基于翻轉課堂教學模式的環境化學課程教學設計探討

張鳳杰　歐曉霞　仉春華　董玉瑛　烏云娜

【摘 要】隨著國家對教育系統信息化、網絡化和數字化迅猛發展，信息技術和網絡平臺與傳統課程逐漸融合，與之相適應的教學設計也是迫在眉睫。目前，翻轉課堂成為國內外教育改革的新浪潮，為教與學的進一步發展提供了新的思路。嘗試面對數據信息化時代，基于翻轉課堂理念下環境化學課程有效教學設計和實施。

【關鍵詞】信息化；網絡化；翻轉課堂；環境化學；教學設計

自20世紀90年代以來，在以多媒體和網絡平臺為代表的信息技術的推動下，高等學校日益進入信息化教學時代。學生通過網絡學習資源獲取知識和信息越來越豐富，慕課、微課、翻轉課堂等新概念也越來越沖擊傳統的課堂教學模式[1]。如何運用校園信息化資源，讓現代化的技術手段為教學服務已經成為當前教育教學工作者們需要研究和探討的重要問題[2-4]。教學模式的創新是適應信息化環境的核心問題，具體表現為基于班級授課制，強調知識傳遞、以教定學的知識傳授模式逐步讓位于基于信息化環境的強調問題中心、以學為主的整合探究模式。本文以環境化學課程為例，強調以學習者的學習活動為中心，充分利用教育系統內部組織教學資源外，更要利用信息化環境中優質的資源與服務支持學習者的線上線下學習和課內課外學習實踐活動。構建基于翻轉課堂教學模式的環境化學課程的教學設計。

教學設計是在教學理論的指導下，基于教學對象的特征，組織教學內容和教學資源，設計教學活動和學習環境，最終支持學習者有效達成學習目標的系統活動。教學設計以解決實際的教學問題為宗旨，是連接教學理論與教學實踐的橋梁。翻轉課堂，就是在信息化環境中，課程教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，學生在上課前完成對教學視頻等學習資源的觀看和學習，師生在課堂上一起完成作業、答疑、協作探究和互動交流等活動的一種新型的教學模式。自2010年開始，我校環境化學課程的教學方法與手段進行了有效的探索與實踐，逐漸形成環境化學課程自身的特色教學[5]。在教學中，本課程以“學生學會學習”為中心，堅持“科研促進教學、結合地方發展需求”兩項原則，以“發揮網絡作用、以項目教學為核心，以小組學習為形式、強化實踐教學”三種策略有機融合，優化信息化教學方法與手段，提升學生的學習效率，發展終身學習能力。一方面，基于取得的教學成果，提煉基本的教學模式、策略與方法；另一方面，努力探索并實踐新模式、策略與方法，取得了比較顯著的成果。

1 基本的教學模式、教學策略與教學方法

課程教學團隊提煉了現階段本課程的基本模式：“講—驗—觀—研”四步循環模式。其目的在于促進學生學思統一，知行合一，熟練掌握基本的知識體系，然后結合案例教學，項目分析，提高思考問題、解決問題的能力，提升課程基本知識理論的教學品質。“講”即指教師對核心理論知識的“精講”。這是學生有效獲取理論知識的重要環節，這個環節主要發生在課堂環境，教師基于課程的重點、難點對核心理論進行的闡述與應用分析。“驗”即指學生進行的課程實驗，這個環節主要發生在實驗室，實驗項目根據教學大綱要求并結合特色教學要求設計，這是鍛煉學生動手能力以及激發其學習興趣的關鍵。“觀”即指學生跟隨指導老師到一些環境污染問題較嚴重或環境保護工作做得較有成效的實地進行見習，在見習中鍛煉學生分析實際問題的能力，讓學生在課堂或實驗室學習到的知識有真正的“用武之地”，這個環節是聯系課程實驗和后續創新研究的紐帶。“研”即指學生進行的創新研究，這個環節主要發生在實驗室，但此時與課程實驗不同，比課程實驗更進一個層次。它是指導教師根據學生科研興趣結合學科前沿和地方特色設計實驗方案，然后由學生探索完成實驗，這是一個循序漸進和螺旋式上升的過程。

2 形式多樣的翻轉課堂教學方法

理論教學的模式、策略與方法凸顯自主性、前沿性與合作性，主要開發了三種新模式：案例研討模式、專題講座模式和任務驅動模式。這對完善學生的學習方式，增強學習效果起到了很好的作用。

為了增強教學實效，理論教學堅持“學生為主體，教師為主導”的教學理念，基于取得的教學成果，我們探索并實施了“案例研討”、“專題講座”、“項目任務驅動”的新模式。

2.1 案例研討模式

案例研討模式的主要環節是：呈現案例（不同層次水平的經典案例：視頻或課件等）→小組研討（小組討論案例所承載的環境化學重點理論及實踐應用技能）→代表發言（分享組內和組間有意義的信息）→小結反思（教師或其指派的主持人）。

2.2 專題講座模

主要依托課主持國家級、省級和外專項目等專家學者，教師根據教學大綱要求，結合課題組和外籍專家的的科研成果，在科研講座中重點介紹課題研究的目的、方法手段和成果等，通過多學科前沿知識前瞻行的引導，旨在培養學生在科學的道路上“仰望星空，腳踏實地”的胸懷。

2.3 項目任務驅動模式

項目任務驅動模式的主要環節是：布置任務（課前教師布置有關教學的任務或問題，如給小組布置“為什們南極上空的臭氧空洞只發生在春季？”教師通過網教平臺提供文獻資料、網上資源信息平臺，學生分團隊討論，自主線下學習，匯報（小組派代表匯報任務完成情況）→小組自評和他評（小組間相互評論各組完成任務情況）→學生相互提問，教師點評和小結。

3 多形式、立體化的實踐教學的模式

構建多形式、立體化實踐教學模式是本課程教學設計的重要特色，其中開發實踐教學模式、策略與方法是基本的形式。我們依托大學生創新和創業訓練項目，大連民族大學大學生太陽鳥科研計劃、華信理化杯大學生生態環保論壇、校外企業實訓和全國挑戰杯大賽等，開展多種形式的實踐教學，構建“課堂學習+課程實驗+實訓實習+創新實驗+行業競賽”的立體化實踐教學模式。

4 信息化師生互動教學模式

本課程教學緊密聯系教育實際，充分利用各種技術手段進行教學方法的改革，以課程網站的建設和學科學習應用網站的開發為契機，推動教師和同學們進行課內外的合作、互動和交流，構建起了“留言板”、“討論園地”、“誰來答”等交互平臺，使學生之間自由交流經驗、體會、提出見解和主張，教師既可以參與其中，又可以提出仲裁和建議，線下也可以通過QQ、E-mail和微信等網絡工具有效延伸。師生可以在課外針對課程學習、當前影響重大的環保事件、身邊的環保問題等進行交流和探討。構建了一個開放性學習環境，提高了學生的信息化學習意識，尤其是自主學習和協作學習的意識，有效地促進了教學目標的實現。

5 多維度的考評措施

課程內容的多樣化教學設計也促進了課程考核內容的立體化。學生的成績考核主要突出學生解決問題的能力和運用基礎理論的發散性思維和創造性思維的考核，主要從以下幾個方面著手：

1）作業環節突出聯系實際，培養學生能力。課程的作業形式突破了傳統的紙筆考試，形成了口頭作業、書面作業、實踐作業相結合以及個人作業與小組作業相結合的作業形式，如課堂討論、小組報告和研究論文等，使學生在建構環境化學理論知識的同時提高分析和應用能力。

2）調整期末考試的內容和題型，凸顯實際問題分析和應用能力的要求。為考察學生對環境化學知識的理解和把握能力、對具體情況的分析能力以及運用所學理論解決問題的能力，在編制試卷的過程中，注意將影響重大的污染事故或當地的環境問題與課程的知識點結合，要求學生在閱讀案例材料的基礎上獨立地做出分析，以考察學生運用原理解決問題的能力。閱卷中主要依據分析過程和思路的清晰程度及運用環境化學理論知識的能力評定成績，不拘泥于結論的一致性。

翻轉課堂的教學理念在網絡環境下實現了環境化學課程學與教要素的轉變：教師角色將由知識傳授者轉變為意義建構的幫助者；學生地位由被動的接受者轉變為知識意義的主動建構者；課本內容由教師傳授知識的內容轉變為學生主動建構意義的對象，即學生以課本為綱自主地學習，課本成為學生學習知識的內容，多媒體網絡環境傳播手段的交錯應用，不僅拓展了學習的時空觀，而且使學生的認知能力和操作能力同步發展；而教學過程也不再是教師向學生灌輸知識的過程，而是學生在教師的引導下學習知識的過程。

【參考文獻】

[1]杜鶴民，張淑梅.基于自組織理論的翻轉課堂教學模式探討[J].美術教育研究，134-136.

[2]王浩.面向終身教育的泛在學習教學設計模式探析[J].科技與教育，2011（5）.

[3]康艷紅.《環境化學》網絡課程群建設的方法與實踐[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2011，9（3）：460-462.

[4]馬東宇，米云鳳.Moodle環境下法學課程案例教學模式研究[J].廣播電視大學學報（ 哲學社會科學版），2015（4）：107-112.

[5]張鳳杰，歐曉霞，仉春華，等.基于創新能力培養的環境類實踐教學改革探索與實踐[J].高校實驗工作研究，2014（4）：11-12.

[責任編輯：田吉捷]