翻轉(zhuǎn)課堂在二氧化硫的性質(zhì)和作用教學(xué)中的應(yīng)用與研究

蔡金有

【內(nèi)容摘要】翻轉(zhuǎn)課堂是近幾年來眾多教育學(xué)者研究與實踐的課題，它改變了傳統(tǒng)課堂授課模式，對教學(xué)程序中“教”與“學(xué)”實施翻轉(zhuǎn)，充分體現(xiàn)了新課改以學(xué)生為本的教學(xué)理念。本文以二氧化硫的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)為例，運用翻轉(zhuǎn)課堂的思想理念對二氧化硫教學(xué)過程作具體設(shè)計，然后就翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中過程中的問題加以實施，并對教學(xué)結(jié)果進行評價與反思。

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂 微課學(xué)習(xí) 課堂學(xué)習(xí)

隨著課程改革的不斷深入，傳統(tǒng)的教學(xué)模式與當(dāng)今的科技、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展逐漸不相適應(yīng)。傳統(tǒng)教學(xué)模式通常由教師的“信息傳遞”與學(xué)習(xí)者的“吸收內(nèi)化”兩個階段組成，由于在“吸收內(nèi)化”過程中缺少教師的幫助，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者不能將所學(xué)知識完全內(nèi)化，很大程度上磨滅了學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，阻礙了學(xué)生自身能力的培養(yǎng)。新課改要求教師在教學(xué)過程中關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育角色，關(guān)注學(xué)生已有的知識背景和認(rèn)知經(jīng)驗。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的出現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)順序，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式下的課堂限制，提倡以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主體，充分體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)理念。

一、教學(xué)設(shè)計

1.教學(xué)理念與思想

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者根據(jù)已有的知識經(jīng)驗主動構(gòu)建新知識的過程，化學(xué)教學(xué)要關(guān)注學(xué)生已有的認(rèn)知水平，翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)的課上“信息傳遞”翻轉(zhuǎn)至課前，即學(xué)習(xí)者借助各種學(xué)習(xí)材料自主預(yù)習(xí)，將課后的“知識內(nèi)化”翻轉(zhuǎn)到課堂上①。

課前學(xué)生通過微課學(xué)習(xí)完成二氧化硫的性質(zhì)及作用的自主學(xué)習(xí)，形成一定的認(rèn)知經(jīng)驗，這樣就可以留出更多的課上時間供師生之間進行交流討論、實驗探究，解決學(xué)生知識內(nèi)化的問題。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，教師的角色由傳統(tǒng)的“知識的傳播者和擁有者”變成了教學(xué)活動的引導(dǎo)者和組織者，學(xué)生的角色由傳統(tǒng)的“知識的接收者”變成了教學(xué)活動的參與者，使學(xué)生在教學(xué)活動中具有更多的自主學(xué)習(xí)。

2.教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂在化學(xué)教學(xué)中的模式可以分為“微課學(xué)習(xí)”和“課堂學(xué)習(xí)”兩個部分。

在“微課學(xué)習(xí)”部分，學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況來選擇視頻學(xué)習(xí)的時間、地點、途徑等方式，不必再拘泥于化學(xué)課堂上，學(xué)生可以選擇在自己學(xué)習(xí)最高效的時間來進行學(xué)習(xí)以提高學(xué)習(xí)的效率。另外，利用微課視頻可以使不同層次的學(xué)生都能夠得到發(fā)展，對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生來說，他們可以簡要的觀看微視頻，留出更多的時間去拓展知識。對于那些學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生來說，他們可以放慢學(xué)習(xí)節(jié)奏，在自己薄弱的地方進行反復(fù)觀看。在觀看視頻的過程中，學(xué)生還可以將不明白的地方傳給老師，老師會對這些問題進行回復(fù)，從一定程度上實現(xiàn)了“一對一”的教學(xué)輔導(dǎo)。

在“課堂學(xué)習(xí)”部分，傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師利用課上時間進行課程的講解，學(xué)生利用課下時間進行練習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，將課堂教學(xué)的部分重點內(nèi)容翻轉(zhuǎn)到課前，因而課堂教學(xué)中學(xué)生具有充足時間進行交流、探究等學(xué)習(xí)活動，當(dāng)學(xué)生遇到困難時，可以及時的進行小組討論和向教師請教，教師不僅是知識的傳授者，更是學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者和促進者。

通過“微課學(xué)習(xí)”和“課堂學(xué)習(xí)”兩部分的教學(xué)，不僅能夠是學(xué)生掌握所學(xué)的化學(xué)知識還能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自主性，提高學(xué)生的探究能力和解決問題的能力，有助于學(xué)生的全面發(fā)展。

3.微課學(xué)習(xí)設(shè)計

微課設(shè)計應(yīng)根據(jù)學(xué)生的已有的知識結(jié)構(gòu)，選取具有代表性的信息。在二氧化硫性質(zhì)與作用的教學(xué)中，教師可以從學(xué)生熟悉的空氣質(zhì)量報告入手，引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識二氧化硫的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及對環(huán)境的影響，通過視頻中的一些工業(yè)生、產(chǎn)應(yīng)用畫面，讓學(xué)生了解

氧化硫的工業(yè)用途，應(yīng)用相關(guān)的動畫演示，讓學(xué)生明白二氧化硫隨意排放的危害，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識二氧化硫的回收。并通過視頻實驗演示二氧化硫的水溶性、還原性、氧化性和漂白性。讓學(xué)生構(gòu)建二氧化硫的性質(zhì)與作用的初步認(rèn)知。為了讓學(xué)生有效完成的微課學(xué)習(xí)及檢測效果，可以設(shè)置適量問題讓學(xué)生解決和在線交流。如：

（1）從物質(zhì)分類角度二氧化硫?qū)儆谀囊活愌趸铮?/p>

（2）如何制取二氧化硫？在收集二氧化硫的時候需要注意哪些問題？寫出制取二氧化硫的反應(yīng)原理。在制取二氧化硫的過程中，如何處理尾氣？它的原理是什么？

（3）從反應(yīng)原理分析二氧化硫、次氯酸、活性炭的漂白有什么不同？

（4）通過化合價分析為什么二氧化硫具有氧化性與還原性？

最后，通過設(shè)置一欄問題匯總，讓學(xué)生將不理解的問題記錄在這一欄中。以便讓教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

4.課堂學(xué)習(xí)設(shè)計

新課程教學(xué)實施強調(diào)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)與價值觀三維目標(biāo)的和諧發(fā)展，使學(xué)生獲得知識與技能，同時成為學(xué)會學(xué)習(xí)和形成正確價值觀。因此在課堂學(xué)習(xí)設(shè)計中應(yīng)提倡以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，給予學(xué)生更多的交流討論、合作探究、實驗探索的空間。

筆者在課堂學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計中利用導(dǎo)學(xué)案導(dǎo)學(xué)完成五步教學(xué)環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)是微課學(xué)習(xí)的交流，學(xué)生在這個環(huán)節(jié)提出自己在觀看微課視頻中存在疑問，并通過生生、師生互動進行交流解決。第二環(huán)節(jié)是問題研究與解決，利用學(xué)生具備一定的元素化合物知識的學(xué)習(xí)方法及分析推理能力，應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理知識分析出二氧化硫的氧化性與還原性。第三環(huán)節(jié)是實驗驗證與探究，該環(huán)節(jié)教學(xué)中在提供相應(yīng)的實驗藥品與儀器，由學(xué)習(xí)小組設(shè)計二氧化硫的制備及性質(zhì)的驗證與探究的微型實驗。第四環(huán)節(jié)是利用導(dǎo)學(xué)案，比較二氧化硫與二氧化碳的性質(zhì)，應(yīng)用化學(xué)學(xué)科思維，得出硫的氧化物及鹽的性質(zhì)。第五環(huán)節(jié)是設(shè)計生活化教學(xué)情境，由學(xué)生扮演化學(xué)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等技術(shù)人員進行討交流討論某地酸雨的形成原因，分析該酸雨久置酸性增強的原理，結(jié)合生產(chǎn)生活總結(jié)防治措施，達成對二氧化硫知識的全面認(rèn)識。

二、教學(xué)問題解決與實施

1.應(yīng)用類比歸納構(gòu)建知識體系，實現(xiàn)知識深度遷移與內(nèi)化

在探究二氧化硫的性質(zhì)教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)時雖然也能對二氧化硫的性質(zhì)進行歸類比較，但不能深層次的拓展，學(xué)生在運用知識解決問題時不能遷移運用，如對于將二氧化硫分別通入BaCl2與H2O2混和液和BaCl2與氨水的混和液生成沉淀問題、NaOH溶液中通入不同量的二氧化硫生成產(chǎn)物等問題，學(xué)生不能完整內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中教師有充足時間引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)分類的思想，采取類比類推、演繹歸納的方法，借助同類物質(zhì)具有相似性質(zhì)及結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)構(gòu)建元素化合物的知識體系②。使學(xué)生建立二氧化硫與二氧化碳等酸性氧化物性質(zhì)及碳酸鹽與亞硫酸鹽性質(zhì)的知識體系。因此在教學(xué)設(shè)計上微課學(xué)習(xí)與課堂學(xué)習(xí)安排不同的任務(wù)和目標(biāo)見下表。

翻轉(zhuǎn)課堂將部分教學(xué)重點知識的學(xué)習(xí)翻轉(zhuǎn)至課前，在學(xué)生具有一定的知識經(jīng)驗條件下，更好的完成知識深度內(nèi)化。

2.創(chuàng)設(shè)實驗情境激發(fā)認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題

化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)的重要手段，在探究二氧化硫的漂白性實驗中，二氧化硫分別與品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀和紫色石蕊試液反應(yīng)的實驗中發(fā)現(xiàn)前三者褪色，加熱后不能恢復(fù)，而石蕊試液卻變紅而不褪色的矛盾現(xiàn)象，學(xué)生很容易產(chǎn)生都是由于是漂白性的錯誤認(rèn)知，經(jīng)過討論分析得出溴水、酸性高錳酸鉀的褪色是由于二氧化硫的還原性引起，而紫色石蕊試液是由于亞硫酸的生成導(dǎo)致變紅色。經(jīng)過這樣的認(rèn)知沖突，學(xué)生對于二氧化硫的性質(zhì)理解就更加清晰。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)讓學(xué)生更多的時間進行思考與親手實驗，當(dāng)學(xué)生在實驗中產(chǎn)生認(rèn)知沖突時，更能激發(fā)學(xué)生的情緒注意，活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍，將學(xué)生微課學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的或課堂學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的問題得以充分解決③。教師在教學(xué)中鼓勵學(xué)生積極動手，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，勇敢提出自己的猜想，并且在實驗中細心地觀察，用自己縝密的思維邏輯分析實驗結(jié)果。

3.引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實驗，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)

針對二氧化硫污染大，利用所學(xué)知識設(shè)計環(huán)保實驗，讓學(xué)生親身體驗綠色實驗的特點，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。在本實驗中，設(shè)計點滴板作為反應(yīng)器，利用較少的藥品來完成實驗。在相扣的兩個培養(yǎng)皿的周邊涂上凡士林，將點滴板放置其中，創(chuàng)設(shè)一個密封的實驗環(huán)境，將亞硫酸鈉固體放入滴板的中間空穴內(nèi)，周圍的其他空穴內(nèi)分別滴入品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、紫色石蕊試液、硫化鈉溶液等，同時在點滴板的周邊放上占有氫氧化鈉的棉球吸收尾氣。最后在亞硫酸鈉中加入濃硫酸來制取二氧化硫，迅速扣上表面皿，觀察實驗現(xiàn)象。經(jīng)過這樣微型化的實驗改進與創(chuàng)新，學(xué)生可以在對比中一次性完成二氧化硫的性質(zhì)實驗，整個實驗過程既節(jié)約了藥品，又減少了二氧化硫?qū)諝獾奈廴荆行У募ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識及環(huán)境意識④。

4.運用情境模擬教學(xué)，學(xué)以致用

化學(xué)教學(xué)要回歸社會生活，讓學(xué)生真正體驗化學(xué)知識與我們的生活生產(chǎn)密切相關(guān)，感悟?qū)W習(xí)化學(xué)知識的社會價值與社會責(zé)任，形成正確的情感態(tài)度與價值觀。本課中通過學(xué)習(xí)小組的交流與討論，由學(xué)生扮演不同角色，通過分析酸雨的成因及防治措施以和二氧化硫的功與過的交流討論，以達成對二氧化硫性質(zhì)與作用的全面認(rèn)識，并且將所學(xué)的知識用于解決生活問題。

三、教學(xué)效果與反思

1.翻轉(zhuǎn)課堂要凸顯學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)不僅是形式的翻轉(zhuǎn)，更注重師生角色的翻轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)教學(xué)的預(yù)習(xí)往往是由學(xué)生通過教材或?qū)W(xué)材料來完成，在這樣無人指導(dǎo)下的預(yù)習(xí)，一方面由于教材的簡約和固定的呈現(xiàn)方式，特別是實驗探究純粹是“紙上談兵”，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)中不能理解或不能拓展，導(dǎo)致預(yù)習(xí)效果不佳或不愿預(yù)習(xí)。而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中教師不再是以特定的時間和空間，直接將知識灌輸給學(xué)生，而是通過微課，將知識傳遞給學(xué)生。學(xué)生也不再是死板的“被動接受”知識，而是根據(jù)自己的實際情況，有選擇性的進行微課學(xué)習(xí)，由原來的被動接受變成了主動學(xué)習(xí)⑤。在教學(xué)實踐中，還有少數(shù)學(xué)生由于存在化學(xué)基礎(chǔ)薄弱和缺乏自我監(jiān)控能力而不能完成任務(wù)，因此需要教師在微課學(xué)生設(shè)計中就如何加強在線管理、生生交流、師生交流等方面作出完善與改進。

2.微課設(shè)計要符合學(xué)生層次需要

在微課設(shè)計中，教師要根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平，以學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)設(shè)計微課視頻，因而教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有一定的梯度，如由淺入深，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，盡可