微課在材料化學教學中的應用研究

張 彰，王傲楠，吳雙雙

(信陽師范學院 化學化工學院，河南 信陽 464000)

材料化學是在化學學科，材料學科的基礎上延伸出來的，在化學和材料學的知識相互交叉，碰撞，滲透的過程中形成的一種新興的邊域學科。材料化學在新材料的發現、制備和修飾工藝的發展以及材料的表征方法的等領域都做出了巨大的貢獻，而且在原子和分子水平上設計新材料方面有著廣闊的應用前景和發展空間。材料化學課程的開設使學生培養初步分析、探究并解決生活中我們所接觸到的材料中存在的實際化學問題的能力，通過該課程的學習，學生可以更加熟悉材料相關領域中的一些知識，在實際生活中更加容易掌握材料的性質與結構之間的相互關系等。而且通過實驗操作，可以培養學生的創新意識和實踐操作能力[1]。而隨著科技的不斷發展，傳統的材料化學課堂教學模式已不能順應時代的潮流，材料化學是一門理論性和實踐性很強的學科，由于某些基礎實驗的危險性和難以操作性，以及有些高校實驗設備尚不完備，傳統的材料化學課堂教學已經不能向學生完美地呈現實驗的全過程。這時，“微課”教學模式應運而生，微課以其“短小精悍”的優點，得到了國內教育界的廣泛認可，微課以短視頻的形式把知識傳授給學生，使學生利用每一個碎片化的時間來學習知識，而且時間地點相對寬松，只要有網絡和計算機，隨時隨地都可以學習。這種學習模式針對性強，效率高，而且方便老師和學生，很好地彌補了傳統材料化學教學的缺陷，“微課”作為一種新型信息化資源，正以其“主題突出，情境真實，短小精悍，生動有趣”的優勢，快速滲透到各個高校的教育改革中去[2]。這樣看來，微課教學與傳統課堂教學的有機結合已是材料化學教學的大勢所趨。

1 高等院校材料化學教學的現狀分析

隨著科技的不斷進步和新材料的發現以及新理論的提出，材料化學被注入了新的生命力，并擁有了更加廣闊的發展前景和應用前景。材料化學與工程技術的日益融合使材料化學研究已經發生了深刻的變化，并開拓了許多全新的研究領域[1]。

作為一門新興學科，材料化學課程的授課內容涉及材料科學和化學學科的知識，而材料科學包含金屬材料，非金屬材料，納米材料等等，化學又分為無機化學，有機化學，分析化學，物理化學等等幾類，所以由此可見材料化學研究范圍之廣以及知識點之雜，多。但是目前，在課堂上教師對學科的原理、規律等難以向學生闡釋清楚，而且傳統的課堂教學與授課形式單調無趣，教師只是按照固定的模式機械地進行教學。這很大程度上限制了學生獲取知識的快捷性和豐富性，長期按部就班的授課形式使學生感到枯燥乏味，課堂上提不起學習興趣，上課昏昏欲睡的現象經常出現。而且因為材料化學是近幾年的新興學科，目前材料化學課程講授內容還停留在材料化學經典領域，而未能與學科發展趨勢相結合，現在發現的一些新材料以及提出的新理論，新思想，新概念還未來得及編入教材以致教材的內容陳舊單一，而且課程參考資料還不是很充足，導致學生找不到獲取知識的渠道，以致學生知識面狹窄，這樣不利于培養學生的學習興趣及開闊的視野，學生的學習興趣大大降低，學習的積極性也大打折扣[3]。

此外，針對大多數基礎化學實驗不經處理就直接排放大量的污染物的現狀，化學學術界提出了“綠色化學”的全新概念，為貫徹落實這一全新的概念，我們在教學方式上也應該做出一定的改進。因此，材料化學教學方式應與時俱進，隨著科技的不斷進步也日新月異。

2 微課教學的概念以及優勢

21世紀科技的飛速發展給人們生活帶來了很大的便利的同時，人們的生活節奏也變得越來越快。這時，一些新型的，高效率的學習軟件和視頻作品也應運而生，例如：“微博”、“微電影”、“微課”等等。微課，是指“微型視頻課程”，是以短視頻為呈現方式，基于學科知識點而構建，形成的新型網絡課程，時長一般在5～20min左右，特別適合在智能手機或計算機等設備上觀看學習，增強了學生獲取知識的趣味性和自由性以及便利性。實際上就是以視頻為主要載體,教師在課堂教學中圍繞某個學生普遍模糊不清的知識點或重點難點而開展的一種新型教學模式。微課的核心內容是課堂教學視頻，同時還包含了與該教學內容有關的例題講解，疑難知識點重點剖析，課件素材、課后習題練習測試及學習情況的反饋、教師教學反思與對學生學習情況進行點評等輔助性的教學資源，這些資源以一定的順序和組織關系共同營造了一個主題突出、生動有趣的“微情景”，實現了學習的隨時性和互動性，成為新時代的新型的學習方式[4]。

微課，主要就體現在“微”上面，在時間，內容以及形式上都集中體現出“微”的特點，與傳統的常規課相比，微課在很多方面都比較有優勢，下面我們主要從五個方面來闡述微課的優勢所在。

2.1 課程內容方面

微課是專注于一個知識點，主要就是學生普遍認為的難點或老師認為的重點，問題聚集，主題突出，對一個知識點從不同方面采用多種形式進行突破和滲透，幫助學生理解并掌握，這樣有目的的教學和學習，對一些盲點多的學生大有裨益，所以更加適合教師和學生的需要; 而常規課是一套系統的課程，是一節完完整整的課堂，但知識點多而雜亂，重點不突出，雜亂無章的知識點也不易于學生記憶和掌握，學生看到這么多的知識要掌握，可能內心已經產生了抵觸情緒，學習效果可想而知。

2.2 授課形式方面

微課的授課形式體現了情境性的特征，許多教師進行微課教學設計時考慮將教學地點與課程主題相結合，采用動圖、視頻、動畫等多種新興的教課手段，將知識內容以多種形式進行再現和解讀,在這種具體形象的情境中有利于學生融入情景，更容易掌握知識，而且可以提高自主學習能力。教師還可以根據學生的需求進行回放；進一步鞏固學生知識點薄弱的地方。而傳統的教學課堂是教師通過板書等載體進行講解，教學方式呈現出明顯的傳統性，而且黑板可呈現的內容有限，有時學生還來不及掌握，黑板上的內容已經被擦掉，這樣會影響學生學習的心情，不易于激發學生的學習興趣，教學效率不是很高。

2.3 課堂時間方面

微課的授課時間一般保持在3～10min左右，這是可以使學生注意力充分集中的有效時間，可以大大提高學習效率，也符合當今人們快節奏的學習方式。 而傳統課堂一堂課一般都在45min甚至以上，幾乎沒有學生保證可以這么長時間完全集中于課堂學習中，大部分學生難以長時間在課堂上集中注意力，經常出現不注意聽講以及走神的現象，教學效果不甚理想。

2.4 教學場地方面

微課的教學場地非常寬松，它不受時間地點的限制，只需要通過移動設備連接互聯網就可以實現自主學習，也可以說只要有計算機和網絡，學生不在學校也可以學習，這樣一種新奇的學習方式會使學生產生新鮮感，進而激發學生的學習興趣，而常規課不同，需要在教室類似的特定的地點進行教學，長期這樣的教學方式讓學生感到枯燥無味，對學習沒有很強的興趣，以致無法做到自覺主動地去學習。

2.5 知識覆蓋方面

現在科技這么發達，人們獲取知識的渠道已經從報刊，書籍，雜志等變成互聯網等信息技術，傳統的課堂上教師可傳授的知識是有限的，知識覆蓋面小。“微時代”的人們更傾向于利用網絡來獲取知識，微課，作為連接互聯網和移動設備的媒介，促進互聯網與課堂教學相結合，可以將知識更快更廣地傳遞出去，擴大知識覆蓋面，盡可能使更多的人從中受益[5]。

3 微課在材料化學教學的具體應用

3.1 微觀物質“宏觀化”，宏觀物質“具體化”

材料化學是在分子和原子的水平層次上，通過研究材料的合成、結構和材料性能之間關系設計出新型材料[6]。在材料化學課程中，相當一部分學生對晶體結構，三元立體相圖等特別抽象的部分理解起來有困難。知識點的遺漏會影響日后的學習進程。黑板板書枯燥無味，色彩鮮艷的PPT圖片看久了學生會產生疲憊感。教師想要完整地完成這門課程的教學任務，達到令學生滿意的教學效果就要尋找新的教學模式。而微課利用動畫演示授課動，以靜變動，化抽象為具體，易于學生理解。如利用三維繪圖軟件，對各種基礎晶胞單元的結構及原子的堆積方式采用不同的旋轉模式以及多變的顏色對比，會讓學生們對這些基礎知識有更深的了解，從而會達到更好的教學效果[7]。

3.2 重點突出，注重學生的整體水平

傳統的課堂教學是“一次性的”課堂，程度好的同學上課就可以把知識點掌握，但是一個班級也不是只有好學生，也有接受能力不那么強的學生，一遍過的教學方式可能不能被接受，上課聽不懂這個知識點，可是老師不會為了個別人去耽誤大多數學生的時間，把問題再講一遍，所以沒有掌握知識的學生可能會因此而影響上課的心情，腦子開小差，“為什么都是在一個班級里上課，為什么別人一遍就可以聽懂，自己卻做不到”，所以學生的程度差異比較大，成績的整體水平不高。而將“微課”引進化學教學過程中，情況便有了改觀，沒有掌握知識點的學生可以利用零碎的時間把講這個知識點的視頻片段慢放，回放，最終達到知識點掌握的目的，這樣對教師對學生來說，都是方便有利的，而且可以提高學生的整體水平，激發學生的學習興趣和競爭，有利于促進學生學業的進步。

3.3 “點”式復習，鞏固舊知

微課又稱“課例片段”，是針對某個知識點或教學環節而展開的教學活動。這個“片段”碎，卻有章可循；小，卻言簡意賅。將復雜繁瑣的知識連綴成為網絡，讓學生形成自己的知識結構體系，而且還有課后習題來檢測學生的學習情況，便于學生鞏固和復習所學內容。

4 微課與材料化學結合的意義

4.1 微課有助于提高學生的學習效率和自信心

微課是一種相對于傳統課堂教學而言的充分利用因特網絡的一種只用于講授單一知識點或突破某個教學問題的在線課程教學形式，教學以短小精悍的視頻為核心，其優點還表現在教學目標更明確、學習時間不受限制、學生易于理解知識點尤其是重點和難點以及提高學習效率等[4]。圖文并茂，有聲有色，生動形象的微課視頻能極大地提高學生的積極性和主動性。再者，學生不必再每天盯著黑板上的知識點，擔心自己因為學習速度慢，而不能完全跟上教師的教學進度。沒有了時間和空間的限制，學生可隨時通過微課來查漏補缺，學有余力的同學還可以通過微課達到知識的拓展。長此以往，學生對知識的掌握更加深刻，學習起來就會如魚得水，學習效率高，自信心自然而然也會提高。

4.2 微課有助于提高教師對學科的研究和自身素質

時代在進步，不僅體現在科技的發展，更體現在思想的轉變。傳統的教學方式已經不能適應現代學生的學習需求。我們的材料化學老師只有探討和研究新的教學方式和方法，才能跟上時代的步伐和學生的學習需求[9]。而微課是一種將影像視頻、圖片和課本知識結合一體的創新型教學模式，圖文并茂，有聲有色，生動形象，是教育方式上的重大改革和進步。在制作微課時，老師可以根據學生的實際學習情況，在眾多素材中反復斟酌，選取出最有價值的部分加以應用，思考出一個最簡單、最易接受的講課方式來輔助學生攻克學習中的薄弱環節和需要掌握的重點難點，讓他們通過微課來真正地學好材料化學。微課不僅是學生的“老師”，更是老師的“老師”。我們知道，通常情況下，青年教師會隨堂聽優秀教師的授課來吸取優秀教師的經驗，但由于時間的限制，青年教師無法逐一向優秀教師“取經”。微課的出現使得青年教師可以利用自己的閑暇時間觀看微課視頻，學習經驗豐富教師的授課之道，發現問題馬上解決，有助于提高自己的教學水平。除了觀看別人的視頻，教師也可以在觀看自己的視頻，不斷地發現自己講課中存在的問題和錯誤，也幫助老師更好地完善自己的教學內容[10]。

4.3 微課有助于提升化學實驗的準確性

學好材料化學的要點之一就是精準地掌握實驗操作技巧，但是關于實驗，大部分學生課前難以預習，課后無法復習。事實上，為了自身的安全和實驗的嚴謹，學生應該也必須在課前對實驗內容有一定的了解，課后也應及時地復習實驗要點、注意事項和操作步驟。實驗室只在課堂上才對學生開放，這就限制了學生對實驗課的學習效果。微課不僅還原了真實的實驗場景，而且能夠讓學生更加直觀地、準確地看到在實驗過程中的操作步驟和存在的問題，注意力高度集中，似乎身臨其境，加深對問題的印象，從而避免相關問題的再次出現。以此有助于學生更好地學習化學理論知識和操作技巧。

4.4 微課有助于提升化學課堂的創新性

微課的價值不僅體現在它的專業性，更體現在它作為一種有聲有影的動畫的趣味性，最重要的是它衍生出一種新的學習方式。微課除在線視頻外還設有問題思考、交流討論以及材料拓展，這些途徑使學習的質量、學習的深度和廣度更上一個臺階。課前預習新知，課中解決問題，課后溫習再知新，將微課與傳統材料化學教學合二為一，并在此基礎上進行補充和修繕，優勢互補，相輔相成。這種先學后教，以學定教的微課教學模式轉變了傳統課堂以講授為主的模式，既有助于提高學生的學習興趣，滿足學生個性化的學習需求，又有助于培養學生的自覺性、主動性、獨立性和堅持性，從而提高材料化學的教學效果。

5 結語

為更好地適應“互聯網+”的大環境同時滿足教育改革的需要，將微課教學模式引用到材料化學教育中就顯得尤為重要。微課發揮其“短、小、精、悍”的巨大優勢，給課堂教學注入新鮮活力，相信微課將成為大學教育快速發展的又一大助力。

參考文獻

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[10]楊如榮.高中化學微課的意義[J].教育技術，2015(9)：89.