未雨綢繆：翻轉課堂視角下教師的課前準備——以“甲烷”教學資源準備為例

蔣 泓

（江蘇省新海高級中學 江蘇 連云港 222006）

師者，所以傳道授業解惑也。千百年來，教師“統一講”，學生“集體聽”，這早已成為一種習慣。當“傳道、授業”不成為課堂的主流，當“解惑”只成為課堂的一部分時，一場顛覆傳統的教學模式的變革誕生了。在這種教學模式中，學生在課前通過微視頻結合課本開展自主學習，課堂上主要是與同學交流、探討疑惑問題，完成練習。這與傳統的老師在課堂上講課、布置家庭作業、學生回家練習教學方式完全顛倒，因而被稱為翻轉課堂。在翻轉課堂中，學生擁有更多的自主權，可以根據自己的喜好選擇合適的時間進行學習，學習的內容和進度也完全由學生自己掌控。每個學生對學習內容的理解不同，提出的問題也有所不同，他們可以把在學習過程中遇到的疑難問題記錄下來，在課堂上與教師、其他學生進行溝通交流，翻轉課堂使學生的個性化學習成為可能。

近日，在浙江紹興一中舉辦了長三角網絡結對學校“特色發展與教學改進”研討活動，我代表學校參加了此次研討活動，開設了公開課“天然氣的利用與甲烷”。我嘗試將翻轉課堂教學模式應用于本節課的教學中，在備課和磨課的過程中加深了對翻轉課堂的認識和理解。在傳統教學中教師只要精心準備上課內容，在課堂上把重難點講透就行。翻轉課堂教學模式把傳統教學中學生學習的重心移到了課前，學習前置要求教師做更多的課前準備來幫助學生實現課前自主學習。下面我就以“甲烷”這節課的教學資源準備為例談一談教師在翻轉課堂教學模式中需要做的教學準備。

一、準備微視頻

微課程或稱微課，是從翻轉課堂教學模式中涌現出來的新概念。微課是指時間在10分鐘以內，有明確的教學目標，內容短小，集中說明一個問題的小課程。微課通常以微視頻為表現形式，成為翻轉課堂教學模式教學資源中最為重要的組成部分。學生在觀看教學視頻時可以應用視頻播放器的暫停及回放功能，及時做筆記和進行思考，自主控制學習的進度，并方便一段時間的鞏固復習。翻轉課堂教學模式不僅可以在課上享用校內資源，社會環境中提供的云端資源更加為學生的課下學習提供了豐富的學習資源。

“甲烷”這節課研究的重點是甲烷的空間構型和取代反應。甲烷的空間構型這一重點我設計成課堂探究環節，同學們在課堂上動手搭建模型來探究。由于甲烷和氯氣的取代反應需要時間長，涉及有毒氣體，在課堂上完成費時費力，所以我在實驗室錄制了整個實驗過程，通過剪輯制作成微視頻。微視頻全方位地展示了反應過程，反應現象。學生通過觀看微視頻，能清晰地看到集氣瓶中黃綠色褪去、瓶壁有油狀液滴生成，集氣瓶口有白霧生成等一系列實驗現象。學生根據白霧這一現象，再根據甲烷和氯氣的分子組成，可以推斷出白霧是氯化氫，為后續反應產物的探究做好了鋪墊。本節課還有一個演示實驗是甲烷的燃燒，考慮到教材已經刪去甲烷的實驗室制法，課堂上制備甲烷較慢，點燃前需要驗純等因素，我在實驗室完成了該實驗，制作成了微視頻，供學生在課前觀看。

二、制作導學案

導學案是經教師集體研究、個人備課、再集體研討制定的，以新課程標準為指導、以素質教育要求為目標編寫的，用于引導學生自主學習、主動參與、合作探究、優化發展的學習方案。它以學生為本，以“三維目標”的達成為出發點和落腳點，配合教師科學的評價，是學生學會學習、學會創新、學會合作，自主發展的路線圖。導學案顧名思義重在“導”，即要求有效地引導學生學習，讓學生在每節課前都事先能明白本節課的主要內容及重難點，引導學生思考問題，把握學習方法。翻轉課堂教學模式下的導學案設計一般重點突出以下三方面。

1.查閱資料的布置

化學是一門與生產、生活密切聯系的學科，化學與生活的互動能激發學生的學習興趣，激發求知欲，使化學學習富有生命力。學生學習的最終目標是能在生活中靈活應用所學知識解決問題。在信息化高速發展的今天，查閱資料也是一種重要的能力。因而翻轉課堂模式中的導學案，需要圍繞課題設置一些相關資料的查閱，來培養鍛煉學生獲取、整理信息的能力。

在“甲烷”這節課中，我設置了以下資料的查閱任務：（1）瓦斯爆炸的原因，如何防范瓦斯爆炸。（2）沼氣的來源，用途。（3）可燃冰的開發和利用。瓦斯、沼氣、可燃冰的主要成分都是甲烷，這三個名詞學生在生活中應該聽說過，但多數屬于一知半解，通過查閱資料能讓他們了解瓦斯爆炸的原因、防范措施；了解沼氣的形成、作用；了解可燃冰的開采和應用，在查閱資料的過程中進一步認識甲烷的相關性質，真正做到學以致用。

2.導學問題的設置

以往的導學案往往會以填空的形式對書本知識進行梳理，學生只要在課本上找到相應知識點搬抄到學案上即可。翻轉課堂模式中的導學案要求通過一個個具有探索性的問題，引導學生進入自主學習，在解決問題的過程中，培養學生的自主學習能力。

在“甲烷”這課的導學案中我設計了如下的問題：⑴已知在標準狀況下甲烷的密度是0.717g／L，含碳75%，含氫25%，利用這些數據怎樣確定它的分子式？⑵根據甲烷的分子式，寫出電子式，預測甲烷的空間構型。⑶觀看微視頻，記錄甲烷和氯氣反應的實驗現象，試根據現象推出產物。⑷根據甲烷和氯氣的反應試歸納什么是取代反應，有何特點。

甲烷是同學們接觸的第一種典型的有機物，問題1旨在引導學生掌握有機物分子式計算的一般方法，這種方法可以用來求算所有烴的分子式，具有代表性。同時它為問題2的結構探究做好了鋪墊。問題2旨在引導學生根據電子式思考甲烷的空間構型，有機化學學習的重要線路是結構決定性質，問題2為后續甲烷性質的學習做好鋪墊。問題3旨在引導學生觀察實驗現象，嘗試由現象來推測可能的產物。問題4是在問題3的基礎上理解掌握取代反應。這4個問題的設置，由淺入深，由易到難，充分考慮了學生的認知規律，具有較強的思考性，從而有效地把學生引入課本、引入實驗，充分推動學生自主學習。

3.過關練習的配置

翻轉課堂中的過關練習是為了幫助教師分析和掌握學生自主學習存在的問題，因此在配置練習時需要更多的思考和組合。例如在設計選擇題時，盡量把學生學習中容易犯的錯誤編制到每個選項。這樣教師通過批改統計，能準確判斷出哪些學生在哪些問題上出了差錯，同時思考這些錯誤的成因，整理出具有探究性的典型問題，為組織課堂活動做好準備。

在“甲烷”的導學案中我設置了如下的過關練習：

1.下列分子中呈正四面體結構的是 （ ）

A.甲烷 B.二氯甲烷

C.三氯甲烷 D.四氯化碳

2.物質的量相同的甲烷和氯氣的混合氣體，光照后生成物物質的量最多的是 （ ）

A.氯化氫 B.二氯甲烷

C.三氯甲烷 D.四氯化碳

3.下列反應屬于取代反應的是 （ ）

4.某氣態烴在標準狀況下的體積為2.8 L，其質量為2 g，該烴中氫元素的質量分數為25%，求該烴的化學式。

練習1主要考察學生對甲烷空間構型的掌握情況，并在甲烷的基礎上擴展到氯代甲烷。練習2、3主要考察的是取代反應，練習4考察的是烴分子式的求算，是導學問題1的延伸。通過這4個過關練習，我可以了解學生對于本節課重難點的掌握情況，進而有針對性地預設出課堂討論的問題，有效引導學生開展課堂討論，解決自主學習中的問題。這樣的過關練習還可以不斷地提高學生的自主學習能力。

三、準備實驗器材

化學是一門以實驗為基礎的學科，課本上的演示實驗能加深學生的感性認識，幫助學生記憶化學反應現象、反應產物。安全、現象明顯的分組實驗更能激發學生的學習興趣，培養學生的觀察能力、動手能力。化學教學中還涉及很多模型，特別是有機物分子的結構模型，它們能化抽象為具體，幫助學生掌握有機物的空間構型。

在“甲烷”這節課中，由于演示實驗甲烷和氯氣的取代反應耗時很長，我制作了微視頻在課前放給同學們看。在課堂上甲烷空間結構的探究活動中，我準備了兩套教學用具。第一套是橡皮泥和火柴，在知道甲烷的分子式是CH4以后，我們用橡皮泥代表碳原子，火柴棒代表C－H共價鍵，火柴頭代表氫原子。請同學們充分發揮想象來搭建甲烷的空間構型。同學們搭出的結構主要有3種：正方形、四面體、還有類似于板凳的四棱錐。由于橡皮泥上面沒有現成的孔，不會限制鍵角，也就不會禁錮學生的思維。第二套是球棍模型。在引導學生推出甲烷是正四面體結構的基礎上，再搭建甲烷的球棍模型。初學有機化學，學生對于有機分子的空間構型是很陌生的，學生通過自己拼插球棍模型，把球棍模型拿在手中就能真切體會到甲烷分子中4個共價鍵鍵長鍵角完全等同，這就為后面甲烷性質的學習做好了鋪墊。模具的選用極大地激發了學生的學習興趣，為他們的探究提供了物質保障，這比讓他們憑空想象要簡單的多。

四、預設學生問題

翻轉課堂的重心在于解決學生在自學過程中產生的疑問。對于課本上陳述性的知識學生能看懂，在課堂上就不必再重復。我們在上課之前，根據以往的教學經驗，可以敏感地預設出多數學生的困惑，在課前形成解決方案并設計引導思路。在課堂上，學生往往會提出各種問題或假設，有些問題或假設我們可能從來沒遇到過，這對教師是極大的考驗。因此，我們在備課前必須要做充分的準備，廣泛查閱資料，才能以扎實的本學科知識、廣博的跨學科知識儲備來迎接學生的提問。當然有時我們也會遇到學生提不出有價值問題地情況，當學生問題沒問到點子上時也需要老師能恰當的引導重難點問題的提出。

在《甲烷》這節課中，我預設了以下問題：

⑴甲烷的空間構型為什么不是正方形？

⑵甲烷燃燒視頻中，火焰呈黃色，為何家里燃氣灶的火焰是藍色？

⑶有機反應方程式為何寫“→”？

⑷在確定有機物分子式時，如何確定是否含氧？

在上課時，同學們果然提出了以上這些問題，我順水推舟地帶領他們通過小組討論完成了上述問題。在學習過程中，也有學生提出了我沒想到的問題：甲烷的燃燒是取代反應嗎？理由？我們一直把甲烷的燃燒歸于氧化反應，從沒想過是否為取代反應。學生緊扣取代反應的概念，覺得該反應完全符合取代反應。我和學生們一起思考討論，終于得出了反應前后共價鍵的類型不能改變的結論。課堂上意外問題的生成往往能幫助我們更好地理解概念，這番爭論使得學生們對取代反應的認識上了一個新臺階。

［1］ 王長江，李衛東．“顛倒的教室”：美國教育新景象［J］．上海教育科研， 2012，（8）

［2］ 王鳳蘭．運用導學案進行語文教學［J］．語文教學與研究：綜合天地， 2010，（11）