（化学）翻转课堂在高三化学一轮复习中的应用
发布时间：2015-12-10 09:34:20
发布人：王勤
信息来源：《化学教与学》2015年第12期
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翻转课堂（ Flipping Classroom ）近年来成为全球教育界关注的热点，2011年被加拿大《环球邮报》评为“影响课堂教学的重大技术变革”。所谓“翻转课堂”就是将传统课堂中课上“知识传授” 课后“ 知识内化” 颠倒安排。教师课前创建视频，学生在家中或课外观看视频中教师的讲解，回到课堂师生面对面交流和完成作业。[1]翻转课堂把知识传授的过程放在教室外，学生被赋予更多的自由选择最适合自己的方式接受新知识，而把知识内化的过程放在教室内，同学之间、同学和老师之间便有更多的沟通和交流。 
翻转课堂与传统课堂相比具有如下的优点：（1）翻转课堂可以满足不同学生的个性化学习需求。学生可以根据自己的需要暂停或回看视频，反复理解教师在视频中的讲解，也可以根据自己的爱好自主选择学习内容。（2）翻转课堂为课堂中进行“一对一的个性化教学”提供了可能性。翻转课堂中学生知识的内化是在课堂上实现的，教师有时间巡视课堂，与学生单独交流，进行分小组或一对一答疑解惑，进而对学生实施个性化教学。[2]
为何选择“化学反应原理”模块实践翻转课堂教学模式呢？高中化学课程标准中“化学反应原理”的内容主要从化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡以及溶液中的离子平衡等方面探索化学反应的规律及其应用。[4]该模块学生反映有如下难点：（1）理论太抽象、难理解。（2）概念易混淆、难记。（3）化学反应的分析太复杂。这是因为“化学反应原理”主要是研究化学反应的本质和变化规律，具有严密的逻辑性和严格的科学性且抽象概括。而高三复习综合性更强，难度更高，教师需要借助经验、模型、图表等进行分析论证，学生需要仔细分析、斟酌信息。翻转课堂能够让学生课前自主决定复习哪个知识点，怎么复习， 反复复习多少次，不明白的问题可在课中与同学、教师充分讨论。因此化学反应原理的一轮复习能够充分发挥“翻转课堂”的优势。
一、翻转课堂在化学反应原理一轮复习中的实施方法
翻转课堂教学模式翻转了传统的教学流程，将“知识传授”过程放到课前学生自主完成，而原本通过“课后作业”实现的“知识内化”变为在课堂上由师生共同完成。因此翻转课堂分为两个阶段，一是课前“自主学习”阶段；二是课堂上“知识内化”阶段。
1. 课前“自主学习”阶段的实施方法
（1）课前微视频的制作
在翻转课堂的教学过程中教师制作的微课程（即课前用于学生自学的微视频）是实施整个教学的基础和前提。笔者在微课程设计的策略上运用系统观和整合的思想，认真研究课程标准和广东省高考考试大纲，对所要复习的知识进行全面的分析，将化学反应原理分化为化学反应与能量、化学反应速率、化学平衡三个大模块。每个模块再分化出几个小模块。比如化学平衡模块被分化成平衡常数、平衡移动、电离平衡、水解平衡（盐的水解）、沉淀溶解平衡五个小模块。每个小模块只录制一个微视频，只讲授核心知识点，且长短是15分钟左右。比如盐的水解模块，微视频只包含三个核心知识点：（1）盐溶液的酸碱性定性判断及强弱比较。 （2）控制变量法设计实验验证盐类水解的影响因素。（3）利用水解和抑制水解的应用举例。
另外，视频教学与课堂实时教学不同，微视频中不存在师生互动，只有教师的单向传授，因此在制作视频时尽可能考虑了视觉效果，避免死板、单调的讲述，形式多样化。利用视频可以重复观看的特点，插入实验片段。比如在讲解盐类水解的应用时，插入5秒的硫酸铝和碳酸氢钠发泡实验视频，帮助学生加深对盐类水解的理解，提高学生的学习兴趣，使录成的微视频在简明扼要、重点突出的同时兼顾情感、生动活泼。
除了形式多样化外，对于高考必考而学生反映较难的专题，可以根据学生层次，录制难度不同的微视频供学生选择。比如“水溶液中离子浓度大小”这一专题，笔者录制了“学霸版”“大众版”和“入门版”三个版本（内容对比见表1）。传统课堂教学中教师“统一讲”，学生“集体听”，教师只能用一个“大众版”对所有对象进行授课，忽视了不同个体的能力差异，这就导致传统课堂的集体授课无法兼顾学生的个性。而在翻转课堂中，教师一旦制作好了多个微视频，学生便拥有更多的自主权，可以根据自己的实际情况，选择合适的版本、合适的时间进行学习，充分发挥了翻转课堂“个性化学习”的优势。
（2）课前“自主学习任务单”的设计与实施
翻转课堂模式下，学生课前自己观看教师创建的微视频并完成“自主学习任务单”[4]上的检测性的“学生活动”，同时记录下学习和检测中的疑问。该自主学习方式类似于传统课堂教学模式中的“预习”，但与之又有本质的区别，其是在微视频教师讲解下的学习，是一种“深度”的学习。但是让课外真正发生深度学习并没有想象的那么简单。“自主学习任务单”的作用便是引导和检测学生课前自主学习行为。因此教师需要精心设计一系列的问题供学生自学时思考并针对各层次学生精心挑选自学检测题。以盐类水解为例，笔者设计的“自主学习任务单”如表2所示。
翻转课堂与传统课堂相比具有如下的优点：（1）翻转课堂可以满足不同学生的个性化学习需求。学生可以根据自己的需要暂停或回看视频，反复理解教师在视频中的讲解，也可以根据自己的爱好自主选择学习内容。（2）翻转课堂为课堂中进行“一对一的个性化教学”提供了可能性。翻转课堂中学生知识的内化是在课堂上实现的，教师有时间巡视课堂，与学生单独交流，进行分小组或一对一答疑解惑，进而对学生实施个性化教学。[2]
为何选择“化学反应原理”模块实践翻转课堂教学模式呢？高中化学课程标准中“化学反应原理”的内容主要从化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡以及溶液中的离子平衡等方面探索化学反应的规律及其应用。[4]该模块学生反映有如下难点：（1）理论太抽象、难理解。（2）概念易混淆、难记。（3）化学反应的分析太复杂。这是因为“化学反应原理”主要是研究化学反应的本质和变化规律，具有严密的逻辑性和严格的科学性且抽象概括。而高三复习综合性更强，难度更高，教师需要借助经验、模型、图表等进行分析论证，学生需要仔细分析、斟酌信息。翻转课堂能够让学生课前自主决定复习哪个知识点，怎么复习， 反复复习多少次，不明白的问题可在课中与同学、教师充分讨论。因此化学反应原理的一轮复习能够充分发挥“翻转课堂”的优势。
一、翻转课堂在化学反应原理一轮复习中的实施方法
翻转课堂教学模式翻转了传统的教学流程，将“知识传授”过程放到课前学生自主完成，而原本通过“课后作业”实现的“知识内化”变为在课堂上由师生共同完成。因此翻转课堂分为两个阶段，一是课前“自主学习”阶段；二是课堂上“知识内化”阶段。
1. 课前“自主学习”阶段的实施方法
（1）课前微视频的制作
在翻转课堂的教学过程中教师制作的微课程（即课前用于学生自学的微视频）是实施整个教学的基础和前提。笔者在微课程设计的策略上运用系统观和整合的思想，认真研究课程标准和广东省高考考试大纲，对所要复习的知识进行全面的分析，将化学反应原理分化为化学反应与能量、化学反应速率、化学平衡三个大模块。每个模块再分化出几个小模块。比如化学平衡模块被分化成平衡常数、平衡移动、电离平衡、水解平衡（盐的水解）、沉淀溶解平衡五个小模块。每个小模块只录制一个微视频，只讲授核心知识点，且长短是15分钟左右。比如盐的水解模块，微视频只包含三个核心知识点：（1）盐溶液的酸碱性定性判断及强弱比较。 （2）控制变量法设计实验验证盐类水解的影响因素。（3）利用水解和抑制水解的应用举例。
另外，视频教学与课堂实时教学不同，微视频中不存在师生互动，只有教师的单向传授，因此在制作视频时尽可能考虑了视觉效果，避免死板、单调的讲述，形式多样化。利用视频可以重复观看的特点，插入实验片段。比如在讲解盐类水解的应用时，插入5秒的硫酸铝和碳酸氢钠发泡实验视频，帮助学生加深对盐类水解的理解，提高学生的学习兴趣，使录成的微视频在简明扼要、重点突出的同时兼顾情感、生动活泼。
除了形式多样化外，对于高考必考而学生反映较难的专题，可以根据学生层次，录制难度不同的微视频供学生选择。比如“水溶液中离子浓度大小”这一专题，笔者录制了“学霸版”“大众版”和“入门版”三个版本（内容对比见表1）。传统课堂教学中教师“统一讲”，学生“集体听”，教师只能用一个“大众版”对所有对象进行授课，忽视了不同个体的能力差异，这就导致传统课堂的集体授课无法兼顾学生的个性。而在翻转课堂中，教师一旦制作好了多个微视频，学生便拥有更多的自主权，可以根据自己的实际情况，选择合适的版本、合适的时间进行学习，充分发挥了翻转课堂“个性化学习”的优势。
（2）课前“自主学习任务单”的设计与实施
翻转课堂模式下，学生课前自己观看教师创建的微视频并完成“自主学习任务单”[4]上的检测性的“学生活动”，同时记录下学习和检测中的疑问。该自主学习方式类似于传统课堂教学模式中的“预习”，但与之又有本质的区别，其是在微视频教师讲解下的学习，是一种“深度”的学习。但是让课外真正发生深度学习并没有想象的那么简单。“自主学习任务单”的作用便是引导和检测学生课前自主学习行为。因此教师需要精心设计一系列的问题供学生自学时思考并针对各层次学生精心挑选自学检测题。以盐类水解为例，笔者设计的“自主学习任务单”如表2所示。
学生学习完视频之后，结合“自主学习任务单”对本节内容进行思考，并根据自己的实际情况选择完成不同难度的[学生活动]，通过微信、QQ等通讯平台与同学、老师进行互动交流，了解彼此的收获和疑问，同学之间还可进行互动解答。教师也可以基于此了解学生的自主学习情况，为第二天的课上师生互动学习做好准备。
（3）“微视频”与“堂上内化”“一对二”模式
囿于高三复习阶段的课时安排，以及对解题能力的强化要求，在课时安排上笔者开创并实践了“一对二”模式，即每个小模块只设计制作一个微视频，基本按照一个微视频（知识传授）对应两课时的堂上练习和讨论（知识内化）。其中第二课时课前不需观看视频，只需完成“学习任务单”。这与一般的翻转课堂二者“一对一”模式不同。这也是“翻转课堂”这一教学模式在“高三复习课”中的变通运用。
2. 课堂上“知识内化” 阶段的教学方法和活动设计
（1）诊断式教学引导学生实现“课堂内化”
诊断式教学是通过诊断性方法了解学生的发展水平，发现学生在学习中出现的问题，以此为依据对学生进行针对性的教学指导，从而达到因材施教的一种教学方式。这如同医生给病人看病一样，因此被形象地称之为“诊断式教学”[5]。诊断式教学很适合于翻转课堂教学模式中“课堂内化”阶段的教学。翻转课堂模式下“知识的传授”学生已经通过微视频在课前自主完成，课堂上教师直接面对的是学生的问题，根据学生的问题和错误进行“一对一”辅导，根据“病症”开出“药方”，真正实现了个性化教学，使教学的效率大大提高。
（2） “课堂内化”阶段课堂活动设计—以“化学反应速率复习课”为例
翻转课堂最为关键的一点便是解放了课堂“讲授”时间，使得课堂“活动”时间延长，如何设计课堂活动决定了知识内化的质量[6]。教师需要在测评学生课前学习情况的基础上对课堂活动进行设计，让学生在高质量的教学活动中完成知识的内化（如表3）。
二、翻转课堂教学模式的实施效果
1. 成绩分析
在自然状态下平行的两个班，一个作为实验班用“翻转课堂”教学模式进行教学，另一个作为对照班用“传统课堂”进行教学。通过实验前测、实验后测成绩分析比较两个班的教学效果。
反应原理模块一轮复习之前实验班和对照班学生参加统一摸底考试，成绩作为实验前测成绩，用Spss Statistics进行统计分析。
表4、表5给出了实验班和对照班前测成绩独立样本T检验结果，实验班平均成绩为77.9512，标准差为12.97295，对照班平均成绩为75.1818，标准差为14.66093，表中P=0.360，大于0.05，说明实验班和对照班前测成绩无显著性差异，符合样本要求。
经过一个学期翻转课堂的教学实践，笔者取实验班和对照班的广州市一测成绩进行数据分析。结果如表6、表7所示。从统计结果可以看出，实验班考试平均分为 80.4146，高于对照班考试平均分 75.0455，并且P=0.048，小于0.05，说明两个班级的分数存在显著性差异，实验班成绩明显优于对照班。说明翻转课堂的教学模式，对提高学生的成绩有一定效果。
2. 调查问卷分析
在课程结束后，我们向实验班同学发放了42份调查问卷，目的在于了解学生对翻转课堂教学模式的态度以及对课程实施的意见。共收回有效问卷40份。其中28份问卷认为该教学模式很好地调动了学习的积极性，增加了师生之间的交流机会，促进了自己的学习。5份问卷认为该教学模式一般，与之前的传统课堂差别不大。7份问卷认为该教学模式对自学能力和学习基础要求太高，学习吃力，效果低。笔者分析了对翻转课堂持否决票的7位同学，发现他们化学成绩均在中等偏下的位置。由此可见，翻转课堂的教学模式，更适合于层次较高自学能力较强的学生。
三、反思与小结
翻转课堂是一种变革式教学范式，是一种教学理念以及教与学的关系转变，这一转变真正地促成了“学习不是教师把知识简单地传递给学生的过程，而是学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义”这一建构主义理论[7]所希望达到的境界。正如化学特级教师刘景昆所说“难懂之处，只能想通，不能讲通。” 翻转课堂模式正是要求学生课堂活动中主动地动脑、动手，引发疑问、小组讨论，从而真正实现了“自我导向、自我鼓励、自我监控”的自主学习。
而笔者将这种教学模式实践于高三化学反应原理模块的一轮复习，并通过问卷调查和前后测成绩分析，初步表明，该模式应用于高三复习中，能够提高学生的学习兴趣，强化学生的堂上训练，达到良好的复习效果。
尽管如此，“教无定法”，任何一种教学模式都有不完美的地方。翻转课堂作为一种新的教学模式，在实施中仍然有一些困难与缺陷。表现如下：（1）微视频制作要求高，耗时长，需要整个化学科组的力量甚至全校的力量。而翻转课堂真正普及需要全社会整合教育资源。（2）目前我们国内大部分学校未能实现小班教学，比如笔者所在的中学是一所示范性普通高中，每个班级平均有45人，在实施翻转课堂时，教师未能很好地兼顾到每个学生。（3）改革需要适宜的土壤，翻转课堂的实施需要家长、学校和社会的支持。
可预见，未来的教育会是在“云”上，信息技术支持下的翻转课堂将会对教育带来深刻变革。这需要我们一线教育工作者积极探索实践。
参考文献
[1] 张跃国，张渝江. 透视“翻转课堂”[J].中小学信息技术教育，2012，（3）：9-10
[2] 王素珍. 例析高中化学“翻转课堂”与“传统课堂” 教学之利弊[J].化学教育，2014，（19）：28-32
[3] 赵华，高峰. “化学反应原理”模块的学习情况调查和认知策略研究[J].化学教育，2011，（3）：42-45
[4] 刘堃. 高三复习课应更多地采取诊断式教学法[J].当代教育科学，2013，（4）：54
[5] 张金磊. “翻转课堂”教学模式的关键因素探析[J].中国远程教育，2013， （10）：59- 64
[6] 何克抗. 从 “翻转课堂” 的本质看 “翻转课堂” 在我国的未来发展[J].电化教育研究，2014，（7）：5-16
（3）“微视频”与“堂上内化”“一对二”模式
囿于高三复习阶段的课时安排，以及对解题能力的强化要求，在课时安排上笔者开创并实践了“一对二”模式，即每个小模块只设计制作一个微视频，基本按照一个微视频（知识传授）对应两课时的堂上练习和讨论（知识内化）。其中第二课时课前不需观看视频，只需完成“学习任务单”。这与一般的翻转课堂二者“一对一”模式不同。这也是“翻转课堂”这一教学模式在“高三复习课”中的变通运用。
2. 课堂上“知识内化” 阶段的教学方法和活动设计
（1）诊断式教学引导学生实现“课堂内化”
诊断式教学是通过诊断性方法了解学生的发展水平，发现学生在学习中出现的问题，以此为依据对学生进行针对性的教学指导，从而达到因材施教的一种教学方式。这如同医生给病人看病一样，因此被形象地称之为“诊断式教学”[5]。诊断式教学很适合于翻转课堂教学模式中“课堂内化”阶段的教学。翻转课堂模式下“知识的传授”学生已经通过微视频在课前自主完成，课堂上教师直接面对的是学生的问题，根据学生的问题和错误进行“一对一”辅导，根据“病症”开出“药方”，真正实现了个性化教学，使教学的效率大大提高。
（2） “课堂内化”阶段课堂活动设计—以“化学反应速率复习课”为例
翻转课堂最为关键的一点便是解放了课堂“讲授”时间，使得课堂“活动”时间延长，如何设计课堂活动决定了知识内化的质量[6]。教师需要在测评学生课前学习情况的基础上对课堂活动进行设计，让学生在高质量的教学活动中完成知识的内化（如表3）。
二、翻转课堂教学模式的实施效果
1. 成绩分析
在自然状态下平行的两个班，一个作为实验班用“翻转课堂”教学模式进行教学，另一个作为对照班用“传统课堂”进行教学。通过实验前测、实验后测成绩分析比较两个班的教学效果。
反应原理模块一轮复习之前实验班和对照班学生参加统一摸底考试，成绩作为实验前测成绩，用Spss Statistics进行统计分析。
表4、表5给出了实验班和对照班前测成绩独立样本T检验结果，实验班平均成绩为77.9512，标准差为12.97295，对照班平均成绩为75.1818，标准差为14.66093，表中P=0.360，大于0.05，说明实验班和对照班前测成绩无显著性差异，符合样本要求。
经过一个学期翻转课堂的教学实践，笔者取实验班和对照班的广州市一测成绩进行数据分析。结果如表6、表7所示。从统计结果可以看出，实验班考试平均分为 80.4146，高于对照班考试平均分 75.0455，并且P=0.048，小于0.05，说明两个班级的分数存在显著性差异，实验班成绩明显优于对照班。说明翻转课堂的教学模式，对提高学生的成绩有一定效果。
2. 调查问卷分析
在课程结束后，我们向实验班同学发放了42份调查问卷，目的在于了解学生对翻转课堂教学模式的态度以及对课程实施的意见。共收回有效问卷40份。其中28份问卷认为该教学模式很好地调动了学习的积极性，增加了师生之间的交流机会，促进了自己的学习。5份问卷认为该教学模式一般，与之前的传统课堂差别不大。7份问卷认为该教学模式对自学能力和学习基础要求太高，学习吃力，效果低。笔者分析了对翻转课堂持否决票的7位同学，发现他们化学成绩均在中等偏下的位置。由此可见，翻转课堂的教学模式，更适合于层次较高自学能力较强的学生。
三、反思与小结
翻转课堂是一种变革式教学范式，是一种教学理念以及教与学的关系转变，这一转变真正地促成了“学习不是教师把知识简单地传递给学生的过程，而是学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义”这一建构主义理论[7]所希望达到的境界。正如化学特级教师刘景昆所说“难懂之处，只能想通，不能讲通。” 翻转课堂模式正是要求学生课堂活动中主动地动脑、动手，引发疑问、小组讨论，从而真正实现了“自我导向、自我鼓励、自我监控”的自主学习。
而笔者将这种教学模式实践于高三化学反应原理模块的一轮复习，并通过问卷调查和前后测成绩分析，初步表明，该模式应用于高三复习中，能够提高学生的学习兴趣，强化学生的堂上训练，达到良好的复习效果。
尽管如此，“教无定法”，任何一种教学模式都有不完美的地方。翻转课堂作为一种新的教学模式，在实施中仍然有一些困难与缺陷。表现如下：（1）微视频制作要求高，耗时长，需要整个化学科组的力量甚至全校的力量。而翻转课堂真正普及需要全社会整合教育资源。（2）目前我们国内大部分学校未能实现小班教学，比如笔者所在的中学是一所示范性普通高中，每个班级平均有45人，在实施翻转课堂时，教师未能很好地兼顾到每个学生。（3）改革需要适宜的土壤，翻转课堂的实施需要家长、学校和社会的支持。
可预见，未来的教育会是在“云”上，信息技术支持下的翻转课堂将会对教育带来深刻变革。这需要我们一线教育工作者积极探索实践。
参考文献
[1] 张跃国，张渝江. 透视“翻转课堂”[J].中小学信息技术教育，2012，（3）：9-10
[2] 王素珍. 例析高中化学“翻转课堂”与“传统课堂” 教学之利弊[J].化学教育，2014，（19）：28-32
[3] 赵华，高峰. “化学反应原理”模块的学习情况调查和认知策略研究[J].化学教育，2011，（3）：42-45
[4] 刘堃. 高三复习课应更多地采取诊断式教学法[J].当代教育科学，2013，（4）：54
[5] 张金磊. “翻转课堂”教学模式的关键因素探析[J].中国远程教育，2013， （10）：59- 64
[6] 何克抗. 从 “翻转课堂” 的本质看 “翻转课堂” 在我国的未来发展[J].电化教育研究，2014，（7）：5-16
出处：化学教与学 作者：李财花
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