翻轉課堂教學在分析化學課程中實踐

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【摘要】通過三次問卷調查和二次平行考試的結果分析，說明了翻轉課堂教學模式優于傳統教學模式。本次教學研究實驗的結果表明，分析化學課程翻轉課堂新模式的實施，逼迫學生有了主動學習的意識，實驗班的筆試成績高于對照班，學生的課程參與程度提高，借閱參考書籍和學術期刊的人數增加，學生語言表達能力得到了提高。最后指出目前我國高校實施翻轉課堂不可回避的一些重要問題。

【關鍵詞】分析化學;翻轉課堂;微課;教學模式

一、引言

分析化學是化學專業一門經典的實踐性較強的課程，該門課程涉及的知識面廣，是化學科學的四大基礎課之一。分析化學對于培養學生的創新能力、思維能力、自學能力和動手能力都非常重要。分析化學的學科特點決定了其在化學人才培養方面的特殊作用，大學化學本科階段的科研能力的訓練，學生動手技能的提高，很大程度是在本課程的教學過程中完成。如何培養出時代需要的專門人才是分析化學教師必須認真思考并努力實踐的課題。當今社會對分析測試專業人才需求日益增大，對高校分析化學課程的教學內容和教材建設也提出了更高的要求，為此，在分析化學中實施教學改革比以往任何時候都更為重要和急迫。“翻轉課堂教學模式”興起于網絡技術的飛速發展和教育技術手段的巨大進步。如今學生通過互聯網獲得信息的渠道多、速度快、來源廣、形式多，讀書學習早已經不是主要的學習方式。手機在手，學生可以利用各種零碎的時間學習知識，課堂上教師提出一個問題就有學生立即在互聯網上尋找答案來解決，學習的方法已經大大改變。大學傳統的教學模式是老師在課堂上講課，學生的任務是聽課，課后讀書復習，完成作業，這種模式下學生的參與程度很低。盡管多年來大學教學過程都強調互動，但是實際的大學課堂仍然是老師的獨角戲。與傳統的課堂教學模式不同，在“翻轉課堂式教學模式”下，學生利用零星的課外時間完成知識學習的第一個階段，而課堂變成了老師與學生之間和學生與學生之間互動的場所，知識的內化在課堂上完成。翻轉課堂教學的方式包括答疑解惑、學生討論、難題解析、學生重點發言、知識的運用等等。通過這些教學措施達到更好的教學效果?！胺D課堂”對學生的學習過程進行了重構。“信息傳遞”是學生在課前進行的，老師不僅提供了視頻，還可以提供在線的輔導。“吸收內化”是在課堂上通過互動來完成的，教師能夠實時了解學生的學習困難，在課堂上給予有效的輔導，同學之間的相互交流更有助于促進學生知識的吸收內化過程。

二、本課題組翻轉課堂實施的基本情況

課題組在2013級1、4兩個班級采用了翻轉課堂模式進行教學，同時以2013級2、3、5、6四個班級作為對照組，開展了教學實踐研究。課程使用武漢大學第五版《分析化學》教材，選擇了網上公開的教學視頻材料。本案例主要經歷了如下3個階段：第一階段教學模式（1~3周）：1.教師簡述教學內容10min；2.學生自主完成作業25min；3.學生專題發言10min（準備PPT）；4.小組討論35min；5.教師總結10min。

第二階段教學模式（4~9周）：1.教師簡述教學內容35min；2.學生專題發言10min（準備PPT）；3.小組討論35min；4.教師總結10min。

第三階段教學模式（10~18周）：1.教師講授教學內容45min（教室）；2.小組討論45min（微格教室，含學生專題發言）；3.教師不定期開展口試。本次教學研究實踐經歷了不斷調整教學模式的過程，在半學期之后確定了分段進行教學的模式，教學的模式得以固定。從教學場地、教學組織和教學管理的角度出發，最后實施的不是完全的翻轉課堂，而是一種折中的翻轉課堂形式，但卻是一個可行且有效的模式。根據翻轉課堂的定義，教學內容的學習應該提前在課堂之前完成，我們嘗試了這種做法，實踐的效果并不理想。原因之一是大學生積極主動自學的自覺性差，沒有經歷過自主學習的訓練。其二理科二年級的學生課時多，幾乎沒有自學時間，多數人不能完成提前進行視頻學習的任務。其三是有效的監督檢查非常困難，我們采取了小組長登記的辦法效果不好，不能有效保證每一位學生都完成前一階段的學習。由于翻轉課堂前段學習不能有效保證，課堂的討論當然很難進行。課題組最后確定的第三階段教學模式受到學生們歡迎，原因是做了大量的準備工作，學生參與課堂討論有了前期的鋪墊，學生專題發言得到落實，保證了翻轉課堂后期的效果。

本次教學實踐研究采用了教學學案的方法，首先制定完整的教學學案，每次課前將教學學案發給學生，在學案中詳細規定了提前觀看教學視頻的內容、課堂討論的題目和學生專題發言的題目。事實證明學案是翻轉課堂實施的重要的一個環節，提供有效的教學學案，能夠保證翻轉課堂教學的有序進行.鑒于現階段教學評價的對比數據只有筆試成績，該成績可以作為教學效果的一個參照。在教學改革試驗進行過程中，課題組進行了三次問卷調查并且對于實驗班進行了口試。從問卷反饋的信息來看，大多數學生對翻轉課堂這種新型教學模式比較喜歡，學生普遍認為課堂效率有了提高。翻轉課堂的實施使得學生有了主動學習的機會，學科素養訓練得到了體現。絕大部分學生認為課堂時間得到了充分利用，部分同學認為這樣的課程設計給了他們從事研究工作的一種體驗。翻轉課堂與傳統課堂相比，大部分學生更喜歡翻轉課堂，也覺得翻轉課堂對他們的學習更有幫助，大多數同學希望翻轉課堂能推廣到各科。

三、提高學生自主學習意識是課程改革成功的主要原因

翻轉課堂的實施，根本目的是要提高學生的自主學習的意識，充分讓學生在教學信息化的背景下利用豐富的課程資源主動完成學習任務，提高學習效率。激發學生的學習欲望是翻轉課堂成功的基礎，從“要他學”轉變成“他要學”，學習的任務就完成了一大半。國外專門研究翻轉課堂的實踐經驗也表明對于那些有強烈學習欲望的學生，翻轉課堂的效果是非常好的，反之這種形式毫無用處。解決好學習動力問題是本課程最為重要的環節，學生通過查找資源完成學習任務完全可行。本次教學改革的成功很大程度取決于學生的自主學習意識是否得到加強，為了達到此目的課題組采取了以下舉措：

1.專門組織實施了教學見習活動。在分析化學翻轉課堂課程的緒論課上介紹了大量的分析化學解決實際問題的案例，開課后專門組織了所有同學赴四川省分析測試服務中心開展了教學見習活動。四川省分析測試服務中心的主要功能是分析儀器銷售和對外測試服務，中心的技術服務和分析化學課程聯系緊密。課題組組織同學們參觀了分析實驗室的樣品管理、樣品收發、樣品測試相關的各個分析實驗室。參觀了國內外的各類分析儀器設備，其中有幾臺大型分析儀器的解剖實體，學生可以深入觀看光學儀器的內部結構，了解儀器各個部件之間的關系，對于分析化學的學習非常有幫助。該中心的一大亮點是專門提供了一間實驗室為大學生科研創新提供服務，免費為大學生提供分析測試平臺，鼓勵大學生到中心來完成自選課題。教學見習給學生們提供了一個平臺。實踐表明翻轉課堂教學見習無疑是一個不可或缺的教學環節。

2.給學生提供了從事分析測試工作的實踐機會。分析化學翻轉課堂課程開始后，課題組安排了班級的課代表張藐尺和肖武松同學去四川新富頂科技有限公司兼職作為分析技術人員。兩位同學利用課外時間參與了公司的產品研制重點分析測試工作，并完成了測定土壤中腐殖酸含量、無機金屬離子含量等多項測定。兩位同學利用剛剛學到的知識較好地完成了公司的測試任務，同時也獲得了勞動報酬。他們多次在翻轉課堂上交流這次實踐的體會，和同學們分享解決問題的感悟，這個活生生的實踐對兩個班級的同學學習分析化學起到了極好的促進作用。

3.充分發揮了教學小組的作用。翻轉課堂成功實施的關鍵是大量的討論課時間能否發揮實效。開始課題組采用了在課堂上完成作業的方法，發現效果不佳。多次摸索后在學案教學中采用了每次討論前布置問題的方法，這個做法效果很好，學生們對于分析工作中的實際問題、對于一些高難度的分析化學考題有興趣，所以討論的效果有了顯著的提升。討論小組組長的作用很大，課題組數次召開學習委員、課代表和小組長會議。各小組交流經驗，互相觀摩，起到了很好的效果。例如一班3組的同學給自己的小組起了一個非常響亮的組名“boilingpoint”，討論課十分熱烈，這樣的討論組真正起到了促進學習的作用，真正體現了翻轉課堂的特點。小組成員的分工合作也是非常重要的，充分發揮每組“學霸”的作用，專門安排學習成績差的同學和優秀學生結對，在同學中開展互助學習，充分體現了集體討論的優勢，大大提高了討論課堂的效率。

4.師生互動增加，課堂學習效率提高。分析化學翻轉課堂實施以來，師生交流的機會大大增加，部分被指定制作PPT上講臺發言的同學，課前查閱文獻，收集數據，明顯提高了學習的效率，學科視野得到擴展。圖書館反饋的信息是分析化學書籍和學術期刊的借閱數量增加，很多上臺發言的學生將大量的文獻帶到課堂，引入他們的講稿。整個教學活動師生互動頻繁，課題組教師公布了QQ、微博和微信號碼，網上提問明顯增多，網上互動也非常頻繁。期末復習安排的集體答疑活動爆滿，出現了那種多年未見的爭先恐后提問的情形。

四、增加口試的教學評價模式，著力提高學生口語表達能力

我國現行的教育體系中，語言表達能力的訓練長期沒有得到應有的重視，以至于許多理工科的學生到了碩士博士期間，仍然不能很好地用口語表達科學術語，科學實驗能力的訓練和語言表達能力的培養嚴重脫節。分析化學翻轉課堂課程設計了口試評價環節，課題組在課堂上經常對一些重要的專業術語采用集體朗讀的形式進行教學，同學們對此配合得很好。在討論課中強調各小組聲音要大，要形成熱烈的討論氣氛。隨著翻轉課堂的進行，討論的效果越來越好。實踐充分說明了語言表達對于學習的促進作用。在教學的第三個階段中，課題組專門抽出時間進行了一對一的口試，每個學生口試的時間三分鐘，這個三分鐘的口試對于掌握學生的實際情況非常重要，實施的效果良好。實踐表明，口試教學活動的開展有利于學生口語表達能力的提升，使得化學中的語言能力提升的教育得到應有的重視。

五、翻轉課堂實施的不足和教訓

實施翻轉課堂教學中課題組也發現了許多亟待解決的問題。目前大學教室座椅固定使得學生不能進行圓桌式討論，課題組試點期間使用了微格教室進行討論，但是這種經驗無法推廣。翻轉課堂前期需要優秀的視頻和微課資源，特別需要可以在手機上直接觀看的教學視頻，目前這樣的條件尚不具備。在課堂實施過程中，促使學生主動學習難度非常大，不參加討論者沒有相應的懲罰措施，教學評價手段沒有相應的改變，課題組試行的口試方法有效，但是一對一的口試需要大量教學時間，大部分是利用課外時間完成的。

開展翻轉課堂教師的工作量增大，教師的任務包括篩選視頻、審核視頻、尋找資源、制定學案、審核學生課件、準備討論習題、準備口試題目和批改作業，解決這些問題需要的時間大大增加。研究結論表明，分析化學課程適合采用翻轉課堂模式，翻轉課堂模式教學使得參加課程訓練的學生明顯受益。翻轉課堂最大的優點是適應了當前教育技術進步，在具備優質的課程資源的前提下，大大提高了學習的效率，避免了傳統授課效率低下的弊端。學生們在網絡時代的背景下可以全方位、全時段地運用手機視頻資料、大量現有的豐富的課程資源解決教學知識內化的問題，參與翻轉課堂教學的學生們也成為了教學資源的提供者，這給分析化學課程的教學改革帶來了深刻的變化。

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作者:李樹偉 王小紅 途進春 曹陽 單位:四川師范大學化學與材料科學學院 海南大學材料與化工學院