分析化學實驗中翻轉課堂的應用與實踐調查

李 麗，陳現永

（遵義師范學院化學化工學院，貴州遵義563006）

分析化學實驗是化學專業學生最主要的基礎必修實驗課程之一，是使學生加深對分析化學基本理論和概念的理解、訓練學生熟練的實驗基本操作技能，還要鍛煉學生的創新能力、培養學生嚴謹的科學態度[1]。

翻轉課堂教學模式的基本思路是：把傳統的學習過程翻轉過來，讓學習者在課外時間完成知識和概念的自主學習[2]。課堂則變成了教師與學生之間互動的場所，主要用于解答疑惑、匯報討論，從而達到更好的教學效果[3]。我們將“翻轉課堂”運用于化學化工學院2015級化學本科班分析化學實驗教學中，探索適合本校的分析化學實驗教學新模式。由于該教學模式在分析化學實驗教學中是初次應用，因此，還不夠成熟，在教學中還存在一些需要解決的問題，通過對其應用情況的調查，了解分析化學實驗在新的教學模式下的運行情況，總結存在的問題及需要改進之處，同時了解其與學生對分析化學實驗課的期望。經調查、修訂、完善，再進行應用，使之更好地符合本校學生的實際情況，提高課堂教學效率，讓學生在本課程的學習中能更好的得到鍛煉，綜合能力得到更大提高。

1 調查問卷的設計

分析化學實驗教學中應用“翻轉課堂”的教學模式（以下稱“新模式”）的嘗試是從2016年9月開始，在2015級化學本科生中試行。課程時長十個周，每周1次，每次3學時，調查采用紙質問卷方式進行。

通過調查，了解新模式應用于分析化學實驗教學的相關情況。調查問卷由5個部分組成，一是運用新模式之前，調查同學們對“翻轉課堂”的了解情況；二是學生對學習分析化學實驗課的期望；三是新模式課前、課中學生對學習任務單的使用情況；四是新模式與傳統課堂教學模式的區別；五是運用新模式后學生眼中的分析化學實驗課等問題[5]。

2 數據收集

調查采用紙質問卷，調查實施的對象為2015級化學本科班48名學生，在同一時間地點進行，每人填寫一份調查問卷，現場作答并回收。問卷回收率為100%。被調查者對此次問卷調查都非常嚴肅認真，且實事求是的作答，有效率為100%。

3 數據分析及結果討論

通過此次調查可知，新模式能提高學生的積極性，對學習內容有更深刻的了解，能更好的完成課程的教學要求，達到學生的期望并能更好地提高學生的綜合素質。由于新模式是初次在分析化學實驗教學中應用，存在一些不成熟有待改進的地方。

3.1 課前學生對翻轉課堂教學模式認識情況調查

通過此項調查，了解學生對翻轉課堂教學模式的認知情況，據此了解學生對相關教學方法的認知狀況，從而了解學生在新模式下學習的配合接受程度。此項調查結果列于表1。

表1 學生對翻轉課堂的認知情況調查

從表1可知，在接觸新模式教學之前，同學們對翻轉課堂的了解情況為：25%的學生對該翻轉課堂完全不了解；66.7%的學生聽說過；只有8.3%的學生對它非常了解。該組數據表明，在使用新模式之前，大多學生們對其都不太了解，對此教學方法不熟悉，學習起來有一定的難度，也需要一段時間適應。所以在進行課程安排時，應該適當的對課程結構進行較為細致的介紹，讓同學們對整個課程結構有一定了解。

3.2 分析化學實驗課的課程期望情況調查

通過此項調查，了解學生對該課程的學習期望。據此得出兩種教學模式在其相同的有效時間內，何者能更好的完成課程目標，達到學生的期望。此項調查結果列于表2。

由表2可知：（1）對課程目標的期望調查。2.1%的是希望分析化學理論知識得到提高；2.1%的是為了完成學校規定的任務；95.8%的是希望自身操作技能、基礎知識、綜合素質及解決問題的能力在原有基礎上得到提高。（2）對成績期望調查。沒有同學覺得60分萬歲是他們對成績的要求；100%的都認為成績只是一個考評的方式，自己學到知識才是目標；也沒有同學會為了成績不顧一切，不惜在考試過程中“借鑒”同學的錯誤想法。（3）對考評方式的期望。沒有一個同學認可通過一次“閉卷考試”的方式，得分高者為佼佼者；有27.1%的同學希望通過老師平時考察其表現，綜合期末一次閉卷考試成績，綜合評價，分高者為佼佼者的方式來進行考核；72.9%的同學希望通過對“稱量練習、滴定操作、定容移液”等分析實驗的三大基本操作能力逐項考核，對分析實驗的實驗數據處理的相關知識考核后，進行全過程的綜合評定考核，分高者為佼佼者。通過此項調查反映出學生學習態度端正，目標清楚，學習的積極向上，正能量滿滿。

表2 學生對分析化學實驗課的課程期望

3.3 學習任務單的使用情況調查

調查在開設《分析化學實驗》課實施新模式前后，學生學習任務單的使用情況，調查情況列于表3。

表3 學習任務單的使用情況

由表3可知，課前使用情況：有12.5%的學生在采用新模式前完全沒有使用過學習任務單；有14.6%的學生在課前接觸過學習任務單；有72.9%在每次實驗課前都有學習任務單。課中使用情況：在分析化學實驗課中沒有同學完全沒有使用過學習任務單；有10.4%的同學有接觸過學習任務單；有89.6%的同學每次實驗課中都使用過學習任務單。由統計結果可知，分析化學實驗的課前和課中大多數學生都使用過學習任務單，只是在新模式教學中課前每次都使用學習任務單的比例高出16.7%。通過本次調查表明：新模式中學習任務單的使用是不可忽缺的，起著非常重要的作用。

3.4 兩種教學模式相關情況調查

通過了解學生課前所花時間、討論交流次數、預習實驗的方式等情況，可以知曉學生在兩種教學模式下，對所學課程的熟悉程度、參與情況，同時也可反映出兩種教學模式對同一學習任務完成情況及所收到的學習效果進行比較，從而了解學生對兩種教學模式的認同情況，以便教學中作出更好的調整和選擇。

現將從以下5個方面對上述內容進行調查。一是兩種教學模式課前預習實驗所花時間進行調查，結果列于表4；二是兩種教學模式課前交流討論調查，結果列于表5；三是兩種模式預習方式調查，結果列于表6；四是兩種教學模式的特點及教學活動中需要達到的效果進行調查，其結果列于表7；五是兩種教學模式優缺點及學生所提意見和建議的調查，結果列于表8。

表4 課前預習所花時間

由表4數據可知，在傳統教學模式下，有8.3%的同學會花 10分鐘以下時間預習實驗內容；有20.8%的同學會花10～20分鐘預習；有41.7%的同學會花20～30分鐘時間預習實驗內容；只有29.2%會花30分鐘以上時間預習。

表5-1 課前交流討論情況

表5-2 課前交流討論情況

由表5分析可知，在傳統教學模式下，上實驗課前，只有6.3%的每次都要與同學交流討論，有22.9%的根本不會和同學交流討論，有70.8%的有時會和同學交流討論；有6.3%的討論時間為0分鐘，60.4%討論時間為10分鐘以下，有29.2%的討論時間為10～30分鐘，有4.2%討論時間在30分鐘以上。新模式下，有91.6%的在上分析化學實驗課前每次都要交流討論；只有4.2%的同學根本不會交流討論和4.2%的有時會交流討論；討論使用時間為：沒有討論時間是0分鐘；2.1%是10分鐘以下；25%是10～30分鐘；72.9%的討論時間在30分鐘以上。

綜合表4表5數據可知：在新模式下，學生學習更主動、更積極，在課前自主學習的時間更多。因此，新模式能讓學生課前對所需知識進行自主學習，讓課堂成為教師與學生之間互動交流的場所，更好的用于答疑解惑、匯報討論中具有爭議的問題，從而有效的提高教學的時效性，使教學質量和教學效果有顯著提高[4-5]。

表6 兩種教學模式預習方式的比較

由表6數據可知，在傳統教學模式下，預習的情況是：39.6%在讀實驗教材的同時將其抄在預習本上；56.3%讀一遍實驗教材，摘錄抄寫在預習本上；4.2%先讀一遍實驗教材，再看思考題和書上的注釋，然后根據學習任務單進行思考，解決教材中、思考題、任務單中上的要求，再將實驗目的、實驗原理、實驗內容、注意事項、作實驗數據處理、提出預習中存在的疑惑并記下，課前在規定時間內討論，解決預習中不清楚的地方，把討論后仍不清楚的問題作好記錄提交課堂進行討論或老師解答。在新模式下，三種預習方式對應的比例分別為0%、6.3%、93.8%，數據顯示，93.8%的學生在新模式下，實驗課前的預習方式是正確的、合理的，預習的積極性主動性有效性是顯而易見的。

表7 兩種教學模式特點的比較

由表7數據可知，對“能讓其對知識的理解更深的教學模式”的回答是：有95.8%的認同新模式，沒有認同傳統模式；4.2%的認為兩種模式無區別。對“更能提高其綜合素質能力”的回答是：89.6%的認可新模式，無人認可傳統模式；有10.4%的認為兩者并無區別。對“能更好的完成對該課程的學習的”回答是：93.8%的贊成新模式；無人贊成傳統教學模式；只有6.3%的同學認為兩者無二樣。對“在可以選擇兩種教學模式上課”的選擇上的回答是：95.8%的選擇新模式；2.1%的選擇傳統教學模式；2.1%的無所謂。從表7調查數據顯示，在分析化學實驗課的教學中，學生更加喜歡新模式，認為新模式教學能更好地學習知識、提高綜合能力。

表8-1 新模式相比于傳統教學模式的優點

表8-2 新模式相比于傳統教學模式的缺點

表8-3 新模式相比于傳統教學模式的建議

表8數據顯示，提及到新模式的10條優點的有91人次，提及新模式的6條缺點的有31人次，提及到新模式的16條建議的有32人次。其中，建議比較集中提及“講解討論時間縮短一點”的有11人，占比22.9%（注：新模式試用期間因新校區實驗室緊張無法安排實驗場地，被迫把分析化學與分析化學實驗兩門課同步開課，從而導致學生不具備實驗的相關理論知識，因而學生預習中提出的問題較多，在課堂上提出要討論交流解答的時間就相對長一些，導致實驗課前占用了一些時間。估計有此建議的人的自學能力普遍較強），其它提及的一些建議均為3人及其以下，占比均小于6.3%。盡管如此，也提醒我們，在分析化學實驗的教學中還有需要改進、協調、完善的地方，才能把此項教學工作完成的更好。

3.5學生眼中的分析化學實驗教學模式調查

此項調查旨在了解學生對分析化學實驗課堂的喜歡程度，及其教學模式的認可度，此項調查結果列于表9。

表9 學生眼中的分析化學實驗課

對新模式，沒有表示不喜歡的；10.4%表示無所謂、都可以；有89.6%的明確表示喜歡。

對新模式上課方式：沒有認為只是實驗前自主預習、進行實驗操作、實驗結束完成實驗報告；10.4%認為是實驗前預習、完成預習報告，老師講解實驗，學生完成實驗，做完實驗，完成實驗報告和思考題；89.6%的認為是以下步驟：（1）課前老師給出課前學習任務單；（2）預習并完成任務單中的內容，撰寫預習報告；（3）分小組對預習中存在的問題進行討論，記錄經討論后仍然不清楚的問題；（4）課堂上交流小組討論后存在的問題，老師答疑解惑，講解實驗中應注意的相關事項。即各小組派代表提出討論中還存在的問題，老師針對問題請其他小組的同學或老師作答，老師根據實驗內容做出必要的講解。（5）學生實驗；（6）完成實驗報告和教材上的思考題。

分析化學實驗教學模式定義為“少講多學，以學定教”的教學模式調查。有83.3%的表示同意，8.3%的表示不同意，8.3%的覺得無所謂。大多數學生對新教學模式是認可的，認為它完成了新課程改革目標。

通過上述5個方面的調查可知，新模式能讓學生在預習時對教學內容了解更透徹，學生更積極的參與教學活動，使其對知識的理解更深刻，更能提高他們的綜合能力。但新模式也存在一些需要改進之處，如課前需要花費太多的時間自學、討論，課上實際操作時間減少等。總之，新模式，有很多地方值得肯定，也有一些需要不斷探究改進之處。

4 總結與思考

通過上述調查數據顯示，新模式能激發學生自主學習和參與教學的積極性主動性，提升自主學習與合作學習的能力，提高綜合素養。對于學好分析化學實驗，新模式更具優勢；盡管如此，它也存在一些需要改進之處，如遇到個別實驗理論知識儲備不夠，學生存在的問題較多時，課堂討論所花時間相對就多一些，導致學生實驗操作時間緊迫，實驗基本操作不能有效的得到練習；學生在課下預習時間成本增大，可能會影響其他課程的學習；小組人數太多（每組6人），有的學生抱著蒙混的心理，不積極參與其中，針對存在的問題，提出如下建議。

4.1 提高學生課前學習的效率

從調查數據顯示，學生在新模式下學習分析化學實驗課所花時間較多，但是分析化學實驗在大學課程中所占的比例不大，這樣會影響其它課程的學習，所以急需提高學生的學習效率，需注意以下幾點：（1）精簡學習任務單上的問題。任務單上的題目要少而精，有概括性、代表性；（2）教會學生如何進行討論。提高小組討論的時效性，減少討論內容，抓住重點討論，只討論哪些自學后還存在疑惑的問題；（3）有效的減少課前的討論及老師答疑解惑講授的時間。首先，建議分析化學實驗課開課的時間最好在分析化學理論課程開設之后約8周以上，這樣學習實驗中所涉及的相關理論知識已具備，學生預習中存在的問題就少一些，課上的討論和教師的答疑解惑時間大大的縮短；其次，學生在預習中應將任務單中的問題通過自學和課前討論完成，整理并提出還存在的問題，教師在課堂上只針對問題進行答疑解惑和對實驗中易出現錯誤的地方進行說明，這樣可有效的提高課堂效率。

4.2 將實驗討論小組的人數盡量降至合理的程度

新模式中分小組討論是該模式的重要環節。分小組進行課前討論，進行充分交流溝通，讓其學會交流、溝通與分工合作，提高綜合素養。如小組人數分配太多，有的在合作學習過程中，抱著蒙混過關的心理，坐享同組成員討論成果，學習積極性不僅沒有得到提高，反而有所降低。所以需要把小組人數減少到合理的數量（建議每組3人左右，這樣溝通交流的效率會大大提高）并讓每一個成員都承擔自己應盡的工作，更好的調動多數學習者的積極性。

4.3 效增加自己動手實驗操作時間

在實驗課中，不能因為小組討論或課前問題討論占用太多時間，導致學生自己動手完成實驗操作時間減少。否則，學生進行實驗操作時會因時間緊迫，導致“稱量練習、滴定操作、定容移液”等分析化學基本操作完成不到位，同時也會因時間倉促，實驗操作的規范性就會遭到弱化，最后致使實驗結果的誤差增大，實驗操作能力下降。要解決此問題，就需要每一位提高課前學習的效率并將實驗討論小組的人數盡量降至合理的程度，有效縮短教師在課堂上答疑解惑的時間，讓學生有足夠動手實驗操作練習時間，從而有效提高教學質量，增強學生實驗綜合能力，達到分析化學實驗的教學目的。