(shí)從課程實(shí)際出發(fā)選取合適的教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)。
(二)課上互動(dòng)
線上教學(xué)將教學(xué)行為和教學(xué)空間分離開來,這加大了師生互動(dòng)的難度。對(duì)此各直播平臺(tái)不斷進(jìn)行改進(jìn),目前筆者所用的愛學(xué)平臺(tái)推出了共享屏幕、評(píng)論彈幕、實(shí)時(shí)點(diǎn)名簽到、連麥提問、推送答題卡等實(shí)時(shí)功能,在活躍課堂氣氛的同時(shí)提高了學(xué)生課堂的專注度,也增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。針對(duì)有機(jī)化學(xué)空間結(jié)構(gòu)學(xué)生難以想象、反應(yīng)原理難以理解的特點(diǎn),教師可在線上教學(xué)中結(jié)合多種信息技術(shù)加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解,進(jìn)而可增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
1.ChemOffice、GaussView等高級(jí)軟件的應(yīng)用。教師可利用ChemOffice、GaussView等高級(jí)軟件對(duì)任意有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)和空間立體構(gòu)型進(jìn)行仿真,由此可降低學(xué)生理解有機(jī)物結(jié)構(gòu)的難度,加深學(xué)生對(duì)有機(jī)物空間構(gòu)型的理解,如此一來針對(duì)同分異構(gòu)體種類的判斷也就一目了然了。例如通過建立甲烷的球棍模型(如圖2所示)可使學(xué)生直觀感受甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。對(duì)于有機(jī)化學(xué)常見考點(diǎn)之一的共面問題也能夠通過此軟件變得可視化,例如通過構(gòu)建甲苯、苯乙烯等有機(jī)分子結(jié)構(gòu)模型(如圖3所示)觀察最多共面原子個(gè)數(shù),這解決了不能面對(duì)面使用實(shí)物模型造成的學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)難以理解的問題。
教師還可以通過結(jié)合ChemOffice里分子的立體結(jié)構(gòu)講述有機(jī)物分子化學(xué)鍵的斷裂和形成情況,并對(duì)有機(jī)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行仿真。如此可使學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)中較難掌握的反應(yīng)機(jī)理問題有直觀認(rèn)識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)。
2.仿真實(shí)驗(yàn)室。目前市面上有很多線上實(shí)驗(yàn)室如大連理工大學(xué)的MLabs軟件就可以對(duì)某些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行線上模擬,如乙酸異戊酯的制備實(shí)驗(yàn)或簡(jiǎn)單有機(jī)反應(yīng)裝置的搭建,但該軟件的這部分功能尚處于內(nèi)測(cè)階段,所以應(yīng)用具有一定的局限性。上面介紹的ChemOffice中也有能夠搭建反應(yīng)裝置的組件(如圖4所示),應(yīng)用這些軟件進(jìn)行教學(xué)可使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器有更加深刻的認(rèn)識(shí)。
圖4 ChemOffice搭建的蒸餾實(shí)驗(yàn)裝置
3.過程、流程模擬。對(duì)于一些難以演示的工業(yè)流程,教師可應(yīng)用多媒體對(duì)其進(jìn)行模擬演示。例如在講解“脂肪烴的來源及其應(yīng)用”中的原油分餾及裂化過程時(shí),限于條件不能組織學(xué)生實(shí)際參觀也沒有大學(xué)化工實(shí)驗(yàn)課的裝置,這時(shí)教師可以通過電腦把該實(shí)驗(yàn)的全過程模擬出來,這無疑能使問題更清晰化、更具說服力,同時(shí)該流程的動(dòng)態(tài)過程模擬也能使學(xué)生對(duì)主要生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)生身臨其境的感覺。一系列多媒體軟件的應(yīng)用使有機(jī)化學(xué)的線上教學(xué)更加順利,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)、化抽象為形象的目的,同時(shí)還體現(xiàn)了證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng)。
(三)課后鞏固
教師根據(jù)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置相關(guān)的習(xí)題任務(wù)并在愛學(xué)上進(jìn)行推送,學(xué)生利用當(dāng)天的自習(xí)時(shí)間完成任務(wù)并按時(shí)在愛學(xué)上提交,愛學(xué)會(huì)實(shí)時(shí)將學(xué)生的作業(yè)完成情況進(jìn)行匯總,包括班級(jí)整體作業(yè)上交情況、每小題正確率、錯(cuò)誤學(xué)生名單(表1)及單個(gè)學(xué)生的得分排名情況、作業(yè)完成時(shí)間等各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)(表2)。
教師結(jié)合學(xué)生的作業(yè)完成情況有針對(duì)性地錄制講解微課并通過愛學(xué)推送給學(xué)生,學(xué)生可以根據(jù)自己的作業(yè)情況有選擇性地觀看,聽不懂的問題還可以暫停或者反復(fù)觀看。教師也可以根據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)建立錯(cuò)題庫,以在今后的測(cè)試中反復(fù)測(cè)試出錯(cuò)率較高的題,如此可夯實(shí)學(xué)生的薄弱知識(shí)。
(四)課外延伸
化學(xué)第二課堂是化學(xué)課堂教學(xué)的延伸,即將課堂所學(xué)與生活實(shí)際相結(jié)合,讓學(xué)生在多樣的課外活動(dòng)中自主探究學(xué)習(xí),由此可鞏固學(xué)生的知識(shí),提升學(xué)生的能力。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,學(xué)生可以自主了解的相關(guān)知識(shí)有很多,教師也可以推薦一些適合的網(wǎng)站讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行生活中有機(jī)化學(xué)課題的研究。例如在講解“生活中兩種常見的有機(jī)物”時(shí),教師可鼓勵(lì)學(xué)生利用身邊的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過這些資料向?qū)W生傳達(dá)了一個(gè)重要信息——化學(xué)與我們的生產(chǎn)生活息息相關(guān),這體現(xiàn)了科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)。
教學(xué)實(shí)踐表明,將有機(jī)化學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,應(yīng)用合適的多媒體并適當(dāng)引入最新的前沿科研成果對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性具有積極作用。除此之外其還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),拓展學(xué)生的知識(shí)面,進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)以研促教、教研相長(zhǎng)。