“雙一流”建設背景下翻轉課堂在地球化學課程中的應用

李雙

[摘 要]“雙一流”建設背景下，高校地球化學課程教學改革勢在必行。現在地球化學課程在地質類課程體系當中已經受到重視，由此翻轉課堂在地球化學課程中的應用能夠有效地推動該課程的發展。文章從地球化學課程翻轉課堂的概述入手分析，闡述翻轉課堂對地球化學課程改革的意義，并且為其融合提供相應的策略。

[關鍵詞]“雙一流”建設;翻轉課堂;地球化學課程

[基金項目]2018年廣西高等教育本科教學改革工程項目“‘雙一流建設背景下地方高校《地球化學》課程教學改革研究與實踐”（2018JGB210）

[作者簡介]李 雙（1984—），女，河北保定人，地球化學博士，桂林理工大學地球科學學院講師，研究方向為地球化學。

[中圖分類號] G642.4[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）47-0-04[收稿日期] 2020-06-11

一、引言

地球化學課程是目前地質類課程的一個重要分支，它極具特色，旨在從化學的角度去分析地球以及天體。作為一門新興的學科，地球化學在其教學過程當中仍存在一些問題，例如教師的重視程度不夠、教學策略有待提高、教學內容需要革新。所以，將這種新興的學習方式翻轉課堂融入地球化學課程當中，有利于學生在課上課下都能夠結合視頻進行學習，并且基于自己的學習狀況和興趣調整自己的學習方式，使地球化學課程教學更加靈活化。

“雙一流”建設是2017年提出來的新概念，它是繼985、211后一種全新的學校建設方式，也是學校教學模式改革的方向。它與普通高校的區別在以下幾個層次：首先，使學習氛圍更加濃烈，學校里的學生自主能力較強。其次，它的教學資源比較豐富，它為學生提供了廣闊的平臺，讓學生能夠豐富閱歷，打開眼界。它還將實踐作為教學的理念，重視實踐，為學生搭建實踐平臺，讓學生有豐富的實踐機會，比如各種各樣的競賽，一些公益活動和科研學術探討，學生都有機會參加。正是由于“雙一流”建設給學生提供的資源較多，如此學生深造的機會也會比較多，雙一流建設的學校會讓學生有更多發展的空間。

二、地球化學課程概述

地球化學課程是在構造地質學、礦物學、巖石學、大學化學等基礎上，講述地球的化學組成、微量元素地球化學、同位素地球化學等知識。地球化學課程主要是研究地球和部分天體的化學組成、化學作用及化學演化的學科，在學習過程當中加強對地球及天體的理解，拓寬學生的知識面，讓學生建立起統一的地球科學觀，讓學生能夠掌握研究地球化學的基本理論和方法，了解地球化學的研究現狀和發展歷史，并且能夠運用這些理論解決實際問題，提高學生的綜合能力和推斷能力。地球化學教學體系主要包括四個方面：第一是原理，第二是地質，第三是應用，第四是方法。原理是讓學生掌握類質同像、能斯特分配定律、放射性同位素衰變規律等知識;地質則是將巖石學、構造地質學知識結合到地球化學課程中;應用就是利用地球化學課程中的理論知識解決礦床成因、元素地球化學循環等問題;方法則是依靠電子探針、激光剝蝕等離子體質譜儀、離子探針等大型儀器設備，建立地球化學樣品分析方法并解決相關問題。

三、翻轉課堂

（一）“翻轉課堂”簡介

翻轉課堂相對于傳統的課堂而言，在教學過程當中不僅僅包含了知識的傳授，還包括了知識內化的過程，而在傳統的教學上，教師只是一味地關注學生是否能夠接受知識，而把知識的內化留給了學生獨立去完成，那這樣無疑導致教師和學生的交流和互動減少了。傳統教學中教師在課堂上只是扮演著傳授知識的角色，在課堂之下學生要自我進行內化知識，學生在課下進行內化抽象的地球化學知識就容易產生挫敗感，進而喪失學習的興趣和動機，從而根本無法內化學習到的知識。但是在翻轉課堂上，這種形式被有效地改變了，教師教學和學生寫作業的模式得到了翻轉和顛覆。在課后是學生獲取知識的時間，即教師通過學生的學習情況以及教學目標設定一些短視頻，讓學生在家觀看學習，完成知識的獲取。學生的練習也留給了信息技術的網絡平臺，教師在課堂上只用根據學生學習的盲點進行指導即可。在課堂上，教師只用對學生思維進行啟發，對于學生采取個性化的指導[1-2]。

（二）“翻轉課堂”在地球化學教學中的實踐意義

1.為提高教學質量服務。翻轉課堂在地球化學課堂的運用，從本質上來說，它改變了以往的教學模式，從而提高了教學質量。首先，就翻轉課堂的一個教學模式而言，它改變了以往教學模式中教師與學生互動性少，教師扮演主導角色，教師未重視學生的發展的狀況，所以翻轉課堂在地球化學中的應用，無疑提高了學生學習的積極性，在一定程度上改善了教學中忽視學生為主體的現狀

2.促進師生共同進步。不僅如此，翻轉課堂以它獨特新穎的教學思路及教學安排，這無疑為教師和學生提供了一個更廣闊的共同進步空間，在課堂上教師只需要引領學生一起思考，一起發展，在一定程度上促進了師生之間的交流，讓師生之間更加和諧，同樣也促進了教師和學生的共同進步。翻轉課堂將知識的講授放在了課下，讓學生自主完成，無疑是發揮了學生的主動性，改變了以往學生被動接受知識的狀態，這樣無疑是提高了學生的學習能力，并且訓練了學生的思維能力。

3.符合雙一流建設的需求。雙一流建設旨在培養學生的分析能力、推理能力，讓學生能夠在豐富的資源和多種平臺的情況下，形成獨立自主能力，讓學生在自我發展當中得到提升，在眾多資源當中找尋適合自己的發展模式，并用良好的氛圍引導激勵學生成長。而翻轉課堂正是這樣，因此滿足了雙一流建設的需求，它通過明確的任務和廣闊的空間讓學生能夠自主地學習，并且教師要扮演好引導者的角色，在整個過程當中使學生的自主性得到發揮，并讓學生朝著正確的方向努力。這無疑是為學生搭建的平臺，讓學生可以基于多種資源挑選適合自己發展資源，從而讓學生在分析問題、解決問題的過程當中得到全面的發展。將翻轉課堂應用于地球化學課程，是符合雙一流建設的需求，它能夠推動地球化學課程的革新[1-2]。

四、雙一流背景下翻轉課堂在地球化學課程中的應用探析

（一）轉變教學思想，構建新的教學模式

要想翻轉課堂真正地融入地球化學課程，教師要轉變教學思想，改變以往過分地重視理論傳授，將學生放于被動地位的教學模式和教學思想，應該基于雙一流的背景下，旨在提升學生的自主性，讓學生有機會有平臺去成長。因此，教師首先要把學生放在課堂的主體地位上，讓學生能夠基于自己的實際情況去選擇成長的道路，并且教師要扮演好引導者的角色。所謂把學生放在主體地位上并不意味著教師放任不管，而是意味著教師要扮好引導者的角色，扮好學生成長路上的引路人。其次，對于地球化學課程，這種新興而理論性過強的學科，教師一定不可忽視實踐在地球化學課程當中的重要性，無論是在教學過程當中還是在教學過程之后，都要強調地球化學課程的實踐性。最后，教師要時刻謹記，隨著我國經濟水平的提高，地球化學課程將是未來重要的一門學科，它是從元素地球化學、環境地球化學等多個角度去分析有關化學元素在地球當中的作用，這無疑對保護地球有著重要的意義。因此，教師應該重視地球化學課程的教學，并且引領學生形成科學的地球觀[3-7]。

（二）提升教師素質，加強地球化學課程師資力量建設

地球化學課程作為一種較為新興的學科，而且未來是不可忽視的一門重要的課程，教師要想上好此類課程首先應該要豐富自己，提升自己的能力，這樣才能夠真正地在學生的成長過程中扮演好引導者的角色。首先，教師應該要積極地去豐富自己的理論知識，才能夠更好地去推進自己實踐能力的提升，才能夠更好地為學生服務。其次，在雙一流建設的背景下，教師應該去拓展學生學習的資源，要將挖掘資源放在教學過程的始終，要提升自己挖掘資源的能力，要提升自己為學生提供平臺的能力。最后，在雙一流的建設過程當中，學校應該加強對于教師的培訓，讓教師與時俱進，能夠結合新興的資源開展地球化學課程，讓教師在培訓之中得到提升。另外，學校要設有一定的考核機制，激勵教師成長，比如為教師搭建平臺，讓教師參加比賽，以此來提升教師的綜合能力。教師不僅僅是教育工作者，更是學生成長道路的引領者，由此教師的素質直接影響到地球化學課程的開展，也影響雙一流建設理念是否能夠真正地融入地球化學課程之中。

（三）合理安排教學內容，讓教學目標明確化

在國家大力發展高校“雙一流”背景下，教師應該基于翻轉課堂來開展地球化學教學，學校和教師根據學生的實際情況以及對教材內容的把握，制作適合學生發展和符合雙一流建設的教學視頻。所以，首先教師要對地球化學的教材內容有熟悉的了解和研讀，并且能夠對地球化學學習內容的編排做系統性的規劃。其次，教師在制作教學視頻的時候，一定要充分地去調研學生的學習情況以及學生的學習興趣，這樣設計出來的地球化學教學視頻才能夠激發學生的學習興趣，讓學生在輕松愉悅的環境當中學習地球化學知識，從而增加翻轉課堂在地球化學教學當中的有效性和針對性。除此之外，教師在制作教學視頻之后，可以先發給學生，讓他們作為提前預習的工具，使學生能夠在后續的學習當中更快、更好地接受教師的教學，從而促進一流學科的建設。例如，教師在教學“地球化學的定義和研究內容”時，本節內容雖然較為簡單，一般情況下學生通過看書就能明白，但是大學生一般情況下都沒有預習的習慣，所以在上課時教師直接講解本節知識無疑是枯燥無味的。因此，教師可以基于本節內容為同學們錄制預習視頻，讓學生做到心中有數，但是在錄制視頻時教師不能只是講解知識點，應該結合圖片或者視頻來吸引同學的注意力，激發學生學習興趣。其次，教師讓學生在觀看的過程當中可以為學生設置一些預習任務，讓學生區別不同時期的定義，從而讓學生在自主的探索當中找到這個知識點的聯結性，從而增強學生對于知識點的理解。最后，教師可以針對學生不懂的知識點進行趣味性的講解。教師制作的視頻不僅能夠在課堂前供學生使用，還能夠在課后讓學生反復觀看，達到復習的作用。這樣便捷的視頻制作，實現了地球化學教學質量的提升。

（四）明確安排學習任務，提高學習效率

在翻轉課堂上極大地發揮了學生的主體性，引領了學生自主探索，但此時就需要教師有一個明確的教學任務，而且要明確學生的學習任務和學習目標，這是保證地球化學翻轉課堂教學能夠有效開展的基礎，也是提高學生學習效率的保障，這樣才能保證雙一流建設順利進行。首先，教師在設定學習目標和學習任務之前，要及時地發現班上學生學習狀況的差異性，這樣才能夠因材施教，設定差異化的學習目標和學習任務，將學習任務落實到每個人身上。其次，教師要在整個學習過程當中制定不同類型的任務，這樣才能夠保證每個環節上學生學習的效率。教師可以給予學生一個大的、長期的學習目標，讓學生對學習目標進行一些分解，讓學生自己在分解過程當中有序地學習地球化學知識。例如，教師在教學地球化學第三章“元素結合規律”時，為了讓學生知道不同的元素結合規律為什么不一樣，教師可以讓同學們分成小組自主探究，預習討論，并且學生可以通過觀看視頻、查閱資料等來進行理解，以此來幫助學生理解抽象的知識，讓學生在每一個預習討論過程當中都能夠有一個學習的目標，這樣才能夠為學生的學習提供一個方向，幫助學生有針對性地學習。

（五）促進自主學習，提升學習效率

基于地球化學課堂的現狀，教師應該對學生的學習方式引起重視，并促進學生學習方式的轉變。無論是在課堂上，還是在課堂之下，學生自發產生的學習行為，更擁有持久性。由此，教師要基于學生學習興趣，充分發揮學生的主體性，促進學生自主能力的發展。其次，教師要促進學生學習方式的革新。以前提倡的機械化和被動的學習方式不能幫助學生更好地掌握專業知識并進行應用創新，同樣也不能幫助學生進行高效率的學習，反而會為學生的學習增加負擔。現代的地球化學課程培養方案和學習目標，更側重培養學生的創新和實踐應用能力。所以作為地球化學學科領域的專業教師，更應該引導學生采用合理的學習模式，進行高效的學習。以地球化學“地殼的圈層構造及化學組成”為例，本節課的教學重點為讓學生理解地球不同的圈層構造以及化學組成分別有些什么。教師在實際教學當中，如果只是純粹地將地球化學中地球的圈層構造以及化學組成所有知識講給學生聽，這對學生來講無疑太過抽象，學生也不能達到理解的地步，最后只能機械地記憶相關知識。由此，在實際教學時，教師充分發揮學生的主體性，引導學生自主探究新知。首先，教師可以給學生觀看學生所熟悉的山脈、巖石、礦物、礦產等圖片。其次，引導學生根據圖片內容，討論“圖片上的物品都與哪些化學元素有關？”教師再根據學生的答案引導學生思考“組成這些物品的自然資源都有什么樣的特點？”結合圖片讓同學自主探究，這樣既有難度又能促進學生發展的問題，能夠較好地將學生吸引到課堂上來。最后，教師又可設置疑問：了解地球的圈層構造及化學組成，想一想我們生活中經常吃的用的都有什么元素。聯系生活實際進行教學，促進了學生對知識的理解，也教會了學生一種高效的學習方式。

（六）巧用合作學習，關注學生發展

激發學生自主學習，培養學生自主能力，是地球化學教學的“第一學”，而合作學習是地球化學學習當中的“第二學”。上述兩個教學要求相輔相成，缺一不可，它們在地球化學課堂上扮演著重要角色。教師在授課過程中應該促進學生之間的合作學習，充分體現了地球化學教學中探究性，從而激發學生的探究性和創新能力，這樣既增加了地球化學課堂的生動性，也促進了學生溝通能力的提升，讓學生體會到了合作的重要性，從而提升了學生的人文性和綜合素養。

以地球化學中“放射性同位素地球化學”為例，結合學自身的學習狀況，將本課的教學重難點設為放射性同位素的衰變原理和應用，并注重培養學生的邏輯思維能力。為讓學生理解“放射性同位素的衰變原理”這樣的抽象知識，教師首先可以將全班的同學進行分組，讓小組合作搜集學過以及物理學、醫學等不同領域中關于核素和放射性同位素的內容。隨后，教師為學生建立展示平臺，并設立小組考核制度，激發學生的興趣。讓學生在展示過程中加深情感體驗，充分理解放射性同位素的定義、衰變機制和應用領域。這種學習方式既能促進學生間的合作交流，也有助于學生學習抽象難懂的理論知識，從而促進學生的自主學習能力。

（七）注重啟發思維教學，促進學生發展

地球化學課堂上需要教師巧妙地運用教學學習模式，讓學生的思維得到引導，從而激發學生對于地球化學學習的欲望。首先，教師在教學時可以通過設置一些問題，來引領學生積極地思考。其次，教師可以根據學生在課后預習的內容，基于學生的興趣點，創設特定的地球化學探究情境，吸引學生的注意力，引導學生學會提問并解決疑問，讓學生在主動的探究過程當中，了解到地球化學知識。其三，教師可以利用學院現有的大型儀器設備等資源服務于地球化學教學，這樣能夠滿足不同學生的學習需要，也加深了學生對于地球化學知識的理解。例如教師在教學“分析地球化學”時，就可以展示并帶領學生參觀學院的大型儀器測試平臺，這樣能夠有效地吸引學生的注意力，并鍛煉學生的邏輯思維能力，讓學生在參觀過程中，提高對分析地球化學的學習熱情。這樣的地球化學授課方式將不再只是局限于學習課本上的知識，更多的要跟研究領域前沿相結合。這種創新的學習方法也為學生做畢業論文和設計打下了良好的基礎。

（八）注重過程考核方式，構建科學評價體系

基于雙一流背景下翻轉課堂在地球化學課程當中的應用。教師應該要設立合理的考核機制，構建科學的評價體系，讓教師在評價之中實現課程內容、課程方式的調整。首先，教師要改變以往從單一的角度去評價學生，例如將學生的成績作為唯一的評價標準，要將學生的品質以及學生能力的發展作為評價標準，全面進行考核。其次，教師要保證在評價學生的過程當中，以學生的實際情況為基準，而不是以全班同學乃至全校學生的整體水平作為基準。如果學生能夠在以往的基礎之上得到進步，那教師就應該給予肯定的鼓勵，而不是一味地讓學生快速地進步，要給學生留空間、留時間。例如，教師在教學“碳元素生物地球化學循環”時，在引領學生自己結合資源進行翻轉課堂的教學任務，自主分析資源得出結論的過程當中，有些學生難免會說出不全面的答案，此時教師要以更包容的態度，去鼓勵這部分學生，做好引領工作，引導學生去說出更加全面的答案，而不是急于否定學生。

五、結語

總之，在雙一流建設的背景下，翻轉課堂應用于地球化學課程勢在必行，它能夠推動地球化學課程的主體化、時代化和多元化，能夠使地球化學課程在正確的教育理念影響下得到真正的革新，能夠讓翻轉課堂真正在地球化學課程中發揮效用，也能夠使教師和學生在此教學模式下得到真正的進步。因此，教師和學校應該充分地重視，積極推動翻轉課堂在地球化學課程中的應用。

參考文獻

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Abstract： Under the background of "double first-class" construction， it is imperative to promote the teaching reform of the Geochemistry course. The course has been paid enough attention to in the Geological curriculum system， so the application of flipped classroom in the Geochemistry course can effectively promote the course development. Starting with the overview of the flipped classroom of the Geochemistry course， this study elaborates the significance of the flipped classroom to the teaching reform of the Geochemistry course under the background of "double first-class" construction， and provides corresponding strategies for its integration.

Key words： "double first-class" construction; flipped classroom; Geochemistry course