翻转课堂教学模式应用于初中化学实验的研究

作者：魏蝶,李树伟,杜正华,王小红

来源：《新教育·科研版》 2019年第2期

魏蝶,李树伟,杜正华,王小红

【摘要】 本文研究了将翻转课堂应用到初中化学实验教学，筛选了优秀的网络视频，在海南师范大学附属中学实践了将翻转课堂模式应用于初中化学实验和课外化学实验。实践经验表明：翻转课堂教学模式亦适合于初中实验化学教学。

【关键词】 翻转课堂；初中化学实验；课外实验

化学是一门以实验为基础的学科。目前我国中学化学教学的传统模式下，实验课程开设不足，学生动手实验机会少，课外实验严重缺失，学生对化学的学习兴趣难以提升。而有研究表明翻转课堂教学模式能够弥补传统实验教学模式的缺陷。因此，本研究在海南师范大学附属中学尝试了翻转课堂模式，学生利用课余时间学习实验基础知识，课堂上有更充足的时间进行实验和探究。［1］真正实现了师生角色互换，以学生为主体教学，促进学生潜能的充分发挥，提升学生的自主学习能力和科学思维能力。翻转课堂模式下的化学实验教学，筛选整合了大量的化学实验视频材料，给学生提供了能够大量开展化学实验的条件，有助于提升学生对化学理论知识的理解，真正掌握化学的基础理论，提升其应用所学知识进行科学探究的能力。

一、筛选效果优秀的微视频是翻转课堂模式成功的基础

随着互联网在教学中应用的日益发展，优秀微视频教学资源日益丰富，数量不断增加。关于微视频教学资源，最普遍的认识，主要指依据教学规律，将课程教学内容划分为若干个小的教学知识单元或知识点，录制时长为5-20分钟的视频短片。［2］其具有时间短、知识内容片段化、形象化的特点， ［3］被称为富有教学意义的资源， ［4］适合于所有终端浏览和交互。［5］随着微视频在教育领域的引进， 其前景备受国内学者的重视。学者们认为，微视频能够满足教师个性化教学， ［6］利于学习者碎片化学习， ［7］学生可将微视频主要用于课外自主学习。［8］

1. 微视频的来源。

微视频作为学生学习的课前资源，直接影响到翻转课堂模式下的实验教学质量。微视频的选择是一个繁重的任务，教师需要大量收集视频资料以确保微视频的质量。本研究从多个方面展开，积累了大量的视频。一方面，依托国内丰富的网络资源，通过优酷视频、腾讯视频等软件查找并下载教学视频，通过微信公众号如“化学大师”“初中化学”等获取相关视频链接，通过百度网站查找优秀教师赛课资源等。另一方面，实验团队也直接开展了设计并录制了一批实验视频。

2. 优秀微视频的筛选和使用方法。

翻转课堂模式的开展应联系实际教学进度，微视频的运用亦需要结合学生对知识的掌握情况，在选用时可进行适当剪辑以适应学情。教师在认真分析学生学情并联系教学内容重难点以后，将内容准确且恰当的实验操作微视频、实验预习任务单等学习资料分发给学生，并帮助学生将学习资料传输到他们手中的平板电脑内，学生利用课下时间，根据自身情况自主对学习资源进行利用，做好实验预习工作，争取将知识内化。不同层次的学生也可依据自身的实际

情况进行学习，比如说基础稍弱的学生可以在预习理论知识后反复观看实验操作微视频，加深理论知识和实际操作之间的联系，实验操作时更加得心应手，理论与实践相结合的理念得以诠释。实际教学中，学生动手做实验的时间较少，因此进一步开展了化学课外实验，让学生利用课余时间做一些家庭小实验。教师每周向学生提供两个化学课外实验视频，且每月开展一次翻转课堂化学实验，完成初中化学课本中要求的几个实验。

二、翻转课堂教学模式应用于初中化学学生实验的实践

本研究中的翻转课堂模式分为六个部分：课前资源发放、预习效果检测、自主实践操作、实验反馈、定性研究以及综合评价。

1. 翻转课堂在初中化学实验中的实践模式介绍

（1）课前资源发放。开展实验前一天，向学生发放实验微视频及相关任务单，要求学生自主完成实验学习并争取将实验内容内化，为自主进行实验操作奠定基础。

（2）预习效果检验。开展化学实验前，教师向学生分发测试题（测试一）对其自主学习效果进行检验。题量控制在5道题左右，测试题总分为20分，答题时间为10分钟；老师回收试卷，并再次强调实验注意事项，学生开始进行实验操作。教师通过学生得分情况，判断其预习效果的好坏。

（3）自主实践操作。经过课前的自主学习，学生对实验的步骤、注意事项等能够有一定的认识，在此基础上走进实验室自主进行实验操作、亲身观察实验现象、感受实验操作的乐趣，进一步加强对实验操作的熟练度。教师要认真观察并通过实验操作细节评定表记录下学生的操作表现，实验过程中提醒学生注意安全，必要时可对学生做一些指导。实验细节操作评定表共有14个题目，总分为30分，实验时间为30分钟，量表精确定位到实验的每一个细节，力求对学生的实验操作技能有一个全面的了解。

（4）实验反馈。实验完毕，向学生发放测试题（测试二），测试题侧重了解学生对实验操作的掌握情况。测试题共5个题目，总分为25分，答题时间为10分钟。通过测试二，老师能够进一步了解学生对实验操作的掌握情况，学生亦能强化实验知识与技能。

（5）问卷定性检测。为不断改进翻转课堂模式，需要给参与“翻转课堂”的学生发放“翻转课堂模式下的化学实验问卷调查”，定性了解学生对传统课堂以及翻转课堂模式下的化学实验的直观看法与感受，第一时间了解学生对于微视频学习的看法，利于对翻转课堂与化学实验的结合做出改进。

（6）合理全面的评价。教师合理全面的评价对高中生学习化学的积极性，有着直接且重要的影响，甚至对高中生的长远发展也是非常关键的。［9］通过测试一、测试二以及实验操作细节评定表的设置，教师对学生的实验操作技能有更加全面的了解，以此对学生进行综合评价。

2. 翻转课堂在初中化学实验教学中的应用实例

本次研究为学生准备了“二氧化碳的制取”“氯酸钾制取氧气”以及“过滤”三个实验课题，以“氯酸钾制取氧气”为例讲解翻转课堂模式与化学实验的结合。研究中选取海南师范大学附属中学的两个初三实验班（初三（1）班、初三（2）班）进行实验，其中初三（1）班作为翻转课堂对象。研究的成果如下：

（1）定量分析学生在翻转课堂与传统课堂下的实验操作表现。①三次测验的分数取平均值，结果如下表1：从结果来看，初三（1）班学生的测试一及测试二的平均成绩高于初三（2）班，但在实验操作细节中，稍逊于初三（2）班。

表1 测验平均分数值

②结果分析。初三（1）班作为翻转课堂对象，整体效果优于初三（2）班，但差距不够大，分析原因：一方面，学生第一次进行翻转课堂实验，需要一个适应的过程，学生课前学习的时间不充足，不能很好地利用学习资源；另一方面，初三（2）班学生的素质高于初三（1）班，其班上有学生参加了兴趣小组，实验操作技能远远地优于其他学生。

（2）定性分析学生对于翻转课堂的看法。依照翻转课堂模式开展化学实验以后，就本节课程的模式向初三（1）班学生收集意见，学生认为该模式下：第一，他们能够提前知道实验的内容，提前进行自我学习，了解到自己不明白的知识，并且不清楚的操作可以反复回放观看，以巩固对实验操作步骤的认识；第二，实验视频能够更清晰、准确、规范地诠释实验操作要点，利于他们展开学习，学生的学习兴趣更加浓厚；第三，通过平板电脑观看实验视频，学生的注意力更加集中，有利于提高学生的实验操作效率；第四，翻转课堂模式下，学生的主体性增加，教师由课堂的掌控者变为指导者，既减轻了教师的负担，也培养了学生的自学能力。

然而，由于刚接触翻转课堂模式教学，学生对该模式也提出质疑：其一，由于观看视频过程中受网速影响，部分学生的注意力受到了影响，因此学校的硬件设施需要提升；其二，学生认为视频的画面质量有待提升，一些很细致的操作无法呈现，建议教师在准备课前学习资料方面花更多时间；其三，此次翻转课堂教学模式下，教师没有及时答疑，学生自学以后即开始进行实验，不利于学生的学习。

三、翻转课堂模式应用于初中学生化学课外实验的实践

1. 开展化学课外实验的初衷

在传统的教学中，为完成教学任务，教师针对全班同学拟定教学计划和教学方案，难于做到因材施教。初中阶段的学生，认知水平、学习能力以及思维能力等方面已经有较大的差异，“翻转课堂”模式下，教师针对学生的实际学习能力和思维能力开展教学，实行分层次教学，提高教学的针对性。例如，在实验教学中，按照基础模块以及延伸模块制作实验课件。基础模块阶段，展现实验方法，让学生掌握实验过程，能够准确描述实验现象及结果；而在延伸模块，教师则可以设计趣味实验，对相关实验内容进行有效延伸，让学习能力较好或者有兴趣的学生自主探究和思考。［10］本次研究中采用了课外实验作为延伸初三学生的化学实验学习方式，学生在学校缺乏充足的时间做实验，可以考虑课余开展课外实验，安排学生在家做一些课外实验。教师提前准备好课外实验的任务单及学习资料（例如实验视频），让学生自行完成并用平板电脑录制实验过程，通过邮件发送给老师进行检验。由此，拓展学生的实验空间，极大地提高了学生进行化学实验操作的效率，切实将化学融入到学生的学习生活之中；强调课外实验的重要性，让家长知道学生在家也可进行实验。

2. 定性分析学生进行课外实验的情况

本次研究准备了五个趣味实验，分别为“葱汁写密信”“滴水生烟”“粉笔炸

弹”“水中花园”以及“会跳舞的葡萄干”。以“会跳舞的葡萄干”为例简要介绍化学课外实验的开展情况。该实验仅需家中常见的食用小苏打、食醋、碳酸饮料以及坚果等即可完成。实验完毕，通过查看学生的任务单以及实验视频，发现学生对课外实验感兴趣，并且能够自主完成实验，家长对此持支持的态度；亦有学生相互交流、讨论对实验的看法，促使合作学习

的氛围更加浓郁。本次课外实验为后续课外实验的开展奠定了良好的基础，也愈发提升了学生对化学的学习兴趣。

四、结论

通过将翻转课堂运用到化学实验，可以看出无论是课堂实验还是课外实验，学生的学习积极性都得到了极大的提升，在实验操作中都占据着主导地位，其自发进行实验操作、探究的能力以及对化学的学习兴趣不断增强。由此看出，翻转课堂为学生自主思考、提出问题、解决问题提供了机会与空间，有效增强了学生的合作学习能力。 ［11 ］再次证明，翻转课堂教学模式非常适合于初中实验化学教学，值得大力推广。

【参考文献】

［1］石岩霞.浅谈翻转课堂在初中化学实验教学中的应用［J］.赢未来，2018（13）.

［2］凌巍.移动学习环境下的微视频资源研发及编创策略探微［J］.中小学电教，2012（11）．

［3］胡艳.微视频教学资源在初中英语课堂教学中的应用研究［D］.华中师范大学，2013.

［4］王觅，贺斌，祝智庭.微视频课程:演变、定位与应用领域［J］.中国电化教育，2013（04）.

［5］崔福玲.对国内微视频教学资源应用的思考［J］.中小学电教，2018（4）.

［6］周洋.微视频教学短片:价值、特征及创作流程［J］.现代教育技术，2016（08）.

［7］聂炬.国内外微视频课程资源应用分析［J］.中国教育技术装备，2016（14）.

［8］朱礼娟.浅谈微课同高中化学翻转课堂教学的有效结合［J］.读与写（教师），2018（4）.

［9］赵鑫.谈“翻转课堂”下的初中化学实验教学［J］.学周刊，2018（14）.

［10］林子栋.微视频的翻转课堂在初中化学实验教学中的研究［J］.数理化解题研究，2017（32）.

【基金项目】本文系项目“分析化学MOOC课程建设与翻转课堂教学研究”（项目编号:Hnjg2016ZD-4）的阶段性成果。