翻轉(zhuǎn)課堂背景下不同實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式對(duì)“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”教學(xué)效果影響的研究

王素珍

摘要：利用實(shí)證研究方式，比較三種常用的“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果較好的方法是“利用翻轉(zhuǎn)課堂中微課的優(yōu)勢(shì)，課前讓學(xué)生通過(guò)微視頻學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理，通過(guò)觀看微課中教師演示的實(shí)驗(yàn)視頻，了解實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)和注意點(diǎn)，課中再引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)實(shí)驗(yàn)操作”。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法；實(shí)證研究

文章編號(hào)：1005–6629（2015）3–0008–05 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 問(wèn)題的提出

“翻轉(zhuǎn)課堂”起源于美國(guó)科羅拉多州落基山的“林地公園”高中。2007年春，該校兩位化學(xué)教師開始使用錄屏軟件錄制PowerPoint演示文稿的播放和講課聲音，并將視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)，以此幫助缺席的學(xué)生補(bǔ)課。后來(lái)，這兩位教師讓學(xué)生在家看教學(xué)視頻，在課堂上完成作業(yè)，并對(duì)學(xué)習(xí)中遇到困難的學(xué)生進(jìn)行講解[1]，此教學(xué)模式顛倒了傳統(tǒng)的“課上教師講授、課后學(xué)生完成作業(yè)”的教學(xué)模式，這就是日漸興起的翻轉(zhuǎn)課堂，一種新型教學(xué)模式。“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)結(jié)構(gòu)特征見表1[2]。近幾年中，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)入國(guó)內(nèi)，逐漸應(yīng)用于各學(xué)科教學(xué)，包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

蘇教版教材中的實(shí)驗(yàn)包括“觀察與思考”、“活動(dòng)與探究”兩種形式。“觀察與思考”類實(shí)驗(yàn)由教師演示，學(xué)生觀察并記錄現(xiàn)象；“活動(dòng)與探究”類實(shí)驗(yàn)由學(xué)生設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行物質(zhì)性質(zhì)驗(yàn)證、練習(xí)操作和實(shí)驗(yàn)探究。兩種形式的實(shí)驗(yàn)中都有“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”，如“萃取和分液”是“觀察與思考”中的操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)，“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”是“活動(dòng)與探究”中的操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)。

將“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式運(yùn)用到“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”教學(xué)時(shí)，由于教師對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的理解不同，設(shè)計(jì)的教學(xué)方法也各不相同。有的將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成視頻實(shí)驗(yàn)，課前由學(xué)生自主觀看，課中不再做實(shí)驗(yàn)；有的課前只讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，課中再做演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)[3]；有的將實(shí)驗(yàn)錄制成視頻實(shí)驗(yàn)，課前學(xué)生先觀看，課中再讓學(xué)生練習(xí)操作[4]。為了探索不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法對(duì)“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)效果的影響，筆者進(jìn)行了以下研究。

2 研究過(guò)程

2.1 選取被試

研究過(guò)程中采用了“實(shí)證研究法”[5]。選取“萃取和分液”（屬“觀察與思考”）、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”（屬“活動(dòng)與探究”）作為教學(xué)案例。選擇高一年級(jí)條件大致相同的三個(gè)班作為對(duì)照組，施測(cè)被試來(lái)自高一年級(jí)同一教師執(zhí)教的三個(gè)班的90名學(xué)生（每班30名），分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組。三組學(xué)生的中考化學(xué)成績(jī)均分接近，化學(xué)學(xué)習(xí)情況基本相似。

2.2 實(shí)施研究

研究分三步，即設(shè)計(jì)“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方案、實(shí)施教學(xué)、調(diào)查測(cè)試。

2.2.1 設(shè)計(jì)“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方案

針對(duì)上面提到的教師常用的實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法，對(duì)“萃取和分液”、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”兩個(gè)操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)分別設(shè)計(jì)了三種翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方案，見表2。

方案1和方案3中的實(shí)驗(yàn)視頻是事先利用攝像機(jī)，將教師演示的“萃取和分液”、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程錄下，然后用錄頻軟件將錄像插在翻轉(zhuǎn)課堂的微課中。三個(gè)方案的課中均編制了實(shí)驗(yàn)作業(yè)，“萃取和分液”實(shí)驗(yàn)作業(yè)包含4個(gè)習(xí)題，涉及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的儀器、可用分液漏斗分離的混合物的物理性質(zhì)特點(diǎn)、如何選擇萃取劑、分液漏斗的操作要點(diǎn)等問(wèn)題。“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”的實(shí)驗(yàn)作業(yè)也包含4個(gè)習(xí)題，涉及主要玻璃儀器容量瓶的結(jié)構(gòu)、配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的步驟、引流操作的要點(diǎn)、簡(jiǎn)單的誤差分析等。

方案1中，學(xué)生課前在自主學(xué)習(xí)“萃取和分液”、“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”知識(shí)和原理的同時(shí)觀看實(shí)驗(yàn)視頻，通過(guò)觀看視頻學(xué)習(xí)使用分液漏斗進(jìn)行萃取和分液、使用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度溶液，課中不再做實(shí)驗(yàn)，只需與教師、同學(xué)共同完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)作業(yè)。

方案2中，課前并不讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻，而是在學(xué)習(xí)任務(wù)單中設(shè)計(jì)了與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)。“萃取和分液”實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了“閱讀教材‘觀察與思考中萃取和分液的文字?jǐn)⑹黾皥D1-13，了解萃取和分液的實(shí)驗(yàn)操作方法，注意操作的關(guān)鍵”的學(xué)習(xí)任務(wù)；“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了“仔細(xì)觀察教材‘活動(dòng)與探究中圖1-20配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的過(guò)程，注意操作的關(guān)鍵點(diǎn)”的學(xué)習(xí)任務(wù)。課中，“萃取和分液”是教材中的“觀察與思考”類實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了演示實(shí)驗(yàn)；“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”是教材中的“活動(dòng)與探究”類實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

方案3中，課前學(xué)生通過(guò)微課學(xué)習(xí)兩實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)和注意點(diǎn)，課中，無(wú)論是“觀察與思考”中的“萃取和分液”，還是“活動(dòng)與探究”中的“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”，都讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、練習(xí)操作，教師巡視、引導(dǎo)、糾正學(xué)生的操作錯(cuò)誤。將“萃取和分液”實(shí)驗(yàn)由演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生增加了操作練習(xí)的機(jī)會(huì)。

2.2.2 實(shí)施教學(xué)

當(dāng)教學(xué)進(jìn)行到相應(yīng)的內(nèi)容時(shí)，由同一教師對(duì)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別采用表2中教學(xué)方案1、2、3完成翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。“萃取和分液”三種方案的教學(xué)所用學(xué)時(shí)均約為0.5課時(shí)，“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”三種方案的教學(xué)所用學(xué)時(shí)均約為1課時(shí)。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的三種方案在教學(xué)時(shí)間分配上略有差異，方案1課中不做實(shí)驗(yàn)，師生花較多的時(shí)間討論學(xué)生觀看視頻過(guò)程中不理解的操作，同時(shí)完成實(shí)驗(yàn)作業(yè)；方案2和3中，將更多時(shí)間花在實(shí)驗(yàn)操作上，實(shí)驗(yàn)作業(yè)花的時(shí)間較少。

2.2.3 調(diào)查測(cè)試

為了比較三組學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的掌握情況，分別編制課后測(cè)試題。其中“萃取和分液”測(cè)試時(shí)間為20分鐘，見表3，“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”測(cè)試時(shí)間為25分鐘，見表4。兩套測(cè)試題與課中實(shí)驗(yàn)作業(yè)相比較，在考查實(shí)驗(yàn)基本概念、原理等知識(shí)上基本相似，只是題型稍作改變，增加了利用學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)操作解決實(shí)際化學(xué)問(wèn)題的操作能力考查。

3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

3.1 測(cè)試成績(jī)統(tǒng)計(jì)

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別采用三種翻轉(zhuǎn)教學(xué)方案完成“萃取和分液”和“配制一定物質(zhì)的量濃度”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并且分別進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試成績(jī)統(tǒng)計(jì)見表5。

“萃取和分液”實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，方案3（課前學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理，且通過(guò)觀看微課中的實(shí)驗(yàn)視頻了解實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)和注意點(diǎn)，課中學(xué)生練習(xí)操作）教學(xué)效果明顯優(yōu)于方案2（課中教師演示實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生觀察），方案2略優(yōu)于方案1（僅在課前學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻）。“配制一定物質(zhì)的量濃度”實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，方案3（課前學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理，且通過(guò)觀看微課中的實(shí)驗(yàn)視頻了解實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)和注意點(diǎn)，課中學(xué)生練習(xí)操作）教學(xué)效果明顯優(yōu)于方案2（只在課中學(xué)生自主練習(xí)操作），方案2略優(yōu)于方案1（僅在課前學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻）。

3.3 原因分析

“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”是實(shí)踐性較強(qiáng)的一類實(shí)驗(yàn)，操作的技能需要通過(guò)不斷的練習(xí)才能熟練掌握。方案1的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，雖然教師提供的實(shí)驗(yàn)微視頻對(duì)實(shí)驗(yàn)操作相關(guān)的概念、流程、注意事項(xiàng)、操作規(guī)范進(jìn)行講解，并且有標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程示范，但卻沒有提供環(huán)境讓學(xué)生進(jìn)行操作練習(xí)。因此，方案1的教學(xué)效果不理想。

方案2中，“萃取和分液”實(shí)驗(yàn)是通過(guò)教師的演示將實(shí)驗(yàn)有關(guān)的概念、操作要點(diǎn)和注意點(diǎn)呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生只通過(guò)觀察教師的操作示范來(lái)學(xué)習(xí)，同樣缺失了獨(dú)立操作練習(xí)。“配制一定物質(zhì)的量濃度”的翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，盡管課前學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單預(yù)習(xí)了實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)、方案和操作，但課文中呈現(xiàn)的圖片只是對(duì)實(shí)驗(yàn)方案作簡(jiǎn)要說(shuō)明，如對(duì)“引流”操作提示時(shí)，只說(shuō)注意“不要讓溶液灑到容量瓶外”，至于如何不讓溶液灑到容量瓶外，并沒有說(shuō)明，因此，操作錯(cuò)誤很多。課中教師也進(jìn)行了指導(dǎo)，但由于操作錯(cuò)誤多，指導(dǎo)不能做到及時(shí)。方案2中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果雖略比方案1好，但并不是非常滿意。

方案3的翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，課前先學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)知識(shí)且觀看“萃取和分液”、“配制一定物質(zhì)的量濃度”兩實(shí)驗(yàn)微視頻，學(xué)生通過(guò)觀看視頻了解實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程、要點(diǎn)、注意點(diǎn)和容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方，這比方案2中僅通過(guò)預(yù)習(xí)課文取得的效果好。課中學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、練習(xí)操作時(shí)，操作錯(cuò)誤明顯減少，同時(shí)教師及時(shí)指導(dǎo)，教學(xué)效果較好。

因此，對(duì)于操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時(shí)，較好的方法是利用微視頻的優(yōu)勢(shì)，課前讓學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)知識(shí)且觀看實(shí)驗(yàn)視頻，了解實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)和注意點(diǎn)，在課中再讓學(xué)生自主練習(xí)操作，掌握操作技巧，教師巡視、引導(dǎo)、糾正學(xué)生的操作錯(cuò)誤，教學(xué)效果更好。特別對(duì)于學(xué)習(xí)能力較弱的低分區(qū)學(xué)生，自主練習(xí)操作更為重要。

4 研究啟示

根據(jù)以上研究，可得到以下幾方面啟示。

第一，對(duì)于“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”，操作訓(xùn)練是取得較好教學(xué)效果的保證。“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，并且運(yùn)用這些技能解決化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中碰到的實(shí)際問(wèn)題。不能因?yàn)榉D(zhuǎn)課堂，只讓學(xué)生課前通過(guò)視頻學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)，剝奪學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，而將課堂活動(dòng)變成課堂練習(xí)。

第二，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中課前自主學(xué)習(xí)是重點(diǎn)。設(shè)計(jì)“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”翻轉(zhuǎn)課堂微課時(shí)，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單仔細(xì)閱讀教材，細(xì)致觀看實(shí)驗(yàn)視頻，關(guān)注實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)，摘錄遇到的問(wèn)題，為課中獨(dú)立實(shí)驗(yàn)作好充分準(zhǔn)備。

第三，建立課前學(xué)習(xí)、課中活動(dòng)、課堂檢測(cè)之間的聯(lián)系，不能將課堂變成課前學(xué)習(xí)的簡(jiǎn)單重復(fù)。“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”的知識(shí)、原理一般較簡(jiǎn)明，盡量讓學(xué)生課前自己先學(xué)，老師利用微視頻作指導(dǎo)。課中將主要精力放在解決更為重要和困難的操作練習(xí)上。設(shè)計(jì)課堂檢測(cè)題時(shí)將考查的重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)的考查上，通過(guò)考查，暴露學(xué)生操作上的問(wèn)題，并且通過(guò)師生的討論及時(shí)糾正。三個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)各不相同，有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，從而幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

此外，綜合分析以上三種教學(xué)方法可以看出，對(duì)于“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)原理的理解是前提，充分的操作練習(xí)、掌握操作要點(diǎn)是關(guān)鍵，課堂作業(yè)是補(bǔ)充，能幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)的操作。因此，“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂，最優(yōu)的處理方法可能是“通過(guò)微課引導(dǎo)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)教材掌握實(shí)驗(yàn)的原理、觀看實(shí)驗(yàn)視頻了解實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，同時(shí)思考學(xué)習(xí)任務(wù)單中的提示性問(wèn)題；在課堂上回顧操作要點(diǎn)，交流操作關(guān)鍵，進(jìn)行操作練習(xí)，再通過(guò)完成實(shí)驗(yàn)作業(yè)鞏固實(shí)驗(yàn)操作”。

總之，“操作練習(xí)型實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法有多種，只有不斷實(shí)踐、思考、積累、總結(jié)和完善，不斷進(jìn)行優(yōu)化，才能取得更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張躍國(guó)，張渝江.透視“翻轉(zhuǎn)課堂”[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2012，（03）：9～10.

[2]朱宏潔，朱赟.翻轉(zhuǎn)課堂及其有效實(shí)施策略芻議[J].課程與教學(xué)，2013（8），79～83.

[3]高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作翻轉(zhuǎn)課堂的幾種做法和分析[EB/OL].（2013-10-10）[2014-10-12].http：//wenku.baidu. com/view/b01ef01b31b765ce05081474.html.

[4]黃敏文，彭秋霞.翻轉(zhuǎn)課堂在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用探究[J].廣東化工，2014，41（13）：293.

[5]馮維.現(xiàn)代教育心理學(xué)[M].重慶：西南師范大學(xué)出版社，2007：19.

[6]金陵.用“學(xué)習(xí)任務(wù)單”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2013，（3）：20.