智慧課堂“三翻三段九環節”在初中化學教學中的應用

【摘要】本文論述學校借助智慧校園的平臺系統，探索具有校本特色的智慧課堂“三翻三段九環節”教學模式，并以初中化學教學為例，呈現如何將這一教學模式運用于課堂教學，實現“學情數據化、思維可視化、學習個性化”，讓學生真正成為學習的主人。

【關鍵詞】智慧課堂 核心素養 初中化學 精準教學

【中圖分類號】G43 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）07-0039-04

隨著信息技術的蓬勃發展及廣泛應用，信息技術與教育教學深度融合已是大勢所趨，智慧課堂由此應運而生。智慧課堂是按照“互聯網+教育”理念，充分運用信息技術平臺開展課堂教學的統稱，是一種著眼于學生終生發展、培養學生必備品格和關鍵能力的現代教學模式。智慧課堂的突出特點是以學生活動貫穿課堂始終，每一個環節都回歸學生“學”的本質，要求師生、生生之間密切配合、互相合作，體現教與學的高度統一，有利于深度培養和發展學生的核心素養。智慧課堂充分發揮了信息技術的強大功能，能讓教師更精準地掌握學生的學習動態和效果，靈活調整教學方式，更好地開展因材施教活動。

借助智慧校園技術平臺，我校探索形成了如圖1所示的具有校本特色的智慧課堂“三翻三段九環節”教學模式，利用智慧校園豐富的平臺資源，教師即時推送微課、文檔、測試題等教學資源，還可以給不同的學生推送不同的學習任務，從而實現個性化教學。

由圖1可知，“三翻”主要指教學結構的翻轉（“課堂講解+課后作業”翻轉為“課前學習+課堂探究”）、教學角色的翻轉（教師從知識傳授者翻轉為學習促進者，學生從知識的被動接受者翻轉為主動探究者）和教學評價的翻轉（從傳統的紙質評價及測試翻轉為多元化、多角度評價）。“三段”主要指課前、課中、課后三個教學階段?！熬怒h節”主要包括課前三環節、課中四環節、課后兩環節。智慧課堂“三翻三段九環節”教學模式的一個突出特點是“學情數據化、思維可視化、學習個性化”，依托信息技術，學生在教師的引導下以小組合作的方式進行學習，能夠深度培養和發展學生的化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任等核心素養；教師可以通過平臺系統及時查看學生的學習過程，獲取學情后進行第二次精準備課，讓學生真正成為學習的主人。

下面，筆者主要通過“前置作業”“展示交流”“合作釋疑”“檢測提升”“總結評價”等環節論述“三翻三段九環節”在初中化學教學中的應用。

一、前置任務，做好準備

美國著名心理學家、教育家本杰明·布魯姆（Benjamin Bloom）把認知領域的目標按照從低級到高級、從簡單到復雜分為六個層次，依次是知識、領會、運用、分析、綜合、評價。“三翻三段九環節”教學模式的課前“三環節”，對應布魯姆認知領域的初級層次，教師可以利用平臺系統，布置形式豐富的課前任務，包括微課、測試、討論等，讓學生提前完成，教師從中收集學情數據，作為備課參考，實現精準化教學。

以科粵版教材化學九年級“質量守恒定律”教學為例。上課前，筆者在平臺上設置了3項討論任務，作為課前作業，讓學生預先完成（見表1）。

由表1可知，筆者針對“質量守恒定律”設置的三項前置任務，需要運用學過的知識完成，其中“任務二”需要學生與同伴分工協作，共同完成實驗操作、拍攝、記錄、上傳等，促進學生有效學習，培養學生的實驗操作能力，以及通過實驗驗證化學規律的能力，符合《義務教育化學課程標準（2022年版）》提出的“引導學生自主學習，開展以化學實驗為主的多樣化探究活動”的課程理念。

通過觀察學生完成這三項前置任務的情況，筆者獲得了第一手的學情資料，對接下來的第二次備課起到了基礎作用。例如，筆者發現學生在進行“點燃鎂條，待鎂條燃燒完后，再次稱量，觀察前后托盤天平指針的變化”這一實驗時，在稱量環節出現前后誤差不大的問題，經分析后得知，這是由于學生取用的鎂條相對較少的緣故。于是，筆者在第二次備課環節，相應增加了實驗鎂條的數量，讓鎂條燃燒后的前后數據對比更加明顯，有利于學生理解燃燒、氧化等知識，讓學生能更直觀地理解質量守恒定義，發展科學探究能力。

再以“根據化學方程式進行計算”相關教學內容為例。筆者課前在平臺上布置了三項前置任務，要求學生提前完成并反饋結果（見下頁表2）。針對“根據化學方程式進行計算”相關教學內容，筆者設置的三項前置任務按照“寫出方程式—認識和理解方程式—運用方程式”的步驟引導學生經歷知識運用遷移的過程，符合學生的認知規律。在學生反饋結果后，筆者發現了兩類問題。一類是共性問題：計算質量比時，相對分子質量沒有乘前面的化學計量數；相關量的數據沒有對齊在相應的化學式下方；質量忘記帶單位；書寫格式不正確。另一類是個性問題：相對分子質量計算不正確；個別學生方程式書寫不正確，如氫氣和氧氣后面忘打“↑”符號。針對上述問題，筆者在進行第二次備課時，有針對性地增加了相應的強化訓練，提高了課堂教學的針對性。

二、展示交流，合作釋疑

美國教育家埃德加·戴爾（Edgar Dale）提出的“經驗之塔”理論認為，聽講、閱讀、視聽等被動學習模式，兩周后的學習內容留存率分別是5%、10%、20%，而討論、實踐實驗、教授他人等主動參與的學習方式，知識留存率高于50%。構建主義理論也認為，學生的知識不是通過教師傳授得到的，而是在特定的情境中，借助教師或同伴的幫助，利用必要的學習資源，通過意義建構的方式獲得的。智慧課堂“三翻三段九環節”教學模式中的“展示交流”“合作釋疑”環節，就是一種主動參與的學習方式，要求學生與同學積極交流、與教師積極交流，善于聽取他人意見，大膽質疑，敢于反思，積極改進，初步形成自主、合作、探究的能力。

“展示交流”環節是學生以小組為單位，在完成前置作業或成果展示過程中，提出本組在自學過程中遇到的知識及方法上的困惑，并在“合作釋疑”后進行結果展示。展示形式多樣，可以根據不同課型、不同前置任務而定。例如：化學復習課的思維導圖，可以用圖文并茂或配上小組成員解說的方式進行；在化學緒論課中，“自制指示劑，用生活物品演示變色實驗”可以用“美篇”來展示實驗過程；“質量守恒定律”，學生可以用視頻來展示實驗過程。在這些形式多樣的展示活動中，學生表現出較高的參與度，綜合能力得到了培養和提高。

“合作釋疑”環節要求教師及時查閱學生的學習情況，針對學生課前的學情反饋及學習過程中的問題匯集，確定在課堂上需要共同解決的探究任務。以“氣體制取裝置的選擇”復習課為例。筆者在該課的前置作業上發布了相應的自測題，要求學生提前完成自測，智慧平臺結合學生自檢反饋數據分析，發現學生存在的共性問題有兩個：一是在選擇制取氣體發生與收集裝置時，對裝置選擇的依據比較模糊；二是對不同裝置的優點和缺點認識不到位。基于以上學情，筆者設計了“合作釋疑”任務：任務一，請寫出實驗室制取氧氣和二氧化碳的化學方程式，并說出各反應物的狀態及氧氣和二氧化碳氣體的物理性質；任務二，根據提供的儀器，用上述原理設計制取氣體的發生及收集裝置。這兩個任務的設計意圖是幫助學生正確識別、選擇儀器，并學會連接儀器，初步學會運用簡單的裝置和方法制取某些氣體。

此外筆者還設計了任務三和任務四。任務三，通過裝置分析，歸納總結氣體發生裝置的選擇依據是什么，氣體收集裝置的選擇依據是什么？任務四，結合實驗室制取氧氣、二氧化碳的反應原理及實驗裝置的選擇與操作過程，構建實驗室制取氣體的一般思路與方法。這兩個任務的設計意圖是引導學生運用對比、分析、歸納等方法進行實驗探究，能根據實驗活動概括出氣體制備的思路與方法，實現認知進階。

上述“合作釋疑”環節，筆者針對具體學情反饋，提出了四項需要學生合作完成的任務，以培養和發展學生的“科學探究與實踐”核心素養。學生在參與任務活動的過程中，需要綜合運用化學學科的知識與方法，通過一定的技術手段，在解決問題過程中展現綜合素質與能力。

三、檢測提升，總結評價

《義務教育化學課程標準（2022年版）》要求加強過程性評價，改進終結性評價，深化綜合評價和探索增值評價，促進學生全面而富有個性地發展。智慧課堂“三翻三段九環節”教學模式中的“檢測提升”環節，其實就是過程性評價的一種。一方面，這一環節能促進學生的學習態度變得更加積極，有利于學生對課堂知識的整體理解和應用，實現以評促學；另一方面，通過這一環節，教師能更加準確地把握學生的學習態度和學習情況，便于及時調整教學策略，使課堂更加高效，實現以評促教。

本杰明·布魯姆（Benjamin Bloom）提出的“掌握學習”理論，核心是反饋矯正，其策略為“群體教學并輔之以每個學生所需的頻繁反饋與個別的矯正性幫助”。“檢測提升”環節通過檢測來判斷課堂的有效性，幫助學生獲得“矯正性幫助”。我校的智慧課堂“三翻三段九環節”教學模式的“檢測提升”環節，主要是在學完本課內容后，在課堂最后幾分鐘向學生推送檢測題目，學生提交后系統會根據標準答案進行批改并統計相關數據，教師能夠快速、高效、精準地了解學生掌握知識的情況，及時改進教學。教師還可以根據系統的分析結果，建立學生作業檔案，記錄每個學生的學習情況，既能滿足“雙減”形勢下對課堂教學提質增效的要求，又能為后續教學跟進提供依據。

例如，在教學科粵版九年級下冊“稀酸的化學性質”這一內容時，筆者布置了如圖1所示的兩道課堂檢測題。

在圖1中，第1題的設計意圖是引導學生通過歸納、概括的方法理解稀酸的化學性質。在答題過程中，大部分學生方程式寫得很好，少數學生寫方程式缺乏方法，趨于死記硬背。針對這種情況，教師需要做出以下教學改進：從分類研究物質和變化的視角，引導學生理解稀酸反應，加強方程式書寫訓練。第2題的設計意圖是引導學生建立物質性質和用途的知識關聯，能用所學知識解決生活中的問題。在答題分析過程中，學生出現了提取信息不全的問題：一部分學生只注意除鐵銹，另一部分學生只注意產生氣泡，多數學生無法將化學反應與現象、用途進行精準關聯。針對這種情況，教師需要做出以下教學改進：幫助學生厘清多角度認識物質的思路，讓學生依據物質組成、構成預測物質性質，或依據物質性質開發其用途，或對物質性質運用組成、構成分析和解釋等，引導學生在問題解決或任務完成過程中體會物質之間的關聯。

以上兩道檢測題都是通過智慧課堂的平臺布置，學生通過手中的平板電腦答題，系統自動對學生的答題情況進行評卷、分析，并將分析結果反饋給教師。這種將信息技術與學科教學融合的方式，節約了教師的教學時間，提高了課堂教學效率。

總之，我校依托信息技術構建的智慧課堂“三翻三段九環節”教學模式是一種有別于傳統課堂的教學模式。這種教學模式以信息技術為支撐，以培養和發展學生的核心素養為導向，通過“翻轉”教學形式、教學角色、教學評價，促進課堂提質增效。初中化學學科運用上述模式推進課堂教學，能夠有效彌補傳統化學課堂教學呈現方式單一、不夠直觀、容量有限等缺陷，深度培養和發展學生的化學核心素養。

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作者簡介：蘇潤蘋（1986— ），廣西靈川人，二級教師，主要研究方向為中學化學教學。

（責編 歐金昌）