微課，讓化學學習更加有效

陳廣余（常州市北環中學　江蘇常州　213017）

微課，讓化學學習更加有效

陳廣余
（常州市北環中學江蘇常州213017）

摘要：微課是由微目標、微活動、微檢測等構成的微學習系統。文章從微課使化學學習更加準確、能使化學學習更具泛在性和個性化等方面探討了微課在化學學習上的優勢。

關鍵詞：微課；準確；泛在；個性

中圖分類號：

文章編號：1008-0546（2015）03-0026-03G632．41

文獻標識碼：B

到目前為止，雖然學界對微課、微課程還沒有一個明確的、公認的界定，但許多教師已經依據自己對微課的理解、結合教學實踐的實際需求，開始了自己的嘗試：將自己課堂教學中的某個精彩片斷剪輯成數分鐘的視頻供學生反復學習、專門錄制某個知識點（甚至是某個習題）的講解視頻供學生進行選修……

筆者認為［1］，單純的微視頻尚不能成為微課，視頻只能是微課活動所需資源的一種形式，除此之外，微課還可以采用文本、音頻、實驗或者具有交互功能的flash等多種形式的知識媒體、活動載體。同時，微課不僅要有活動，還必須有與活動相適應的微目標和微檢測，以微目標明確學習者學完微課后的應然狀態，以微檢測檢測學習者完成微課學習后的實然狀態。從實踐操作角度看，微視頻需要與學習單、學生的學習活動流程等有機結合起來，才能成為一個完整的微課。

下面，結合幾個具體微課課例，闡釋微課使化學學習更加準確、更加泛在、更加具有個性化。

一、微課使化學學習更加準確——以《組成物質的化學元素》微課為例

元素是學生在學完分子、原子等微觀概念之后，再重回宏觀概念這一節點的重要內容。在以往的元素概念教學中，教師在課堂上往往引導學生從身邊的物質出發，交流自己已經知道的元素及其作用，進而借助原子的相關知識進行元素概念的學習。這樣的學習往往在一節課中對元素和原子的比較、辨析不夠到位，學生對元素概念的建立不夠完整。在進行滬教版九年級化學第3章第2節“組成物質的化學元素（第1課時）”［2］教學前，學生在明確學習目標的前提下，結合教材相關內容，進行“組成物質的化學元素”微課學習。

這個微課是學生在學習元素概念新授課之前使用的，是為課堂教學中能夠更好地圍繞元素概念展開討論、辨析服務的。因此，本微課的微目標定位為：學生學完本微課，能夠把元素概念周圍簡單的、識記性的知識先解決掉，為課堂教學中能夠有足夠時間進行師生之間、生生之間的互動與交流。

該微課的視頻時長約8分鐘。主要內容包括：結合H、C、O的同位素中質子、中子、電子的數目，講解原子的種類；結合學生常見H、C、O元素的物質講解元素與物質組成之間的關系等；再給出幾種物質的化學式、名稱，留出時間讓學生指出這些物質中含有哪些元素，并在幾個問題的引領下指導學生閱讀教材附錄中的元素周期表，待重回微視頻后公布答案，最后要求學生記憶教材中表3－4所列的元素符號［3］。

學生根據微視頻完成學習任務后，再在微課平臺上完成4道檢測題。學生提交答案后，可以發現自己哪些題目答對了，哪些題目沒有答對。教師也可以通過微課后臺數據發現，學生學習微課后已經對“什么是元素”、“元素的簡單分類”以及“元素與物質組成的關系”基本掌握了，但對元素與分子、原子之間的關系還沒有搞清楚，根據答題耗時發現部分學生還沒有真正記熟教材元素符號。因此，教師在課堂教學中留出足夠時間，和學生一起討論元素與分子、原子究竟有哪些區別、哪些聯系，為什么元素概念中沒有提及離子，元素概念中所提“原子”的實質是“單核微粒”。這樣，學生對元素與分子、原子、離子之間的關系就有了更高層次的理解，同時，課堂上還留出一些時間給學生記憶元素符號，讓每一個學生都得到相應的發展。

“元素”是初中化學學習的一個重要概念，它是化學思維的工具，是知識結構的聯結點，是學生進行化學學習的核心。同時，“元素”概念比較抽象，不是一個單一概念，而同時涉及幾個概念的關系。研究表明［4］，掌握

這類概念的前提是必須理解構成這個概念定義的有關概念。這種在微課支撐下的化學學習，教師不再是漫天飛講，而是在“大數據”理念的指導下，教師課前已經基本清楚了學生的學習困難所在，課堂教學的重點就不再是面面俱到地剖析概念，而是集中力量，直指本概念與相關概念之間的關系辨析組織教學。

二、微課使化學學習更加泛在——以《高錳酸鉀制取氧氣》微課為例

在以往“氧氣實驗室制法”的教學實踐，我們經常遇到這樣的情況：一節課教師演示、講解實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的方方面面，再講雙氧水制取氧氣時，一節課45分鐘已經所剩不多，更談不上學生親自動手操作，還要再花一節課給學生進行分組實驗。學生把這樣的課稱之為“老師的講解喋喋不休，急得我雙手癢癢！”我們能不能用一節課既解決學生雙手癢癢，又解決掌握高錳酸鉀制氧氣的各方面知識？在達成這一愿望的同時，我們還不得不同時面對另一個問題，那就是“基礎實驗1”［5］是學生第一次進入實驗室親自動手完成的滬教版分組實驗，而且該實驗也是課標規定的8個基礎實驗［6］中難度較大的一個。于是，在進行滬教版九年級化學第2章“基礎實驗1氧氣的制取與性質”教學前，筆者設計了“高錳酸鉀制取氧氣”微課供學生學習。

根據以上背景分析可知，本微課是供學生在走進實驗室制取氧氣之前學習使用的，于是制定了以下微目標。

微目標：1．知道高錳酸鉀制氧氣的實驗原理。2．知道高錳酸鉀制氧氣實驗裝置中酒精燈的放置位置、試管的放置方法以及試管口放置棉花的作用。3．知道排水法收集氧氣開始收集的時機和停止收集氧氣時的操作順序及其原因。4．知道檢驗氧氣的方法。

之所以這樣設定，就是要通過本微課的學習，學生能夠基本了解高錳酸鉀制取氧氣操作中的一些簡單問題。把能級要求均暫定為“知道”，而沒有定為“認識”、“理解”或“掌握”，主要是考慮到學生以微課方式學習相關知識時，可能還不夠深入，甚至還會出現學生自認為已經學會，但對知識的理解發生偏差、甚至錯誤的“疑似學會”現象，有些知識還需要在討論、實踐等課堂教學活動中逐步達到“認識”或“理解”的程度。

基于設定的微目標，光靠錄制幾個微視頻是難以讓學生真正理解裝置搭建以及操作順序的。于是我們用兩個flash文件：“探究實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的裝置”文件中，提供實驗室制取氧氣可能用到的各種儀器、藥品，由學生通過鼠標點擊、拖拽儀器、藥品到適當的位置、角度進行組裝，完成后flash自動顯示這種組裝方式可能出現的問題，以此闡釋高錳酸鉀制取氧氣裝置的搭建；“高錳酸鉀制取氧氣”文件通過學生點擊講解高錳酸鉀制取氧氣裝置中各部分的作用，由學生自主決定實驗操作的順序，如果操作順序有誤，則顯示實驗可能出現的問題或危險，以此闡釋高錳酸鉀制取氧氣的實驗操作過程及其原因。讓學生在與flash文件的對話與互動中思考、辨析，在操作中達成設定的微目標。

在學生學習該微課前，教師先將制作好的“高錳酸鉀制取氧氣”微課內容（包括微目標、微活動、微檢測）打包發送到微課平臺，學生通過閱讀微目標明確學完該微課應該達成的目標，然后點擊下載交互式的flash文件，嘗試高錳酸鉀制取氧氣過程中可能的各種裝置搭建方式、操作先后順序，預知各種方式、順序可能導致的后果，再通過完成微評價中的測試題，檢驗微課學習情況。第二天進入實驗室正式進行實驗時，學生的對高錳酸鉀制取氧氣實驗已經是在較高的平臺上進行學習了。

這種在微課支撐下的實驗教學一方面比傳統的實驗教學效率更高，另一方面也更加符合現在學生信息化傾向更高的特征，更重要的是，在微課的支撐下，學生可以多次嘗試不同的實驗方式，并預判實驗現象，對實驗的了解更加全面，還有效克服了部分膽小學生的膽怯心理。這與費茨（T．M．Fitts）和波斯納（M．I．Posner）的觀點是一致的：“在動作技能學習的起始階段，首先要通過對示范動作的觀察，對刺激情境的知覺，來形成一個內部的動作意向，以作為實際操作時的參照”［7］。

三、微課使化學學習更加個性化——以《金屬與酸反應》系列微課為例

對初中學生來講，在滬教版化學第5章學習金屬與酸反應［8］的時候，研究生成氫氣的快慢和多少問題，一直是難點。課堂上，教師通過實驗得出常見金屬與相同的酸反應時，生成氫氣由快到慢的順序依次是：Mg、Al、Zn、Fe，再通過計算得出等質量同種金屬與足量不同的酸反應，生成氫氣的質量相等、等質量同種酸與足量不同金屬反應，生成氫氣的質量也相等。但在具體的解題過程中如何運用，總有一部分學生不得要領、無從下手。于是，結合具體題目的微課“金屬與

酸反應生成氫氣速度與質量的討論”就應運而生了：

金屬與酸反應的問題經常涉及兩個方面：一是反應的快慢問題，二是不同情況下生成氫氣多少的問題。將這兩方面分別設計兩個微目標，分別制作兩節微課。

微目標：1．認識鎂、鋁、鋅、鐵、銅的金屬活動性順序；2．認識銅不能與稀鹽酸（或稀硫酸）反應；3．認識鎂、鋁、鋅、鐵分別與相同的酸反應時速率的快慢。微目標：1．知道金屬與酸反應放出氫氣的多少與許多因素有關；2．能夠通過簡單的計算推導不同條件金屬與酸反應生成氫氣的多少。

并在第二節微課中引導學生梳理知識清單：

知識清單：（a）等質量同種金屬與足量不同的酸反應，生成氫氣的質量相等；（b）等質量同種酸與足量不同金屬反應，生成氫氣的質量也相等；（c）等質量不同的金屬與足量酸反應，生成氫氣的質量與　金屬的化合價金屬的相對原子質量成正比，比值越大，生成氫氣的質量越大；比值越小，生成氫氣的質量越小。

之所以這樣設置，其目的就是可以引導學生從反應快慢、生成氫氣多少兩個方面認識金屬與酸的反應，同時也有利于把難點——各種情況下金屬與酸反應生成氫氣的多少分析清楚。當學生能夠分別正確分析金屬與酸反應生成氫氣的快慢和多少時，解決實際問題也就可以水到渠成了。

在制作該微課時，還要考慮學生在滬教版第5章尚未學到金屬活動性順序，要分析金屬與酸反應的快慢，是由鎂、鋁、鋅、鐵、銅等金屬與稀鹽酸或稀硫酸反應現象得出的，因此，在這個部分，微課中嵌入了鎂、鋅、鐵、銅等四種金屬與酸反應的實驗視頻，并結合圖像描述相關金屬與酸反應速率的問題。而在生成氫氣多少的問題上，首先引導學生分析“等質量同種金屬與不同酸反應”、“等質量同種酸與足量不同金屬反應”、“等質量不同的金屬與足量酸反應”等情況下表述的已知條件和待求問題，然后通過化學方程式計算出生成氫氣的質量。最后將兩個微課研究的快慢問題、多少問題整合在一個情景中，進行綜合分析。

在這兩節微課使用上，也略有差別，因為金屬與酸反應的快慢是九年級全體學生應該掌握的基本內容，但對各種情況下金屬與酸反應生成氫氣的多少以及與快慢問題進行整合，則難度較大，不是所有學生都能夠很好掌握的。因此，一般學生普遍能夠掌握第一節微課內容，而第二節微課的內容只有部分學生掌握，還有部分學生疑似掌握。這些學生再結合微檢測和微視頻進行重復學習，又有不少學生能從疑似學會狀態達到真正學會。

通過該系列微課的學習，學生不僅會解這一道題，更重要的是學習了用數形結合的思想解決化學問題。這種學科思想不是一朝一夕能夠掌握的，有時需要再三學習、反復揣摩才能習得。因此，掌握得慢的學生就可以自由地、反復地學習這些微課，直到能夠熟練運用這些學科思想和方法。

總之，微課具有許多傳統教學方式沒有的優勢：數據支撐的準確性、學習時空的泛在性、教學方式的多樣性等。也正是因為這些特點，基于微課的學習，就具有了扁平化的性質，在這種扁平化的學習中，學生的角色從被動的知識接受者變成了自我教育的積極參與者，扁平化的學習也使教室里的權威從上而下的等級集權制變成了互惠互聯的民主制［9］，這種學習者身份以及學習制度的變革，必然促進學習原動力的更優激發、教學著力點的更準把握，這些都使化學學習更加有效。

在準確性、泛在性、多樣性等特征中，泛在性、多樣性是形式，而準確性是具有核心特質，因為教學的準確性來源于學生學習過程中產生的大數據支撐。奧巴馬政府在《大數據研發倡議》中提出“通過提高我們從大型復雜的數字數據幾種提取知識和觀點的能力，承若幫助加快在科學與工程中的步伐，加強國家安全并改變教學研究。”［10］他將“大數據”技術及應用提升到國家戰略的高度，在這樣的挑戰面前，我們教育一線的教師可以，也應該運用微課收集學生學習產生的真實數據，以進一步提高化學學習的有效性。這也是化學教育減負增效的應有之策。

參考文獻

［1］陳廣余．微課，讓化學教學更具個性化［J］．化學教學，2014，（5）：25－28

［2］［3］［5］［8］中學化學國家課程標準研制組．義務教育教科書·化學（上冊）［M］．上海：上海教育出版社，2014：74－78，75，55－56，115－116

［4］畢華林．初中化學概念教學的幾點思考

［J］．化學教育，1996，（9）：23－25

［6］中華人民共和國教育部制定．義務教育化學課程標準（2011年版）［M］．北京：北京師范大學出版社，2012

［7］皮連生．教育心理學［M］．上海：上海教育出版社，2011

［9］杰里米·里夫金．第三次工業革命［M］．北京：中信出版社，2012

［10］www．whitehouse．gov／blog／2012／03／29／big－data－big－deal

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．03．009