“互聯網+”背景下有機化學線上教學策略的研究

吳科元 劉雅莉

摘 ? 要：自疫情以來，“互聯網+”對教學的影響日益凸顯，而線上教學的問題也逐漸被暴露出來。根據疫情期間線上教學出現的問題探究有機化學線上教學的策略，并結合現代信息技術手段，將有機化學的教學與互聯網和生活相結合，由此可提高在線教學的效率。

關鍵詞：“互聯網+”;有機化學;線上教學

中圖分類號：G633.8 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1009-010X（2021）35-0033-04

近年來，“互聯網+”背景下的線上教學、網絡課程在我國快速發展，已成為日常教學不可分割的一部分，因此怎樣真正提高學生網絡學習的效率成為我們面臨的又一項巨大挑戰。有機化學是一門相對抽象的學科，以研究有機化合物為基礎，其思維方式和學習方法與學習無機化合物相比有很大的差別，同時有機化學作為高考的必考題型，在高考中占有很大比重。在日常學習中，教師在課堂上單純講解相關知識比較抽象難懂，所以學生的學習效果不夠好，這造成有機試題成為了學生失分的“重災區”。本文以筆者所在的學校為例，搜集、匯總疫情期間線上教學出現的各種問題，由此對有機化學線上教學策略進行研究，并提出新的在線教學模式，以期提升線上教學的效率。

一、有機化學教學分析

筆者在長期的有機化學教學中發現，傳統的有機化學教學通常存在以下不足之處：

（一）學生的預習效果不好

有機化學知識較為復雜與枯燥，課本上對部分反應機理的描述不多但還需掌握，這使得學生感到有機化學知識繁瑣且難以理解。教學方式多為教師集中講解，缺乏與實際生活相聯系，學生靠死記硬背掌握相關知識，這樣掌握得既慢遺忘得又快。

（二）教材與考試存在著客觀的“剪刀差”

教材中較為簡單的題型測試目標限制了學生應用知識解決實際問題的能力，而平時考試中的有機化學試題常以開放題和有機推斷題為主進行考查，這樣的題目要求學生能多角度地思考問題。所以導致一部分學生在面對有機化學試題時會感到即使學了也不會的無力感。

（三）有機化學實驗教學條件不足

教材中與有機化學相關的探究實驗有14個，驗證實驗有3個，制備實驗有3個，實驗設計有3個，有關實驗的習題有1道，總計24個，由此可見有機實驗在有機化學學習中的重要性。由于受到各種條件的限制，加上部分有機實驗反應較慢，副產物較多，對身體有一定的危害，因此教師通常采取口述實驗或者視頻演示實驗的方式進行教學，有條件的學?？赡軙菔疽恍┖唵螌嶒灒處熢谘菔具^程中，由于學生人數較多、視角和距離等原因，也無法保證每一位學生都能清楚和完整地看到教師演示的全過程，這導致實驗并未達到培養學生的學習興趣、增強學生對知識的理解的目的。

二、線上教學情況分析

新冠疫情爆發延遲開學后，各中小學及高校都在努力創造條件開展線上教學。在疫情防控常態化的今天，各學校都已經開始正式教學，但我們有必要對線上教學的經驗及時進行總結，以避免在今后類似的情況下遭遇由經驗不足導致的慌亂。

（一）線下與線上雖順利切換，但質量難以保障

筆者根據線上教學的角色設計了分別針對教師和學生的兩份調查問卷。問卷結果顯示，70%的教師在疫情之前未開展過線上教學，近一半的學生在疫情之前未參加過線上教學，但疫情之后幾乎所有的教師和學生都已經對線上教學有了一定的了解。從數量上看，由于疫情，互聯網與教育的結合愈發緊密，從線下教育到線上教育的轉化也順其自然地完成了。我們雖然在線上教學方面取得了初步的實踐經驗與教學成效，但經過疫情好轉后開學測試的檢驗，發現線上教學的質量較線下教學而言還是大打折扣。

（二）線上教學平臺雖多，但想達到與線下等同的教學效果難

筆者粗略統計了各學校線上教學的平臺，發現種類有二十余種，其中QQ直播、騰訊會議、釘釘為應用較多的平臺，這些被較多應用的教學平臺都能基本滿足常規教學的需求，但也存在一些不足之處。如騰訊會議雖能實現多人線上面對面交流但卻無法實時統計在線人員名單;釘釘可以實現本節課未上課學生名單及學生聽課時長的統計卻無法保證遠在屏幕另一端的學生是否處于掛機狀態。由于高中生的自主學習能力較差，因此利用這些平臺進行教學很難達到與線下等效的教學評價與反饋效果。

三、基于“互聯網+”的有機化學教學策略

在疫情防控常態化的形勢下，我們仍需對線上教學方式進行系統認識及理論分析。根據高中生的特點，探尋出一種能夠將互聯網與教學活動中的每個環節相結合的一整套教學體系，這對于幫助學生掌握知識要點、增強創新能力、促進綜合素質的全面發展具有非常重要的意義。

筆者依據學生的實際情況，綜合教學實踐的前期探索，依托北京四中網校的愛學平臺（以下簡稱愛學），構建了“三三加一”教學模式，努力實現線上教學與線下教學質量等效，同時為有效實施線上教學提供了參考。第一個“三”指的是教學過程分課前、課上、課后三步;第二個“三”指的是教學由教師主導，學生是主體，以多媒體為中介;“加一”指的是教學內容的延伸與拓展，即第二課堂。

（一）課前預習

課前，教師通過愛學向學生推送電子版學案和與學案內容完全吻合的微課，要求學生根據微課完成導學案，并在規定時間內通過愛學反饋給教師。然后教師針對學生反饋的學案和提問情況進行二次備課，做到在課前充分了解學情，進而能在課堂上有針對性地解決問題，有的放矢。而學生作為課堂的主體，在學習了微課之后，獲得了充分的知識儲備。在線上教學期間依然堅持讓學生自主預習有利于培養學生的科學探究精神與自主學習能力。

1.嚴格把控微課，增強預習的趣味性。北京四中的愛學平臺雖針對每個知識點都有對應的微課，但我們要做到微課盡可能適應學情，讓學生不出現在課程未開始時就已經感到困難的情況，所以教師應根據實際情況錄制適合自己學生的微課。這里向大家介紹兩種適合在一線教學中使用的微課錄制方法：（1）教學錄像型即將教師的講課、演示、示范等教學活動利用攝像機或錄播系統拍攝下來，制成教學微視頻，此種方法能夠讓學生有親臨課堂之感。沒有微格的學校可用錄像機在普通教室進行微課的錄制，這也能取得相近的效果。（2）屏幕錄制型即通過軟件將多媒體課件或教學動畫等通過電腦進行展示并對其進行講解錄制。此種方法相較于錄像型制作方法更簡單、方便，因此更容易在普通教師中推廣。

2.嚴格落實二次備課，增加教師對課堂的把握。在愛學平臺收到學生的學案反饋后，教師根據學生學案的完成情況了解本班學情以修訂學習目標、教學重點和難點，并對教學環節中不恰當的部分進行修改，同時從課程實際出發選取合適的教學手段進行教學。

（二）課上互動

線上教學將教學行為和教學空間分離開來，這加大了師生互動的難度。對此各直播平臺不斷進行改進，目前筆者所用的愛學平臺推出了共享屏幕、評論彈幕、實時點名簽到、連麥提問、推送答題卡等實時功能，在活躍課堂氣氛的同時提高了學生課堂的專注度，也增強了學生學習的積極性。針對有機化學空間結構學生難以想象、反應原理難以理解的特點，教師可在線上教學中結合多種信息技術加深學生對相關知識的理解，進而可增強學生學習的積極性。

1.ChemOffice、GaussView等高級軟件的應用。教師可利用ChemOffice、GaussView等高級軟件對任意有機物的分子結構和空間立體構型進行仿真，由此可降低學生理解有機物結構的難度，加深學生對有機物空間構型的理解，如此一來針對同分異構體種類的判斷也就一目了然了。例如通過建立甲烷的球棍模型（如圖2所示）可使學生直觀感受甲烷的正四面體結構。對于有機化學常見考點之一的共面問題也能夠通過此軟件變得可視化，例如通過構建甲苯、苯乙烯等有機分子結構模型（如圖3所示）觀察最多共面原子個數，這解決了不能面對面使用實物模型造成的學生對結構難以理解的問題。

教師還可以通過結合ChemOffice里分子的立體結構講述有機物分子化學鍵的斷裂和形成情況，并對有機反應實驗過程進行仿真。如此可使學生對有機化學中較難掌握的反應機理問題有直觀認識的同時培養學生的證據推理與模型認知核心素養。

2.仿真實驗室。目前市面上有很多線上實驗室如大連理工大學的MLabs軟件就可以對某些實驗進行線上模擬，如乙酸異戊酯的制備實驗或簡單有機反應裝置的搭建，但該軟件的這部分功能尚處于內測階段，所以應用具有一定的局限性。上面介紹的ChemOffice中也有能夠搭建反應裝置的組件（如圖4所示），應用這些軟件進行教學可使學生對實驗儀器有更加深刻的認識。

圖4 ChemOffice搭建的蒸餾實驗裝置

3.過程、流程模擬。對于一些難以演示的工業流程，教師可應用多媒體對其進行模擬演示。例如在講解“脂肪烴的來源及其應用”中的原油分餾及裂化過程時，限于條件不能組織學生實際參觀也沒有大學化工實驗課的裝置，這時教師可以通過電腦把該實驗的全過程模擬出來，這無疑能使問題更清晰化、更具說服力，同時該流程的動態過程模擬也能使學生對主要生產設備內的反應產生身臨其境的感覺。一系列多媒體軟件的應用使有機化學的線上教學更加順利，實現了學生自主探究學習有機化學、化抽象為形象的目的，同時還體現了證據推理與模型認知的學科核心素養。

（三）課后鞏固

教師根據本節教學內容設置相關的習題任務并在愛學上進行推送，學生利用當天的自習時間完成任務并按時在愛學上提交，愛學會實時將學生的作業完成情況進行匯總，包括班級整體作業上交情況、每小題正確率、錯誤學生名單（表1）及單個學生的得分排名情況、作業完成時間等各項統計（表2）。

教師結合學生的作業完成情況有針對性地錄制講解微課并通過愛學推送給學生，學生可以根據自己的作業情況有選擇性地觀看，聽不懂的問題還可以暫停或者反復觀看。教師也可以根據后臺數據建立錯題庫，以在今后的測試中反復測試出錯率較高的題，如此可夯實學生的薄弱知識。

（四）課外延伸

化學第二課堂是化學課堂教學的延伸，即將課堂所學與生活實際相結合，讓學生在多樣的課外活動中自主探究學習，由此可鞏固學生的知識，提升學生的能力。在網絡環境下，學生可以自主了解的相關知識有很多，教師也可以推薦一些適合的網站讓學生以小組為單位進行生活中有機化學課題的研究。例如在講解“生活中兩種常見的有機物”時，教師可鼓勵學生利用身邊的材料進行實驗。通過這些資料向學生傳達了一個重要信息——化學與我們的生產生活息息相關，這體現了科學精神與社會責任核心素養。

教學實踐表明，將有機化學與互聯網相結合，應用合適的多媒體并適當引入最新的前沿科研成果對于提高學生的學習興趣，促使學生發揮主觀能動性具有積極作用。除此之外其還可以培養學生的科學素養，拓展學生的知識面，進而可實現以研促教、教研相長。