iPad讓化學(xué)課堂更精彩

程亞敏 王濤 楊松林 陳剛

關(guān)鍵詞：iPad;iTunes U;iBooks Author;實(shí)驗(yàn)可視化;混合式學(xué)習(xí);交互式電子書

自2015年以來，在校長蔡建東教授、梁林梅教授及其博士、碩士團(tuán)隊(duì)的引領(lǐng)下，河南大學(xué)附屬中學(xué)開展了信息化教學(xué)改革，其中筆者嘗試了基于iPad的高中化學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)，至今已2年有余。

一、教學(xué)環(huán)境設(shè)施建設(shè)

為了開展相關(guān)教學(xué)改革，學(xué)校網(wǎng)絡(luò)資源與信息中心先后新建、改建了校園網(wǎng)絡(luò)，建立起依托于河南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心的硬件及軟件資源，每問教室均開通有線、無線網(wǎng)絡(luò)，多媒體投影儀，均能無縫訪問校園網(wǎng)、河南大學(xué)圖書館、中國知網(wǎng)等相關(guān)資源網(wǎng)站。

其中，筆者授課的2個(gè)班級(jí)實(shí)現(xiàn)了每生一臺(tái)iPad，安裝了能夠支持60臺(tái)iPad設(shè)備同時(shí)連接的無線路由器，以及能夠?qū)崿F(xiàn)無線同屏傳送的Apple TV和80英寸希沃液晶白板（見圖1）。

二、課程建設(shè)

筆者以實(shí)驗(yàn)可視化為切入點(diǎn)，開展了三個(gè)方面的教學(xué)研究與設(shè)計(jì)：第一，基于iPad的實(shí)驗(yàn)可視化設(shè)計(jì);第二，基于免費(fèi)平臺(tái)iTunes u的混合式學(xué)習(xí)課程資源建設(shè);第三，利用iBooks Author制作交互式電子教材開展初高中銜接教學(xué)。

1.基于iPad的實(shí)驗(yàn)可視化設(shè)計(jì)

2012年以來，筆者開展了一系列高中化學(xué)隨堂分組實(shí)驗(yàn)的省級(jí)課題研究。隨著幾屆學(xué)生的使用，筆者發(fā)現(xiàn)了不少問題，見表1。

筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生利用iPad平板記錄實(shí)驗(yàn)過程與細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過程影像化（見圖2），解決實(shí)驗(yàn)過程中觀察不到位、遺漏重點(diǎn)現(xiàn)象、忽略對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的探索的有關(guān)問題。

同時(shí)，利用iPad自帶的AirDrop功能，可以與投影儀、電腦間“無線同屏傳送”，實(shí)現(xiàn)課堂上各個(gè)小組間的資源互動(dòng)分享，解決交流時(shí)的言不達(dá)意。

目前，已有的20個(gè)隨堂分組實(shí)驗(yàn)方案均可以引入實(shí)驗(yàn)可視化角度的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2.基于免費(fèi)平臺(tái)iTunes U的混合式學(xué)習(xí)課程資源建設(shè)

隨著學(xué)生對(duì)iPad中教學(xué)App的逐步熟悉，筆者在教學(xué)中嘗試引入了融合了翻轉(zhuǎn)課堂、在線學(xué)習(xí)的混合式教學(xué)模式，以免費(fèi)課程平臺(tái)iTunes U為載體，為學(xué)生分類提供在線、或可下載至iPad的課程資源，提供在線討論交流平臺(tái)，提供在線習(xí)題反饋，提供線下交流、實(shí)驗(yàn)的環(huán)境與場(chǎng)地，以一周、二周或數(shù)周為學(xué)習(xí)周期，突破教室空間、地點(diǎn)和時(shí)間的限制。

目前，筆者已完成10個(gè)知識(shí)板塊的課程資源設(shè)計(jì)，累計(jì)授課學(xué)時(shí)達(dá)20周，覆蓋2個(gè)教學(xué)班、120名學(xué)生（見圖3）。

（1）梳理知識(shí)邏輯脈絡(luò)，分類提供在線或可下載的課程資源

無論對(duì)教師、學(xué)生來說，這種學(xué)習(xí)方式都是全新的，尤其是學(xué)生很不適應(yīng)教師突然不再說那么多話，幾乎需要自己去探索所有內(nèi)容的學(xué)習(xí)方式，如何才能將教師的設(shè)計(jì)顯像化，對(duì)學(xué)生起到引導(dǎo)作用？

筆者利用iTunes U的“大綱”條目，細(xì)化知識(shí)內(nèi)容模塊，提供思維導(dǎo)圖，呈現(xiàn)知識(shí)脈絡(luò)，增強(qiáng)指導(dǎo)效果;提供可下載的多角度的課程資源，微課、課件、閱讀資料，豐富學(xué)生獲取知識(shí)的廣度（見圖4）。

（2）設(shè)置在線討論與交流，增加師生、生生互動(dòng)

筆者利用iTunes U平臺(tái)上的“討論”條目，提出疑點(diǎn)和難點(diǎn)問題，豐富學(xué)生獲取知識(shí)的深度;學(xué)生也可以登錄在線平臺(tái)提出問題，教師和學(xué)生均可予以解答，見圖5。通過實(shí)時(shí)在線反饋，增加了師生、生生交流的頻率和深度，突破教室空間、地點(diǎn)和時(shí)間的限制。

（3）以“周”為學(xué)習(xí)周期，知識(shí)模塊化、單元化

設(shè)計(jì)成以“周”為學(xué)習(xí)周期的原因有2點(diǎn)，第一，新的學(xué)習(xí)方式對(duì)學(xué)生和教師而言，都是一個(gè)需要慢慢適應(yīng)的過程，一課時(shí)一課時(shí)會(huì)顯得過于急促，不利于學(xué)生去體會(huì)過程。

第二，是否可以在設(shè)計(jì)中提升學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主動(dòng)性，嘗試從自己擅長的一面切入，比如更擅長閱讀，從多種教學(xué)案人手;更擅長實(shí)驗(yàn)，嘗試從分組活動(dòng)人手去建立直觀認(rèn)知;不拘泥于按照教師給出的知識(shí)順序，但最終要引導(dǎo)學(xué)生整理出本模塊的知識(shí)脈絡(luò)，去印證知識(shí)大綱呈現(xiàn)的框架結(jié)構(gòu)。

以上考慮，都需要有時(shí)間的保證，因此筆者將模塊的學(xué)習(xí)時(shí)長進(jìn)行了合并，嘗試整合知識(shí)模塊，希望更好地融合課前預(yù)習(xí)、在線答疑、課堂交流、隨堂實(shí)驗(yàn)、作業(yè)整理等教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)，打破課時(shí)局限，以“一周”、“二周”甚至“多周”為學(xué)習(xí)時(shí)長，知識(shí)模塊化、單元化，引導(dǎo)學(xué)生通過在線預(yù)習(xí)，交流討論，嘗試完成有關(guān)作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題，再去交流討論，尋找解決辦法，最終掌握相關(guān)知識(shí)。

3.利用iBooks Author制作交互式電子教材，探索校本化的教學(xué)設(shè)計(jì)

2018年4月，筆者利用蘋果電腦中的免費(fèi)電子書軟件iBooks Author制作了可以在iPad上使用的初高中化學(xué)銜接教材《水的探索之旅》（見圖5）。主要涉及2個(gè)方面的設(shè)計(jì)，嘗試多元化的知識(shí)呈現(xiàn)方式，引入了微課程視頻、動(dòng)態(tài)圖片、交互圖片、多幅圖片的畫廊、拓展知識(shí)鏈接等多種方式（見圖6）;提供豐富多樣的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，增加分組活動(dòng)、實(shí)踐活動(dòng)的頻次（見圖7、圖8）。

三、結(jié)語

本成果從高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)切入，利用iPad等移動(dòng)終端，結(jié)合學(xué)生更感興趣的小視頻制作，提升學(xué)生和教師參與的熱情，著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)與探究能力。

同時(shí)，注重實(shí)際效果和應(yīng)用，以點(diǎn)帶面，在學(xué)生逐漸熟悉基于平板的實(shí)驗(yàn)可視化的操作后，開展基于iTunes U的半開放性混合式學(xué)習(xí)，逐步融合自主預(yù)習(xí)、線上交流討論、線下課堂深化理解重點(diǎn)內(nèi)容等方式，并提供更多線上閱讀資源，豐富學(xué)生知識(shí)的廣度和深度。