黎卓熹 成燕琴 王有娣 關(guān)冠恒 徐娟娟（通訊作者） 廣州新華學(xué)院藥學(xué)院

● 問(wèn)題的提出

目前，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的免費(fèi)使用，雖然實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在線(xiàn)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、居家學(xué)習(xí)的想法，但還存在著不足。首先，線(xiàn)上操作過(guò)于簡(jiǎn)單，學(xué)生動(dòng)動(dòng)手指點(diǎn)擊鼠標(biāo)便可以完成虛擬實(shí)驗(yàn)，一切都是程序化的設(shè)定，學(xué)生缺少思考。其次，無(wú)法觀察真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，電腦操作也無(wú)法讓學(xué)生掌握規(guī)范的實(shí)驗(yàn)動(dòng)作，將來(lái)學(xué)生面對(duì)真實(shí)的儀器可能不懂如何使用。再次，用時(shí)短，不能滿(mǎn)足教學(xué)方案的要求。按照筆者所在學(xué)院有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方案，每一次課有7個(gè)學(xué)時(shí)，而線(xiàn)上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平均一個(gè)項(xiàng)目?jī)H需時(shí)45分鐘。最后，單純的人機(jī)交互形式削弱了人與人之間的互動(dòng)，教師無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并給學(xué)生提出建議。因此，筆者認(rèn)為，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)線(xiàn)上教學(xué)不能單純依靠虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，必須做出調(diào)整。

● 改革措施

針對(duì)上述問(wèn)題，筆者提出了四個(gè)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)則：

①眼見(jiàn)為實(shí)，教師提前錄制視頻供學(xué)生線(xiàn)上觀看，創(chuàng)設(shè)接近真實(shí)的體驗(yàn)。

②加強(qiáng)互動(dòng)，通過(guò)討論、問(wèn)答等環(huán)節(jié)促進(jìn)師生交流、生生交流。

③把控時(shí)長(zhǎng)，增設(shè)小組任務(wù)保證教學(xué)質(zhì)量，滿(mǎn)足課時(shí)要求。

④以練督學(xué)，在習(xí)題中鞏固實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)，在任務(wù)中學(xué)習(xí)拓展內(nèi)容。

1.課堂實(shí)施

根據(jù)以上準(zhǔn)則，每一次有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課都按照教師精講、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組任務(wù)、成果展示、實(shí)驗(yàn)小測(cè)五個(gè)步驟進(jìn)行，具體細(xì)節(jié)如下頁(yè)表1所示。

表1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂實(shí)施方案

第一步，教師精講?！爸辈?在線(xiàn)互動(dòng)”模式是最受學(xué)生認(rèn)可的一種在線(xiàn)教學(xué)模式[1]，利用QQ群直播、騰訊課堂、騰訊會(huì)議或其他直播平臺(tái)，任課教師詳細(xì)講授本次實(shí)驗(yàn)的目的、原理、試劑、裝置及步驟。這與平常線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)課講授的內(nèi)容是相同的，教師必須向?qū)W生明確實(shí)驗(yàn)的目的，闡明原理，介紹所有化學(xué)試劑的作用，強(qiáng)調(diào)每一步操作的注意事項(xiàng)。之后，播放實(shí)驗(yàn)視頻，具體地描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。由于大部分虛擬試驗(yàn)項(xiàng)目?jī)H僅提供模擬界面，學(xué)生無(wú)法看見(jiàn)實(shí)際的反應(yīng)過(guò)程，所以提前錄制并播放實(shí)驗(yàn)視頻非常有必要。通過(guò)視頻學(xué)生可以清楚地觀察溶液分層、反應(yīng)液沸騰、產(chǎn)物析出等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。除了讓學(xué)生看到現(xiàn)象，教師還要描述其他更多細(xì)節(jié)，如“聞到了酸味”“容器外壁發(fā)燙”“20分鐘后才析晶完全”等，力求幫助學(xué)生“聽(tīng)到”“摸到”“嗅到”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，調(diào)動(dòng)學(xué)生的多個(gè)感官，讓他們仿佛置身于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中。此外，學(xué)生平日在實(shí)驗(yàn)室上課時(shí)，可能會(huì)因操作不當(dāng)而狀況百出，教師也可以錄制一些異常情況的視頻，提醒學(xué)生注意規(guī)范操作。

第二步，學(xué)生自主學(xué)習(xí)。當(dāng)任課教師講授完畢后，學(xué)生自行操作練習(xí)。以上兩個(gè)階段與線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)課的流程相似，學(xué)生登錄線(xiàn)上虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，按要求完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，之后回答思考題，并在線(xiàn)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。如果遇到困難，學(xué)生可以立刻在網(wǎng)上發(fā)布討論貼，討論貼的內(nèi)容和對(duì)象都是公開(kāi)的，所有教師和學(xué)生都有權(quán)發(fā)帖、回帖。上一階段的課堂組織者是教師，這一階段的主體則是學(xué)生個(gè)人。教師在后臺(tái)監(jiān)控每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，督促他們按時(shí)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，同時(shí)回復(fù)討論帖，為學(xué)生提供個(gè)性化指導(dǎo)。

第三步，小組任務(wù)。以“乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)”為例，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)小班的學(xué)生分成十個(gè)小組，分別負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)的小組任務(wù)，如表2所示。任務(wù)的主題涉及實(shí)驗(yàn)原理、藥品、操作等基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)，也包含實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等拓展內(nèi)容。小組成員利用即時(shí)通信工具分配工作，討論意見(jiàn)，在網(wǎng)絡(luò)上搜集資料，再利用所有素材自主編排作品。此環(huán)節(jié)在課后完成，不僅不占用上課時(shí)間，還給予學(xué)生足夠的時(shí)間自由度，讓小組成員有充足的時(shí)間思考并且解決問(wèn)題。利用即時(shí)通信工具，小組成員可以隨時(shí)隨地交換意見(jiàn)，在討論中互相學(xué)習(xí)，在合作中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。作品的形式不限，這有利于小組成員發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造性地編排出各具小組特色的作品。除了提交作業(yè)用于下一環(huán)節(jié)的匯報(bào)，每個(gè)小組還需要設(shè)計(jì)相關(guān)題目用作最后的小測(cè)。

表2 小組任務(wù)

第四步，成果展示。在完成了上一環(huán)節(jié)的課外小組任務(wù)后，全體學(xué)生重新回到線(xiàn)上直播課堂中，向全班同學(xué)展示各自精心策劃的作品。小組任務(wù)著重于組內(nèi)成員交流溝通，而成果匯報(bào)則將互動(dòng)的范圍擴(kuò)大到小組與小組之間、教師與學(xué)生之間。小組成員陳述問(wèn)題與解決思路，分享收獲，最后總結(jié)。其他學(xué)生也需要積極地參與，如提出自己的困惑、質(zhì)疑、爭(zhēng)辯等。與此同時(shí)，教師發(fā)揮組織協(xié)調(diào)作用，通過(guò)鼓勵(lì)，引導(dǎo)每一位學(xué)生大膽發(fā)表見(jiàn)解；通過(guò)提問(wèn)，啟發(fā)每一位學(xué)生用心思考；通過(guò)點(diǎn)評(píng)，給予每一位學(xué)生反饋與建議。成果展示這一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)小組成員、學(xué)生個(gè)體、教師三方暢通平等的交流，能夠活躍課堂氛圍，提高學(xué)生的參與度，提升思辨、表達(dá)能力，有利于打破傳統(tǒng)大學(xué)課堂文化的困境。[2]此外，原本單一的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得以延伸，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到更多的課外知識(shí)，有效地提高了課堂利用率，改善了教學(xué)效果。

第五步，實(shí)驗(yàn)小測(cè)。教師提前收集各小組設(shè)計(jì)的題目，錄入學(xué)習(xí)平臺(tái)。學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成小測(cè)題目，最后教師講解答疑。經(jīng)歷過(guò)上兩個(gè)環(huán)節(jié)的小組活動(dòng)，學(xué)習(xí)的主體再次回歸到學(xué)生個(gè)體，通過(guò)在線(xiàn)小測(cè)檢驗(yàn)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。至此，一次實(shí)驗(yàn)課全部結(jié)束，合7個(gè)課時(shí)。

2.評(píng)價(jià)考核

在課堂教學(xué)實(shí)施方案做出變革的同時(shí)，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)考核也應(yīng)該做出相應(yīng)的變化。第一步教師精講環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)參與搶答、投票等課堂活動(dòng)獲得分?jǐn)?shù)。第二步自主學(xué)習(xí)的分?jǐn)?shù)由虛擬實(shí)驗(yàn)的成績(jī)、思考題和討論帖的作答情況以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告四部分組成。小組任務(wù)的質(zhì)量則交由學(xué)生自己、小組成員、全班其他同學(xué)以及教師分別評(píng)判。每位學(xué)生發(fā)言提問(wèn)的數(shù)量都被計(jì)入課堂活動(dòng)分?jǐn)?shù)。最后加上小測(cè)分?jǐn)?shù)，得到總分。如表3所示，評(píng)價(jià)涵蓋整個(gè)教學(xué)過(guò)程，每一項(xiàng)考核內(nèi)容都有具體的分?jǐn)?shù)比例，提醒學(xué)生認(rèn)真參與每個(gè)活動(dòng)，有效避免了臨時(shí)抱佛腳的行為。學(xué)生也可以根據(jù)過(guò)程評(píng)價(jià)結(jié)果不斷反思總結(jié)，調(diào)整狀態(tài)在下一階段爭(zhēng)取更好的表現(xiàn)。

表3 評(píng)價(jià)考核方案

●反思

本文提出的教學(xué)方案的每一個(gè)環(huán)節(jié)都包含多種交互維度，通過(guò)在線(xiàn)課堂互動(dòng)、討論帖、點(diǎn)評(píng)、講解答疑實(shí)現(xiàn)師生交互，通過(guò)小組任務(wù)、成果展示、提問(wèn)爭(zhēng)辯實(shí)現(xiàn)生生交互，而內(nèi)容交互及人機(jī)交互則貫穿于整個(gè)線(xiàn)上教學(xué)過(guò)程。在后疫情時(shí)代，教師仍需要營(yíng)造良好的交互環(huán)境，讓學(xué)生勇于表達(dá)、敢于質(zhì)疑、善于合作、樂(lè)于思考。

同時(shí)，教師要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)方式，即使是相同的教學(xué)內(nèi)容，也可以設(shè)計(jì)成短視頻、彈幕、搶答、思維導(dǎo)圖等形式，讓學(xué)生獲得更好的內(nèi)容交互體驗(yàn)，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率，改善教學(xué)效果。

①?gòu)闹R(shí)傳播走向知識(shí)共享。在如今信息爆炸的時(shí)代，教師已不再是掌握知識(shí)的唯一權(quán)威，不能再像以往那樣“滿(mǎn)堂灌”，單向地向?qū)W生傳播知識(shí)。隨著在線(xiàn)學(xué)習(xí)的普及和“零零后”——一群從小在網(wǎng)上沖浪的弄潮兒——走入大學(xué)，教師可以發(fā)揮學(xué)生善用互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生自行搜集、整理、共享信息，在線(xiàn)上線(xiàn)下進(jìn)行一系列的知識(shí)交流活動(dòng)。共享活動(dòng)不僅能夠鍛煉學(xué)生的能力，還能拓寬學(xué)生的知識(shí)面，而且還能更新教師的信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

②靈活變通教學(xué)主體。如果將課堂比作知識(shí)海洋中的一艘船，那么教師就好比船上的舵手，學(xué)生好比槳手。如果只有舵手努力工作，船只會(huì)動(dòng)力不足無(wú)法前行；而如果缺少了舵手，船只將在大海中迷失方向。因此，教師必須在課堂活動(dòng)初期強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的目的和意義，設(shè)定航行目標(biāo)。在精講環(huán)節(jié)后，主體從教師轉(zhuǎn)移至學(xué)生，可借用任務(wù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)從領(lǐng)悟到知識(shí)遷移再到創(chuàng)新的過(guò)程，讓船走得更遠(yuǎn)。在實(shí)驗(yàn)課中增設(shè)小組任務(wù)可以發(fā)展學(xué)生深層次的思維品質(zhì)，促進(jìn)共同成長(zhǎng)。而為了避免小組活動(dòng)時(shí)出現(xiàn)濫竽充數(shù)的現(xiàn)象，不僅小組整體要接受考核，個(gè)人也要完成測(cè)試。綜上所述，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中靈活變通教學(xué)主體，調(diào)動(dòng)教師、學(xué)生個(gè)體、小組成員三方參與的積極性，將能力提升起來(lái)，這樣就能讓船只開(kāi)得更快更遠(yuǎn)。

③虛實(shí)結(jié)合，內(nèi)外結(jié)合。盡管學(xué)生最終會(huì)回到實(shí)驗(yàn)室正常上課，但是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)依然可以繼續(xù)開(kāi)展。因?yàn)樗牟僮鞒杀镜?，能完成?shí)驗(yàn)室不能完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。若能輔以影音資料、實(shí)物模型，減少虛擬項(xiàng)目與真實(shí)實(shí)驗(yàn)的差別，則能給學(xué)生帶來(lái)更好的體驗(yàn)。同時(shí)，以授課項(xiàng)目為基礎(chǔ)，推進(jìn)任務(wù)式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生解決生活生產(chǎn)中的問(wèn)題，將課內(nèi)課外有機(jī)結(jié)合，有助于拓展教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度。