硬件薄弱學校實施翻轉課堂的嘗試

周盛 趙勤

摘要： 以“化學反應速率”為例，在硬件薄弱的客觀背景下，利用翻轉課堂教學模式和理念，探索了根據現有條件組織實施翻轉課堂教學的可行性，思考了加課時翻轉課堂的教學模式。

關鍵詞： 硬件薄弱； 翻轉課堂； 化學反應速率

文章編號： 1005-6629（2018）4-0040-05 中圖分類號： G633.8 文獻標識碼： B

1 嘗試的背景

翻轉課堂這種教學模式起源于美國科羅拉多州落基山的林地公園高中[1]。最初由該校教師創建教學視頻，學生在家或課外觀看視頻講解，然后再回到課堂上完成作業，并對自學過程中遇到困難的學生進行講解。這種教學模式實質上是一種課堂教學的延伸[2]，它將傳統課堂中的一些學生自學任務放到了課外，增大了課堂的容量，為課堂中知識的延伸和發散創造了條件。基于這些優點，翻轉課堂在我國開始興起，各地的教師都在利用這種全新的教學模式進行有益的嘗試。

近期我們參加了合肥一中組織的有關翻轉課堂研究應用的教研活動，分別觀摩了該校教師利用翻轉課堂教學模式開展的兩節新授課課例，這種教學模式展現出的新穎性、高效性，課堂氣氛的活躍程度等特色給我們留下了深刻的印象。本次教研活動結束后，我們就在考慮能不能將這種教學模式也引入我校的課堂，做一些課堂教學模式優化的嘗試。

2 遇到的困難

2.1 學校硬件條件的制約

從翻轉課堂的實施過程來看，合肥一中依托先進的信息化條件（該校已經建立了覆蓋全校的wifi環境，班級為學生配備了ipad移動終端，建有交互中心平臺，擁有數字化手持技術實驗裝備），開展的是真正意義上的翻轉課堂教學，即教師創建微課視頻，學生在家中或課外觀看微課視頻，自主學習并完成相關練習，回到課堂上就學生出現的問題和產生的疑問進行交流，再對相關知識進行延伸和發散，最后完成進階練習的教學過程。相對于合肥一中的硬件條件，我校在wifi環境全覆蓋，ipad移動終端和交互中心平臺等條件上暫時還未具備，所以在學生課外觀看微課自主學習的途徑，師生課下網絡互動的問題匯總，學生練習作答情況的數據適時統計等方面都存在著一定的困難。

2.2 學生家庭條件的制約

翻轉課堂的核心之一，在于學生通過課下自行觀看教師事先錄制好的教學視頻，學習課程內容的相關知識點和實驗操作技巧，這些需要電腦和網絡操作。但要求每一個學生家庭都具備這樣的條件比較困難，而且就算是具備了這些條件的家庭，家長能否放心學生利用網絡開展學習活動，在對這件事情的認同上阻力也不小。

3 有益的嘗試

我們認為翻轉課堂的魅力在于它有別于傳統課堂的教學模式，雖然在硬件上我們暫時無法達到，但是其先進的教學模式和理念還是可以借鑒，運用于我們的課堂之中。按照這樣的思路，我們以人教版高中化學教材《化學2》第一章第一節“化學反應的速率和限度”[3]為例，開展了硬件薄弱學校如何利用現有條件組織實施翻轉課堂教學模式的有益嘗試。

3.1 微課的基本構想及設計

3.1.1 微課的基本構想

本節內容包括“化學反應速率”和“化學反應的限度”二個部分，我們選擇“化學反應速率”作為本節課的授課內容，這部分內容中涉及化學反應速率的認知、計算及影響化學反應速率的部分因素等內容。考慮到有效落實培養學生的思維能力、動手能力，適當展開知識內容延伸的教學目標，我們在進行教學設計時，希望在討論影響化學反應速率的部分因素時，安排影響化學反應速率因素的實驗探究環節來落實這些教學目標。但是如果照此構想實施，本節課既要講授化學反應速率，又要探究影響化學反應速率的部分因素，必然會導致教學時間緊張，教學內容在教學時間內不能正常完成的局面。

我們考慮能否將涉及化學反應速率的定義、公式及簡單計算的這一部分相對較基礎的內容放入微課中，讓學生通過自主學習完成，在課堂上僅對學生自主學習中產生的問題和提出的典型問題進行針對性講解。為了配合課堂上有關影響化學反應速率因素的實驗探究，我們還考慮在微課中能否設置一些開放性問題給學生思考，讓學生通過觀看情境視頻，查閱課外教輔資料寫出自己的觀點和答案。

3.1.2 微課的設計

內容1： 情境引入。以我市著名景點銀屏山“仙人洞”中鐘乳石的形成、生產中炸藥的爆炸、生活中水果腐爛、鋼鐵生銹等圖片情境，說明反應的快慢有很大區別。

內容2： 實驗演示。教師在微課中加入事先錄制的鎂和鋁與2mL 1mol/L鹽酸反應的實驗視頻，并提出“哪個反應更快？你是通過什么現象判斷反應的快慢？”的問題，引導學生得出化學反應快慢的定性判斷方法。

內容3： 概念講授。教師通過類比物體運動的快慢，物理學中研究的速度，引出化學反應速率的概念，最終掌握定量描述化學反應快慢的方法。

內容4： 知識自測。教師通過設置一些與自主學習內容相關的練習，讓學生在學習完微課內容后進行自測，教師通過學生的自測結果，了解學生對相關知識點自主學習的效果，針對答題中出現的典型問題，安排在課堂上進行集中講解。

內容5： 貫穿課堂。通過在微課中布置“你認為影響化學反應速率的因素有哪些？說出你推測的理由。”的問卷式任務，讓學生思考、填寫，教師根據這些反饋，進行分類和匯總，課堂上圍繞學生認為的部分影響因素進行實驗探究。

設計意圖： 自學部分基礎知識，通過知識自測和問題反饋，重新完成課程建構，突出課堂學習的針對性和高效性。

3.2 問題的應變處理

情況1： 針對學生沒有配備ipad移動終端，不能自主安排微課學習的問題。我們事先將教師錄制的微課下載到各班級電腦上，再利用晚自習時間組織學生集中學習微課。考慮到不同學生自主學習的差異性，對一些集中學習后仍不能達到學習目標的學生，我們開放班級電腦供他們利用課外時間繼續學習。

情況2： 針對我校無數據上傳統計系統，不能完成學生答題情況及時統計的問題。我們事先將相關自測練習以學案的形式發放給學生，及時回收批改，進行相關答題情況分析、統計，從中抽取典型問題，再拿到課堂上進行分析、點評。

情況3： 針對我校無交互中心平臺，不能完成課下師生交互的問題。我們在學案中設置了相關空格，讓學生觀看微課自主學習后，將觀點、疑問寫在學案上，由教師集中收取，再分類、整理典型問題，最后根據學生反饋完成課程建構。

3.3 學生的反饋

3.3.1 學生自測情況反饋

我們選取我校兩個教學班，一共98人進行了此次翻轉課堂的教學活動，在學案的知識自測部分，我們對兩道自測題進行批改，并將答題情況進行了數據統計（結果如圖1、圖2所示）。

圖1 選項選擇情況統計

圖2 填空題答題情況統計

自測題1.在2L密閉容器中，一定條件下發生反應： A（g）+3B（g）2C（g），在10s內反應物A的物質的量由1mol降到0.6mol，則v（A）為（D）

A.0.02mol/L·s

B.0.04mol/（L·s）

C.0.03mol/（L·s）

D.0.02mol/（L·s）

自測題2.在某一化學反應中，生成物B的濃度在5s內從0.5mol/L變成2.0mol/L，在這5s內B的化學反應速率為0.3mol/（L·s）。

兩道自測題都是檢測學生對化學反應速率的理解及求算，從難度上看屬于基礎題型，但是從第一道選擇題的答題情況來看，效果不盡如人意，選擇錯誤選項B的學生占了大多數，究其原因，可能是學生對于化學反應速率定義中研究的是物質濃度的改變量理解不透。第二道計算題正確率較高，問題主要出現在單位錯誤和計算錯誤上，教師需要在課堂上對化學反應速率的單位進行進一步強調說明。

3.3.2 學生開放性問題反饋

在微課中，我們設置了“你認為影響化學反應速率的因素有哪些？說出你推測的理由。”的開放性問題，在我們收取的學案上，學生都按照自己的認知，推測出了很多可能的影響因素，我們對這些答案進行了分類、整理，從中挑選了幾個較好、具有代表性的答案（如圖3、圖4）進行了課堂呈現，并以此進行了課程建構。

圖3 一班具有代表性的學生作答

圖4 二班具有代表性的學生作答

3.4 課堂教學過程

3.4.1 錯題討論

在課堂教學過程中，針對學生在知識自測中出現的典型問題，我們利用投影在課堂上適時呈現學生答題學案。對這些與化學反應速率相關的答題錯誤，我們采用討論交流的方式，通過不同小組學生的相互點評，教師適時講授、強調，加強師生、生生互動交流，活躍課堂氣氛，提高學生的課堂主體地位，在知識的講授上也更有針對性。

3.4.2 問題探究

（1） 設疑討論內部因素。我們通過提出“現在提供鎂、鋅、鐵、銅和稀鹽酸，希望制得一定量的氫氣，你如何選擇試劑？你的理由是什么？”的問題，讓學生根據自身已具備的金屬活動性順序知識，理解在上述反應中，金屬自身具有的活潑性是決定氫氣產生快慢的最主要因素，從而得出化學反應速率主要是由物質本身性質決定的這個結論。

（2） 探究學生推測因素。我們根據課前對學生在學案中推測出的影響因素進行分類、整理，基本上將他們的推測歸納為自身性質、溫度、濃度、催化劑、壓強、物質形態等。因為自身性質的認知較為簡單，我們通過設疑討論的形式予以說明。而壓強的討論利用實驗探究較難開展，且在《化學2》教材中暫時未作要求，所以在課堂上不作具體分析。剩下的溫度、濃度、催化劑和物質形態，我們采用事先提供相關實驗藥品，讓學生在我們限定的一個范圍內進行相對較開放的實驗方案設計。

我們將整個班級的學生分成9個小組，每3個小組分配一種條件，然后讓學生以小組為單位，進行交流、討論，得出各自設計的實驗方案如表1所示。

表1 學生根據所給條件設計的實驗方案

教師將各組設計的實驗方案呈現在課堂上，設置小組間討論環節。各小組間圍繞設計意圖、注意事項、實驗簡便性等方面進行廣泛討論，在教師的引導下，學生對討論結果進行整合、優化，具體如下：

優化一： 將條件一中提出的三個對比實驗方案進行合并，整合為向3支大小相同的試管abc中加入相同體積（2mL）5% H2O2溶液，其中向試管a中加入少量MnO2粉末，向試管b中滴加1～2滴1mol/L FeCl3溶液，進行實驗對比。

優化二： 將條件二中提出的方案④進行舍去，方案④舍去的理由為使用碳酸鈣粉末做鹽酸濃度對比實驗，二者反應都十分迅速，對比度不是很明顯。方案①和②由于研究的問題相同，我們讓學生自由選擇一種進行實驗，這樣既限定了學生實驗次數，又保證了方案①和②的現象能夠同時呈現在課堂上。考慮到也存在著學生都選擇方案①或方案②的可能性，教師在學生選擇方案時，需要做好隨時調控的準備。

優化三： 將條件三中提出的方案①進行舍去，方案①舍去的理由為鋅粉與鹽酸反應比較劇烈，如果再使用熱水加熱，可能會帶來實驗安全問題。

在此基礎上，進一步討論、明確具體實驗步驟，各組按照教師分配的實驗條件，展開實驗，再匯總各組觀察到的實驗現象，得出結論如表2所示。

表2 所給條件相對應的實驗步驟、現象和結論

續 表

通過上述實驗探究活動，教師適時引導，各組同學踴躍發言，在討論和統一認知后，得出如下結論： （1）在其他條件相同時，使用催化劑能夠改變化學反應速率。（2）在其他條件相同時，固體物質的表面積越大，反應速率越快。（3）在其他條件相同時，反應物的濃度越大，反應速率越快。（4）在其他條件相同時，溫度越高，反應速率越快。

4 嘗試后的反思

翻轉課堂教學模式，以現代教育技術為依托，涵蓋了教學設計、微課錄制、網絡自學、學情反饋、網絡平臺交互、課程構建、課堂協作等諸多方面[4]。本次我們對翻轉課堂的教學嘗試，受硬件條件所限，并非上述完整意義上的翻轉課堂，但在實施過程中，依然加深了我們對翻轉課堂這種全新教學模式的認知，引發了我們對進一步結合本校實際開展翻轉課堂教學的思考。

4.1 探究時間的增加

在進行實驗探究教學時，受到課堂授課時間的制約，往往會出現基礎內容講解結束后，預留探究時間不足，探究活動草草收場的情況。實施翻轉課堂教學模式后，可以將一些基礎性的知識利用微課形式放到課前自學階段，課堂上只圍繞學生學案中知識自測部分出現的問題或提出的問題進行討論、交流和總結，由于這種教學模式更具針對性、高效性，從而省去了很多基礎知識的講授時間，讓學生有更多的時間去參與探究、進行實驗，這對學生學習方式的轉變，創新精神的培養和實踐能力的提高都大有益處。

4.2 課型的選擇

翻轉課堂模式有其優于傳統課堂的地方，但也只是眾多課堂教學模式[5]中的一種，并不是每節課都適用，所以我們在實施翻轉課堂模式教學時，一定要結合教學目標、校情、學情等諸多因素，合理開展教學活動。實施本次翻轉課堂活動后，我們認為結合我校硬件設施薄弱，優質生源向城市集中，學生基礎普遍較差的實際，這種先學后教的方式更適合我們在習題課、復習課中使用。

4.3 網絡自學的設想

針對移動終端和交互中心平臺缺失的問題，我們設想利用其他方式進行替換，如嘗試采取“微課+微信（或QQ）”的方式。隨著智能手機的普及化、大眾化，班級建立家長微信群或QQ群已很普遍，我們可嘗試將微課上傳到家長微信群或QQ群，利用大多數學生都有父母或爺爺奶奶陪讀的特點，在家長的監督下，實現學生自主學習的即時化、便利化。

硬件條件上的欠缺只是暫時的，我們相信隨著社會的不斷發展，這方面的困難會越來越少。但立足現在，我們不能因為暫時的困難，就放棄對教學新理念、新模式的學習和嘗試，作為新世紀的教育工作者，我們要勇于實踐，讓我們的課堂更具吸引力。

參考文獻：

[1][4]王春.“翻轉課堂”教學模式在化學教學中的應用與思考[J].化學教學，2015，（11）： 34～37.

[2]夏建華，宮朋飛.基于翻轉課堂的科學探究典型案例研究——以“探究鈉燃燒實驗中黑色產物的成因”為例[J].化學教學，2015，（2）： 36～39.

[3]宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學2[M].北京： 人民教育出版社，2007：74～75.

[5]邱激揚.翻轉課堂會成為學生的第三種負擔嗎[J].中學化學教學參考，2015，（9）： 12～14.