（化学）高中化学“翻转课堂”存在问题及对策研究
发布时间：2016-02-29 17:54:55
发布人：王勤
信息来源：《化学教学》2016年第1期
点击次数：59
1.“翻转课堂”教学模式及其特点
2007年春美国科罗拉州落基山的林地公园高中两位化学老师乔纳森·伯尔曼（Jon Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams）利用录屏软件录制PowerPoint演示文稿及教师讲课音频并将视频放置到网站上以供因病无法出席的学生使用，并提出“翻转课堂”（The Flipped Classroom）理念。2011年孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗创立可汗学院提供数以千计的视频供在线学习者使用，因其视频微课具有教育游戏化，满足个性化学习、自主性学习和一对一针对性学习，一时间风靡全世界。“翻转课堂”与传统课堂最大的不同就是将传统的课堂知识传授和课后知识内化转变为课前知识传授，课堂知识内化。张金磊等人针对其教学中的各要素设计对比表，笔者在其基础上加以完善（见表1）。
教学各要素发生变化直接导致教学模式的变化。目前国内在Robert Talbert翻转课堂模型基础上衍生出了许多具有鲜明地域特色和文化特色的教学模型，但是不管是太极图式还是概念图式，基本轮廓和框架大致还是按照课前自主学习、课中个性化学习、课后协作式学习方式展开教学的，其教学模型基本框架见图1。
翻转课堂以“视频重塑教育”为理念，在胡铁生从2011年引入国内后引起了巨大的反响，对国人的教育理念产生了巨大的影响，对传统的教学方式产生了巨大的冲击，其教学价值也众说纷纭。东北师大王红等人认为“翻转课堂”有利于教育人性化、有利于重建和谐的师生关系、有利于提升家长的参与监督度；上海师大吴俊明认为“翻转课堂”视频短小精悍、简洁明确，有利于重建学习流程、复习检测方便快捷；安徽教科院夏建华则以探究钠燃烧实验中黑色产物的成因的“翻转课堂”为例，认为“翻转课堂”让科学探究更精彩、加强了师生交往和积极互动的过程、拓展了教学的开放性。
2.高中化学“翻转课堂”教学面临的问题
“翻转课堂”在引进国内后受到国人_片称赞，然而其在实践过程中显现的问题也逐渐暴露出来。王素珍将“氢氧化铝的性质”翻转课堂与传统课堂的教学过程对比作为研究样本，得出“传统课堂相较于翻转课堂在让学生体会真实的探究过程、培养学生探究能力和在隐l生知识的传授上更有优势”。从2013年起，厦门市教科院应对教育新形式的变化，连续举办了两届基础教育数字资源征集及翻转课堂大赛，其中不乏精品，但是在评审过程当中，翻转课堂暴露的问题也非常明显，归纳起来，主要有以下三点：
2.1翻转课堂“翻转”的时机不对
翻转课堂相较于传统课堂最大的变化就是学习前置，将知识传授通过微课视频的形式课前完成，课堂上主要进行疑难问题探究。例如有教师在设计高中化学必修1（鲁科版）“研究物质性质的基本程序”翻转课堂教学的简要流程如图2。这节课在教学重难点的把握方面没有任何问题，制作的“探究氯水的成分”微课思路清楚，画面精美，但是在进行“翻转”的时候却显得时机不对。一是学生在高中阶段刚刚入门学习本节内容，在学习微课之前并没有系统掌握研究物质的基本程序，这样前置学习探究氯水的成分对于学生来说会不知所以然。二是本节课有三个重点，即研究物质性质的基本程序思维导图、氯气的化学性质、探究氯水的成允微课直接开始学习难度最大的内容，对学习兴趣的激发产生较大的挫伤作用。三是微课通过教师讲授系统地介绍如何探究氯水的成允这样课堂上学生进行的实验探究就是基于实验结果的探究，从学生课上的反应情况来说确实效果挺好，但是这种已经知道结果的探究其实只是伪探究，对培养学生的科学精神没有任何实质性的作用。
2.2翻转课堂“翻转”的内容不对
翻转课堂相较于传统课堂最大的优势是解决了不同层次水平学生的个性化需求，这样在相同进度的班级授课模式下，对于培养拔尖型创新型人才有着不可估量的作用担是正是因为这个优点，如果选择“翻转”的内容不对，也有可能人为造成学生之间的巨大差异。例如有教师在进行“绪言：走进化学”（鲁科版必修1）教学时设计了“翻转课堂”的简要教学流程如图3。这节课设计目标明确，即让学生了解化学研究对象以及通过化学史的学习激发学生从事化学科学研究的决心。但是在进行“翻转”内容的选择上存在诸多问题。首先设计学生自主学习任务单的内容欠妥。这两个问题都属于相对比较空泛、没有实际内容的问题，学生不好把握，而课堂上教师通过精美课件给出来的化学科学在食品、医疗、材料、交通、能源等方面的贡献，反而是学生通过网络在线学习的方式可以获得的，并且不同的学生感兴趣的点也会有所不同，这样在课堂上进行交流分享的时候也会显得答案相对多元化。这样的结果是学生由于课下学习目标不明确以及课堂学习参与度不够，对学生后续化学的学习产生了不良的影响。其次教师在设计微课视频内容时选择了学生比较感兴趣的近代化学发展的里程碑和化学家及其卓越贡献，视频在激发学生学习兴趣上丝毫没有问题，但是作为一节绪言课，在热热闹闹激发学习兴趣之余能否让学生掌握本节课最核心的概念即化学研究对象是认识分子和创造分子，这是个值得深思的问题。由于课堂呈现了太多分散学生注意力的精彩图片，核心知识又是在兴趣类材料中引出，此时微课内容的选择就显得尤为重要了。笔者觉得这节课关键点是要突破化学的研究对象，因此微课内容可以直接选择化学的研究对象作为主题，让学生在课前突破重难点，课堂强化提高。再次，习题巩固环节设置也存在商榷空间。学生热情高涨的时候来一系列枯燥乏味的概念辨析，兴趣激发的目的很难达到，概念学习扎实有效又很难兼顾，结果是教学效果大打折扣，倒不如在微课学习环节一并解决，课堂专注于学生交流反馈，激发兴趣。
2007年春美国科罗拉州落基山的林地公园高中两位化学老师乔纳森·伯尔曼（Jon Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams）利用录屏软件录制PowerPoint演示文稿及教师讲课音频并将视频放置到网站上以供因病无法出席的学生使用，并提出“翻转课堂”（The Flipped Classroom）理念。2011年孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗创立可汗学院提供数以千计的视频供在线学习者使用，因其视频微课具有教育游戏化，满足个性化学习、自主性学习和一对一针对性学习，一时间风靡全世界。“翻转课堂”与传统课堂最大的不同就是将传统的课堂知识传授和课后知识内化转变为课前知识传授，课堂知识内化。张金磊等人针对其教学中的各要素设计对比表，笔者在其基础上加以完善（见表1）。
教学各要素发生变化直接导致教学模式的变化。目前国内在Robert Talbert翻转课堂模型基础上衍生出了许多具有鲜明地域特色和文化特色的教学模型，但是不管是太极图式还是概念图式，基本轮廓和框架大致还是按照课前自主学习、课中个性化学习、课后协作式学习方式展开教学的，其教学模型基本框架见图1。
翻转课堂以“视频重塑教育”为理念，在胡铁生从2011年引入国内后引起了巨大的反响，对国人的教育理念产生了巨大的影响，对传统的教学方式产生了巨大的冲击，其教学价值也众说纷纭。东北师大王红等人认为“翻转课堂”有利于教育人性化、有利于重建和谐的师生关系、有利于提升家长的参与监督度；上海师大吴俊明认为“翻转课堂”视频短小精悍、简洁明确，有利于重建学习流程、复习检测方便快捷；安徽教科院夏建华则以探究钠燃烧实验中黑色产物的成因的“翻转课堂”为例，认为“翻转课堂”让科学探究更精彩、加强了师生交往和积极互动的过程、拓展了教学的开放性。
2.高中化学“翻转课堂”教学面临的问题
“翻转课堂”在引进国内后受到国人_片称赞，然而其在实践过程中显现的问题也逐渐暴露出来。王素珍将“氢氧化铝的性质”翻转课堂与传统课堂的教学过程对比作为研究样本，得出“传统课堂相较于翻转课堂在让学生体会真实的探究过程、培养学生探究能力和在隐l生知识的传授上更有优势”。从2013年起，厦门市教科院应对教育新形式的变化，连续举办了两届基础教育数字资源征集及翻转课堂大赛，其中不乏精品，但是在评审过程当中，翻转课堂暴露的问题也非常明显，归纳起来，主要有以下三点：
2.1翻转课堂“翻转”的时机不对
翻转课堂相较于传统课堂最大的变化就是学习前置，将知识传授通过微课视频的形式课前完成，课堂上主要进行疑难问题探究。例如有教师在设计高中化学必修1（鲁科版）“研究物质性质的基本程序”翻转课堂教学的简要流程如图2。这节课在教学重难点的把握方面没有任何问题，制作的“探究氯水的成分”微课思路清楚，画面精美，但是在进行“翻转”的时候却显得时机不对。一是学生在高中阶段刚刚入门学习本节内容，在学习微课之前并没有系统掌握研究物质的基本程序，这样前置学习探究氯水的成分对于学生来说会不知所以然。二是本节课有三个重点，即研究物质性质的基本程序思维导图、氯气的化学性质、探究氯水的成允微课直接开始学习难度最大的内容，对学习兴趣的激发产生较大的挫伤作用。三是微课通过教师讲授系统地介绍如何探究氯水的成允这样课堂上学生进行的实验探究就是基于实验结果的探究，从学生课上的反应情况来说确实效果挺好，但是这种已经知道结果的探究其实只是伪探究，对培养学生的科学精神没有任何实质性的作用。
2.2翻转课堂“翻转”的内容不对
翻转课堂相较于传统课堂最大的优势是解决了不同层次水平学生的个性化需求，这样在相同进度的班级授课模式下，对于培养拔尖型创新型人才有着不可估量的作用担是正是因为这个优点，如果选择“翻转”的内容不对，也有可能人为造成学生之间的巨大差异。例如有教师在进行“绪言：走进化学”（鲁科版必修1）教学时设计了“翻转课堂”的简要教学流程如图3。这节课设计目标明确，即让学生了解化学研究对象以及通过化学史的学习激发学生从事化学科学研究的决心。但是在进行“翻转”内容的选择上存在诸多问题。首先设计学生自主学习任务单的内容欠妥。这两个问题都属于相对比较空泛、没有实际内容的问题，学生不好把握，而课堂上教师通过精美课件给出来的化学科学在食品、医疗、材料、交通、能源等方面的贡献，反而是学生通过网络在线学习的方式可以获得的，并且不同的学生感兴趣的点也会有所不同，这样在课堂上进行交流分享的时候也会显得答案相对多元化。这样的结果是学生由于课下学习目标不明确以及课堂学习参与度不够，对学生后续化学的学习产生了不良的影响。其次教师在设计微课视频内容时选择了学生比较感兴趣的近代化学发展的里程碑和化学家及其卓越贡献，视频在激发学生学习兴趣上丝毫没有问题，但是作为一节绪言课，在热热闹闹激发学习兴趣之余能否让学生掌握本节课最核心的概念即化学研究对象是认识分子和创造分子，这是个值得深思的问题。由于课堂呈现了太多分散学生注意力的精彩图片，核心知识又是在兴趣类材料中引出，此时微课内容的选择就显得尤为重要了。笔者觉得这节课关键点是要突破化学的研究对象，因此微课内容可以直接选择化学的研究对象作为主题，让学生在课前突破重难点，课堂强化提高。再次，习题巩固环节设置也存在商榷空间。学生热情高涨的时候来一系列枯燥乏味的概念辨析，兴趣激发的目的很难达到，概念学习扎实有效又很难兼顾，结果是教学效果大打折扣，倒不如在微课学习环节一并解决，课堂专注于学生交流反馈，激发兴趣。
2.3翻转课堂“翻转”的课型不对
翻转课堂在因材施教、反转式学习方面有着得天独厚的优势，但是翻转课堂是否可以包治百病，适合高中化学所有课型呢？高中化学主要课型可划分为知识传授型、科学探究型、习题训练型（见图4）。不同的课型在知识的呈现和能力的开发方面有着不同的要求。譬如元素化合物教学就可以采取“三线三视角”即元素线、转化线、价值线来认识元素，通过通性、特性、氧化还原性来认识物质，因此在学习SO2性质的时候可以课前微课介绍学习方法，课堂让学生自主建构其转化线。但是不是所有的课型都适合翻转，例如有教师在进行“氢氧化铝的性质”教学中采取了“翻转课堂”教学模式，其简要教学流程如图5。本节课选择氢氧化铝的性质制作微课进行“翻转”前置学习，这样的结果是学生已经了解了氢氧化铝的性质，课堂的探究就显得多此一举了，实验探究型也就变成了实验验证型，这样培养学生对氢氧化铝两性的认识就会大打折扣。因此对于本节课来说实行“翻转课堂”不仅不能达到传统课堂的预期效果，甚至对学生科学探索精神的伤害在后续学习中都难以挽回。因此在进行翻转的时候，一定要考虑好翻转的目的是什么，有利于学生未来发展的，有利于学生科学素养提高的，有利于学生化学观念形成的就是进行翻转课堂的重要准则。
3.“翻转课堂”教学对策研究
3.1将纠正前科学概念作为进行“翻转课堂”的重要抓手
由于前科学概念具有自发性、规范性、顽固性、隐蔽性、负迁移性、层次负责性、反复性、形成长期性、缺乏概括性、特异性、表象性等诸多特点，因此在具体教学当中存在较大的困难。尤其在“物质的量”教学当中，学生很容易将“物质的量”与“物质的质量”混淆，也很容易将“摩尔质量”与“相对分子（原子）质量”混淆，再加上本节内容概念繁多、名词晦涩、没有实验、微观抽象，其中又涉及到单位换算及相关数据处理问题，学习难度很大，学生畏难情绪严重。但是因为这一块的内容牵涉到整个高中化学教学，因此创新课堂教学模式使用“翻转课堂”应运而生。在设计前置学习微课视频的时候主要以“物质的量概念的引出”作为主题，呈现学生初中学过的概念相对原子质量和质量守恒定律，建立与已有概念之间的联系，由以一个C原子质量的1/12为标准引出相对原子质量，以12g12C中的碳原子数为标准引出阿伏伽德罗常数，由阿伏伽德罗常数引出堆量及物质的量概念，其设计流程图见图6。学生在前置学习当中已经学习了物质的量概念，在课堂上教师就可以将重心放在难点的突破了。本节内容微观抽象可以通过相对直观的数据让学生来感受；没有课堂演示实验可以通过逻辑推理让学生感受概念生成的美妙；名词晦涩难懂，可以通过简单类比、直接运用来克服；概念繁多，可以通过相关关系找到它们的数学关系。同时可以继续以水作为研究线索，进行简单分子、原子、质子、中子数目与物质的量的相关计算，熟悉其物理量的意义及公式之间的相互关系。
3.2将初高中衔接作为进行“翻转课堂”的重要助力
初中化学新课程强调培养学生解决化学问题的能力和科学素养的提升，对知识之间的内在逻辑和系统性关注相对不够。新课改高中化学也确实关注到了科学素养的培养，其中鲁科版教材特别强调从方法的视角学习化学。但是由于高中化学的专业性特点，教材还是偏向于知识系统化的撰写模式，因此在很多概念和原理的具体描述上初高中存在脱节的现象。譬如初中将氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物，而高中教材在“物质的分类及转化”当中直接将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物，并给出相关概念。这样的结果是直接割裂了初高中教材之间的联系，也忽视了其中割裂带来学生认知上的断崖现象，学习起来感觉很吃力，学习兴趣很容易在挫败当中被磨灭。因此在课中具体学习物质的分类的时候，在课前学习微课“氧化物的分类”就显得尤为重要了c本节微课以问题链的形式展开教学，其教学流程见图7。
3.3将系统论方法论作为进行“翻转课堂”的重要着眼点
高中化学知识最大的特点是系统性强，基本上可以从四个维度看：一是可以从物质分类及转化的视角来认识元素化合物知识；二是可以从元素周期律的视角来推断陌生元素及物质的性质；三是可以从氧化还原反应的视角认识化学反应及电化学；四是可以从大平衡观的角度来认识中学阶段的所有化学平衡问题。难溶电解质的溶解平衡在三套教材《化学反应原理》中都是位于整个模块的后半部允在学习这部分的时候许多教师还是延续了教材书写的顺序，亦步亦趋，不理解编者的意图。其实编者的意图是通过本节课的学习统领复习前面学过的所有化学平衡，进而学习沉淀溶解平衡的特性，达到知识的螺旋上升的目的。因此把大量的课堂时间浪费在对以往平衡特点的梳理上很显然与编者的编写意图背道而驰，因此将平衡部分的梳理前置制作成微课进行翻转课堂是个有益的尝试，其教学流程见图8。进行翻转课堂后，学生在课前可以通过微课视频熟悉平衡所有相关的知识，同时利用自主学习任务单解决初中存在的前科学概念，为新课的学习打下扎实的基础。在整个教学过程当中，教师通过问题教学、兴趣激发、引导帮助、鼓励评价等多种方式发挥教师主导作用，而学生通过课前知识自主建构、类比学习，课中实验探究、讨论合作发挥教学主体作用，两者相得益彰，发挥各自的优势，对培养学生的大平衡观有着积极的作用。
4.教学反思
翻转课堂的出现确实重新定义了课堂，也重新定义了学习方式，但是在具体使用过程中，教师微课制作水平以及微课的切入点拿捏不准也会给课堂教学带来新的混乱，同样，学生自主学习能力差异较大，也很难达到教师预期的前置学习目的。当然，在具体的学科教学过程当中，由于学科特点的不同、课型的不同、教学目标的不同对是否使用翻转课堂也存在着巨大的差异。没有任何教学模式可以解决教育教学当中的所有问题，只有根据需要，合理发挥翻转课堂与传统课堂的优势，方能在信息技术影响教学的革命时代实现教师与学生的琴瑟和鸣。
翻转课堂在因材施教、反转式学习方面有着得天独厚的优势，但是翻转课堂是否可以包治百病，适合高中化学所有课型呢？高中化学主要课型可划分为知识传授型、科学探究型、习题训练型（见图4）。不同的课型在知识的呈现和能力的开发方面有着不同的要求。譬如元素化合物教学就可以采取“三线三视角”即元素线、转化线、价值线来认识元素，通过通性、特性、氧化还原性来认识物质，因此在学习SO2性质的时候可以课前微课介绍学习方法，课堂让学生自主建构其转化线。但是不是所有的课型都适合翻转，例如有教师在进行“氢氧化铝的性质”教学中采取了“翻转课堂”教学模式，其简要教学流程如图5。本节课选择氢氧化铝的性质制作微课进行“翻转”前置学习，这样的结果是学生已经了解了氢氧化铝的性质，课堂的探究就显得多此一举了，实验探究型也就变成了实验验证型，这样培养学生对氢氧化铝两性的认识就会大打折扣。因此对于本节课来说实行“翻转课堂”不仅不能达到传统课堂的预期效果，甚至对学生科学探索精神的伤害在后续学习中都难以挽回。因此在进行翻转的时候，一定要考虑好翻转的目的是什么，有利于学生未来发展的，有利于学生科学素养提高的，有利于学生化学观念形成的就是进行翻转课堂的重要准则。
3.“翻转课堂”教学对策研究
3.1将纠正前科学概念作为进行“翻转课堂”的重要抓手
由于前科学概念具有自发性、规范性、顽固性、隐蔽性、负迁移性、层次负责性、反复性、形成长期性、缺乏概括性、特异性、表象性等诸多特点，因此在具体教学当中存在较大的困难。尤其在“物质的量”教学当中，学生很容易将“物质的量”与“物质的质量”混淆，也很容易将“摩尔质量”与“相对分子（原子）质量”混淆，再加上本节内容概念繁多、名词晦涩、没有实验、微观抽象，其中又涉及到单位换算及相关数据处理问题，学习难度很大，学生畏难情绪严重。但是因为这一块的内容牵涉到整个高中化学教学，因此创新课堂教学模式使用“翻转课堂”应运而生。在设计前置学习微课视频的时候主要以“物质的量概念的引出”作为主题，呈现学生初中学过的概念相对原子质量和质量守恒定律，建立与已有概念之间的联系，由以一个C原子质量的1/12为标准引出相对原子质量，以12g12C中的碳原子数为标准引出阿伏伽德罗常数，由阿伏伽德罗常数引出堆量及物质的量概念，其设计流程图见图6。学生在前置学习当中已经学习了物质的量概念，在课堂上教师就可以将重心放在难点的突破了。本节内容微观抽象可以通过相对直观的数据让学生来感受；没有课堂演示实验可以通过逻辑推理让学生感受概念生成的美妙；名词晦涩难懂，可以通过简单类比、直接运用来克服；概念繁多，可以通过相关关系找到它们的数学关系。同时可以继续以水作为研究线索，进行简单分子、原子、质子、中子数目与物质的量的相关计算，熟悉其物理量的意义及公式之间的相互关系。
3.2将初高中衔接作为进行“翻转课堂”的重要助力
初中化学新课程强调培养学生解决化学问题的能力和科学素养的提升，对知识之间的内在逻辑和系统性关注相对不够。新课改高中化学也确实关注到了科学素养的培养，其中鲁科版教材特别强调从方法的视角学习化学。但是由于高中化学的专业性特点，教材还是偏向于知识系统化的撰写模式，因此在很多概念和原理的具体描述上初高中存在脱节的现象。譬如初中将氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物，而高中教材在“物质的分类及转化”当中直接将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物，并给出相关概念。这样的结果是直接割裂了初高中教材之间的联系，也忽视了其中割裂带来学生认知上的断崖现象，学习起来感觉很吃力，学习兴趣很容易在挫败当中被磨灭。因此在课中具体学习物质的分类的时候，在课前学习微课“氧化物的分类”就显得尤为重要了c本节微课以问题链的形式展开教学，其教学流程见图7。
3.3将系统论方法论作为进行“翻转课堂”的重要着眼点
高中化学知识最大的特点是系统性强，基本上可以从四个维度看：一是可以从物质分类及转化的视角来认识元素化合物知识；二是可以从元素周期律的视角来推断陌生元素及物质的性质；三是可以从氧化还原反应的视角认识化学反应及电化学；四是可以从大平衡观的角度来认识中学阶段的所有化学平衡问题。难溶电解质的溶解平衡在三套教材《化学反应原理》中都是位于整个模块的后半部允在学习这部分的时候许多教师还是延续了教材书写的顺序，亦步亦趋，不理解编者的意图。其实编者的意图是通过本节课的学习统领复习前面学过的所有化学平衡，进而学习沉淀溶解平衡的特性，达到知识的螺旋上升的目的。因此把大量的课堂时间浪费在对以往平衡特点的梳理上很显然与编者的编写意图背道而驰，因此将平衡部分的梳理前置制作成微课进行翻转课堂是个有益的尝试，其教学流程见图8。进行翻转课堂后，学生在课前可以通过微课视频熟悉平衡所有相关的知识，同时利用自主学习任务单解决初中存在的前科学概念，为新课的学习打下扎实的基础。在整个教学过程当中，教师通过问题教学、兴趣激发、引导帮助、鼓励评价等多种方式发挥教师主导作用，而学生通过课前知识自主建构、类比学习，课中实验探究、讨论合作发挥教学主体作用，两者相得益彰，发挥各自的优势，对培养学生的大平衡观有着积极的作用。
4.教学反思
翻转课堂的出现确实重新定义了课堂，也重新定义了学习方式，但是在具体使用过程中，教师微课制作水平以及微课的切入点拿捏不准也会给课堂教学带来新的混乱，同样，学生自主学习能力差异较大，也很难达到教师预期的前置学习目的。当然，在具体的学科教学过程当中，由于学科特点的不同、课型的不同、教学目标的不同对是否使用翻转课堂也存在着巨大的差异。没有任何教学模式可以解决教育教学当中的所有问题，只有根据需要，合理发挥翻转课堂与传统课堂的优势，方能在信息技术影响教学的革命时代实现教师与学生的琴瑟和鸣。
出处：化学教学 作者：江合佩
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