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關鍵詞: 翻轉課堂教學模式 醫學化學教學 教學應用
醫學化學是臨床醫學專業的一門重要基礎課程,通過對醫學化學的學習,學生掌握醫學化學的基礎知識、基本理論和基本操作技能,為后續學科如生物化學、生理學、藥理學等學科的學習服務,其重要性日益凸顯。但由于醫學化學的內容理論性強、概念多,因此,化學課歷來都是高等醫科院校學生最難學、最不愛學的課程之一。當前的教育理念倡導教學要以學生為中心,突出學生的中心地位,翻轉課堂教學模式正是充分體現和調動學生的自主學習積極性的一種有效形式。
1.翻轉課堂教學模式
翻轉課堂(Flipped Classroom,也有譯為反轉課堂)最早的探索者是孟加拉裔美國人薩爾曼?汗,2006年11月,他將自己制作的第一個教學視頻傳到YouTube網站,讓更多學習有困難的孩子享受這一輔導資源,并很快引起人們的關注。后來薩爾曼?汗將這個副業逐漸變成自己的主業。之后科羅拉多州林地公園高中的化學教師喬納森?伯爾曼和亞倫?薩姆斯則進行顛覆傳統課堂的嘗試,他們把結合實時講解和PPT演示的視頻上傳到網絡,讓學生在家中或課外觀看視頻中教師的講解,把課堂的時間節省出來進行面對面的討論和作業輔導[1]。
由此可以看出,翻轉課堂教學模式對學生的學習過程進行了重構,通過運用現代技術,教師將常規課堂中教師講授部分制作成教學視頻,作為學生的家庭作業布置給學生,讓學生在家中觀看并學習視頻中的講授內容。即原來課堂講授的內容通過技術手段“反轉”為學生家庭作業的學習內容,這種“反轉”使學生可以根據自己的程度控制學習進度。而反轉后的課堂教學則重視師生互動,教師在課堂上帶著學生反饋的問題有針對性地加以教學指導。在充分的互動中,教師發現并針對學生的不同學習程度進行指導,實現個別化教學。
2.翻轉課堂教學模式在醫學化學教學中的應用
所謂翻轉課堂教學模式,就是教師創建視頻,學生在課前觀看視頻自主學習課程,接著在課堂上師生面對面交流和完成練習這樣的一種教學模式。
2.1制作教學視頻,學生觀看視頻并進行反饋。
在課前,教師應根據學生必須掌握的目標、考慮班級的差異及學生想法,制作精良的新知識視頻,這個視頻包含相關概念和系統知識,應突出重點和難點并涵蓋本節的所有知識點。視頻語言要簡潔易懂,聲音要清楚洪亮。視頻要短小精悍,大概10分鐘~15分鐘為宜。學生在課前觀看教師的視頻講解,在觀看過程中完全可以在輕松的氛圍中進行。學生觀看視頻的節奏快慢可以自己掌握,懂了的快進跳過,沒懂的倒退反復觀看,也可停下來仔細思考或筆記,對自己不明白的或聽不懂的地方,甚至還可以通過聊天軟件向老師和同學尋求幫助[2]。
學生觀看并同時使用媒體在線平臺進行互動,這個階段的活動方式各異。一些教師還采用視頻創設一些啟發性的任務單,即布置練習作業。例如可以要求學生用幾句話概括所看到的新知識的視頻,或者要解決的相關的問題及確認那些他們不知道的內容。例如在“滲透壓”這個章節,可以讓學生給出注射時用的注射液有哪些?為什么要用這種濃度的溶液?原理是什么?注射液濃度高了或低了會有什么危害?例如醫學化學的緒論部分,為了使學生了解醫學與化學的聯系非常緊密這一事實,可以讓學生在課前收集一兩個常見藥物的結構、性質、制備方法、用途和藥理作用。又如“緩沖溶液”這個章節,可以讓學生思考怎樣配制一個所需要的一定pH值的緩沖溶液[3]?學生要完成老師布置的練習作業,以加強對新學內容的鞏固和內化。
2.2組織課堂活動,實施有效的師生互動交流。
內容在課外告訴學生后,那么課堂內更需要高質量的學習活動,課堂上主要是教師根據課前學生看視頻存在的問題進行總結、歸納,引導學生進行交流與合作,共同探討問題的相關解決方法。教師事先應分好組,安排能力較強的學生為組長,一般4~6人一組為佳。如果知識點較容易,則建議采用以自主探究為主、合作學習為輔的方式;相反,如果知識點較難,那么可以采用小組學習和自主探究同步進行的方式學習[4]。在這一過程中,教師需要及時引導學生進行參與,及時地進行指導,總結學生在操作過程中容易出現的問題。在課堂中教師還要在學生自主學習和互動交流后,對學生的學習情況進行評價,給出反饋意見和點評。
3.醫學化學教學中應用翻轉課堂教學模式的意義和必須解決的問題
醫學化學教學中應用翻轉課堂教學模式,可以讓學生掌控學習;翻轉課堂教學模式加強了教師和學生的互動,與此同時,學生之間的互動也比以前更多;翻轉讓教師更了解學生;翻轉能使學生個性化地學習。
為了更好地、有效地在醫學化學教學中應用翻轉課堂教學模式,教師必須徹底轉變教育思想,更新教學觀念,樹立教育變革的堅定信念;教師要有較高的教育信息化素養,教師除了是教學專家還必須具有專門的電腦知識;要抓住“翻轉課堂”的關鍵點,為了實施“翻轉課堂”,教師應將主要的精力放在如何支配課堂上多出來的這些時間。課堂的對話和討論,需要教師做精心準備和細致觀察,真正做到因材施教。“翻轉課堂”之所以成功,是因為課堂討論所帶來的學生“吸收內化”學習效率的提高。
翻轉課堂教學模式為高等醫學教育提供了新思路,對翻轉課堂的研究和實踐是教育探索的一個突破口,立足學生學習的實際而產生,必將使學生學習能力和自身素養的提高達到事半功倍的效果。但應認識到其亟待改進的不足之處,在探索中發揚優勢,避其不足。任何一種新的教學模式,從引進到良好地實施,必然會遇到很多問題,需要采用循序漸進的方法,不斷地在實踐中積累經驗,從而構建出適合教師教和學生學的創新模式,有效促進教育教學目的的達到。
參考文獻:
[1]劉曉路,邢立寧,楊振宇,孫凱.“反轉課堂”教學模式的實踐與思考[J].時代教育,2014,(9):63.
[2]陳鷗.新時期翻轉課堂模式在英語教學中的應用[J].才智,2014(4):79.
[3]李鳳麗.效志剛.醫專臨床專業醫學化學《緩沖溶液》說課設計方案[J].科技致富向導,2011(33):183.
關鍵詞:翻轉課堂;生物化學;醫學;高職高專
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)28-0227-02
一、傳統教學模式在生物化學教學中存在的不足
目前,醫學高職高專院校生物化學的教學仍以傳統的教學模式為主,即“教師課上完成知識傳授,學生課下通過作業和實踐操作等對知識進行內化”。該教學模式由于具有傳授知識系統性強、易于集體化教學等優勢而被廣泛應用。然而,隨著現代信息化教學技術和以學生為主體的教學理念的發展,這種教學模式逐漸暴露出諸多問題和局限性。首先,高職高專學生生物化學學科安排的課時比較少,而生物化學理論性強,知識抽象,學習難度大。其次,教學形式單一,教學過程難以促進能力的培養。在傳統的教學模式下,學生的能動性和積極性都沒有得到發揮,學生自主學習的能力、獨立思考能力沒有得到鍛煉,學生發現問題、解決問題的能力沒有得到提升;第三,信息化學習資源利用率不高,課前預習流于形式,師生之間、生生之間的互動交流太少。
二、翻轉課堂教學模式的特點
翻轉課堂教學模式將知識的傳授和知識的內化兩個學習過程顛倒安排,學生借助信息技術的幫助,如網絡視頻、圖片和課件等在課后完成知識的傳授過程。在課堂上,學生通過小組討論、案例分析和與教師的互動等完成對知識的內化。隨著教學過程的重新安排,教學過程中的許多環節也相應發生變化。教師不再是知識的傳授者,而是學習的引導者,給學生學習提供支持,答疑解惑。學生真正成為學習的主體,在學習過程中扮演主要角色,提高課堂學習的效率。在大學教學中,學生獲取信息的能力、學習方式的多樣性、學習時間的自由性以及學校軟硬件設施的完善性,都為翻轉課堂教學模式提供更廣闊的應用平臺。
三、醫學高職高專生物化學翻轉課堂教學模式的構建
翻轉課堂能夠有效彌補傳統教學模式中暴露出的不足,提高學生的學習效率,本文根據醫學院校生物化學課程的特點,初步構建了醫學高職高專生物化學翻轉課堂的教學模式。
(一)課前教學設計
談到翻轉課堂,人們的第一反應就是制作教學視頻。但是,在制作教學視頻之前,明確教學目標非常重要。只有教學前確定清晰的教學目標,教學才有針對性,才能確定具體的教學方法。另外,學生在課前自主學習的過程中,往往漫無目的,抓不住重點,因此課前的教學設計決定了翻轉課堂教學能否順利進行。
1.學習資源的準備。教師在課前要準備教學資源,可以提供一些參考書籍、電子課件和教案、微視頻教程、相關的專題學習網站等類型的素材。教師應制定與教學資源相匹配的導學案,為學生的自主學習做指導。內容應包括學習目標、學習程序、課前練習及學習過程中發現的問題,學生可以參考導學案的要求進行自主學習,提高自主學習的效率。為了保證課前學習的有效性,導學案不同于簡單的課前預習,不宜僅將傳統教材內容(PPT)或課堂45分鐘的講授錄像直接搬上網,應重新解構學習內容,將學習內容分解為一系列的知識模塊。針對這些知識模塊,融入趣味、挑戰的元素,設計一系列能促進認知思辨與課堂討論的10分鐘左右的講解視頻。例如學習蛋白質的空間結構的時候,我們錄制了一個通過游戲環節模擬蛋白質高級結構的形成的微課視頻;在學習糖的分解代謝的時候,我們制作了一個通過實驗測定運動對于血乳酸濃度影響的微課視頻。這些視頻短小精悍,具有趣味性,能夠充分吸引學生的注意力。
2.針對性練習。根據導學案,學生在每一個學習模塊結束后,都需要對視頻或者其他教學資源中的重點內容和疑問進行及時記錄。同時,學生要在限定的時間內,完成老師提供的知識段測試題目,確認是否掌握了該視頻所涉及的全部知識要點,測試題目時可采用在線給分的方式,達到即時反饋的效果。測試題目給分只有達到一定分值,課程學習才繼續,才可以進行下一模塊或知識段的學習,就像玩游戲通關一樣。
3.交流反饋。對于課前的學習,教師需要利用信息技術工具將視頻、課前練習等合理處理,方便網絡交流。學生可以在課外,利用課程網站、QQ群、微信等交流工具,與同學和老師進行互動交流,實現在線互動解答和信息及時反饋。同時,教師應對學生課前的學習情況進行監督,反饋信息進行總結,為課堂學習活動做準備。
(二)課堂活動設計
1.確定問題。教師根據學生課前視頻學習和課前練習過程中暴露出的問題,列出具有代表性的題目,由學生分組討論,共同找出答案并解決問題。在此過程中,授課教師應該有針對性地指導學生選擇題目。例如,教師在講授糖酵解的時候,課前學生已經自主學習了糖酵解的基本內容,但是視頻資料中關于運動對于血乳酸濃度影響的實驗學生提出了較多問題:為什么運動后處于休息狀態時乳酸的濃度會下降?為什么靜息狀態下乳酸的濃度不為零?這些問題對于理解糖酵解的生理意義具有重要作用,因此這些問題將作為重點問題供學生討論,而有關糖酵解過程中具體的化學反應過程不作為教學重點,可以個別指導而不作為重點討論的內容。
2.PBL教學法。教師根據課前反饋,確定需要討論的任務專題后,實行以問題為基礎的學習(Problem-Based Learning,簡稱PBL)。學生分工協作,進行小組討論,通過紙質和智能手機查閱資料,最后匯報討論結果;教師觀察、引導,適時加入討論和總結補充。鑒于生物化學課程內容較多,知識系統性較強,學生討論完成之后,教師需要花一定的時間對于課程內容的重難點進行梳理和總結,以彌補課堂討論學習所導致的知識分散、系統性不強的問題。
3.案例教學法。在完成基本知識的梳理總結之后,深層次的學習可以進一步通過案例分析完成。教師選擇與課程內容密切相關的案例供學生分析,以鍛煉分析解決問題的能力。例如在學習影響氧化磷酸化因素的時候,可以提供一氧化碳中毒的案例分析,讓學生能夠運用呼吸鏈抑制劑的理論來解釋現象并提供治療措施;另外,還可以提供二硝基苯酚作為減肥藥物以及導致中毒的案例進行分析討論,讓學生運用結偶聯劑的作用原理進行分析。案例分析進一步加強了知識的運用,最終內化為學生的能力。
(三)教學效果評價
翻轉課堂的教學模式可以給予學生更多自我展示的機會,可以對學生的學習效果進行更全面的評價,包括課前自學的評價、課堂參與表現評價以及考試測評,更真實體現課堂的教學效果。同時,對學生學習效果的正確評價也是對學生學習的有效激勵。
四、翻轉課堂應用于生物化學教學需要注意的問題
(一)課前教學的有效管理
生物化學理論知識較抽象,學習難度較大,合理有效的導學案的設計及高質量教學視頻的制作都必不可少。學生課前的學習活動是自主的,但并非是自由散漫的。對于部分學習自主能力比較強的學生來說,課前學習通常能夠有效執行。但是,對于學習動力較差的學生而言,教師必須對學生課前的學習采取有效管理。例如,檢查學生課前學習的針對性練習以及學習問題,并記入總評考核。只有加入一定的強制性,課前學習才不至于流于形式,才能有效保證課堂活動的進行。
(二)信息化平臺的充分利用
課程網站提供了豐富的教學資源,包括教學的各類視頻資源――教學微視頻、授課課件、課程標準、教學大綱、授課計劃、案例庫、在線作業以及交流平臺等。學生可以充分利用網絡課程資源,完成課前作業。教師可以通過留言板等互動交流方式隨時隨地和學生進行在線交流。除了課程網站,優質的慕課學習資源的建立更能夠為翻轉課堂模式的實施提供良好的基礎,而建立慕課學習資源需要投入大量的技術和資金成本。另外,QQ軟件也能夠構建翻轉課堂的學習環境。QQ平臺具有人際關系管理功能,既能個人之間進行交流溝通,還能群聊,實現合作學習。為了使翻轉課堂教學模式得到有效實施,教師必須充分合理地運用這些信息技術工具,為學生的課前有效學習提供保障。
(三)教學活動的精心設計
翻轉教學中雖然充分發揮了學生的主體作用,成為了教學中的主角,但是翻轉課堂是否能夠有效實施,離不開教師對于教學活動的精心設計,教師面臨的挑戰相比傳統教學模式大大增強了。在翻轉課堂的實施過程中,教學錄制視頻的質量、學生交流的指導、學習時間的安排、課堂活動的組織,都對教學效果有著重要的影響。在制作教學視頻時,除了要涵蓋教學內容,還要做到精心設計,情感豐富,生動活潑。教師要不斷提高自己的知識水平和人格魅力,擴展思維,深入了解自己所教授的專業,才能更好地在課前與學生進行網絡交流,順利組織課堂活動,引導學生討論問題、深入案例分析,調動學生的積極性。
五、結語
翻轉課堂給醫學生物化學的教學帶來了新的生機,啟迪了我們的思想。在國家教育信息化發展過程中,翻轉課堂教學模式必將對我國的教學改革產生積極的影響,同時我們也將面臨更多的機遇與挑戰。
參考文獻:
關鍵詞 預防醫學專業;醫用化學;翻轉課堂
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)02-0079-03
Study on Application of Flipped Classroom in Teaching of Medi-cal Chemistry//ZHENG Aili, YAN Fang, BIAN Weiwei
Abstract The study was carried out in the teaching of medical che-mistry course in medical colleges for Department of Preventive Me-
dicine. Found that the flipped classroom method can improve stu-
dents’ learning achievement, obviously increase the students’ cog-nition degree of medical chemistry. Finally, this paper focuses on the problems in the application of the teaching method.
Key words department of preventive medicine; flipped classroom; medical chemistry
1 概述
醫用化學 醫用化學是醫學學科和化學學科的交叉學科,是醫學教育新興的理論研究領域,其研究課題對分析人體存在與化學相關的機理、藥物在人體內的化學反應等十分重要。醫用化學課程是醫學類學生重要的基礎課程,是醫學高層次人才的必修課程,要求學生在較強的醫學功底下掌握基本的化學知識,以利于后續的醫學課程學習以及研究工作。
對于醫用化學教學,目前國內各院校還主要采用傳統的教學方式,公共基礎課和醫學基礎課同時開設,化學課與解剖、組胚課等課程同時開設,學生普遍對醫用化學課程的重要性認識不足。加之醫學科任務重,學生精力主要放在醫學基礎課上,對化學課不重視,疲于應付考試[1]。醫用化學教學迫切需要改革和提高,才能提升學生的學習興趣和教學質量。
翻轉課堂 翻轉課堂(Flipped Classroom,又叫顛倒課堂)是一種新型的課堂教學形式。2007年,美國林地公園高中的Jonathan Bergmann和Aaron Sams將實時v解的PPT和視頻上傳到網絡,幫助缺席的學生補課。后來,他們安排學生在家觀看教學相關的視頻,而在課堂上完成作業,同時對學習遇到的困難進行解答,這種模式受到學生的歡迎[2]。Salman Khan創立的可汗學院對翻轉課堂的推廣起到里程碑式的推動作用[3]。
該教學模式的推動還要得益于開放教育資源運動,自麻省理工學院的開放課件運動開始,耶魯公開課、可汗學院微視頻、TED(美國一家私有非營利機構)等大量優質教學資源的涌現,為翻轉課堂的發展提供了資源支持,目前翻轉課堂已成為美國流行的創新教學模式[4]。
2011年翻轉課堂傳入我國,國內對翻轉課堂的應用還處在實驗階段,如山東昌樂二中以及廣州珠海區五中都開展了翻轉課堂的教學實驗[5]。國內也有張躍國、桑新民、曾貞、張金磊等對翻轉課堂進行研究,但目前翻轉課堂的研究主要集中在教學模式、角色轉換、教學設計方面,翻轉課堂教學法在高等院校具體學科的應用研究目前相對缺乏。對于翻轉課堂在國內醫用化學教學中的應用研究,目前還沒有相關的報道。
2 翻轉課堂在醫用化學教學應用實例
為在醫用化學教學中開展翻轉課堂授課,在濰坊醫學院2013級預防醫學專業中開展試點,將該專業入學成績平均分布的4個班級分為A、B兩組,A組的1、2兩個班采用翻轉課堂的教學模式,B組的3、4兩個班采用傳統教學模式。為不影響整體教學進度,同時對比翻轉課堂與傳統教學的教學效果,對兩組學生采取同內容、等課時、同進度的教學授課,其中包含32學時的理論課和28學時的實驗課。采用相同的試卷,章節末尾對該章節內容進行測試,試點教學內容授課結束進行中期測試,并對班級的平均成績進行對比,測試結果如表1、表2所示。
通過對比分析發現,應用翻轉課堂教學的兩個班級在每一章節的測試中成績均優于傳統課堂教學班級,且在最后的中期測試中A組成績分布優于B組。
此外,對進行課堂改革的A組學生進行了教學認同度調查,調查維度包括學習態度、成績的提高及對課程的看法和建議等三方面的內容。調查結果發現,受訪的學生中90%對翻轉課堂教學方式表示認同,喜歡翻轉課堂的教學方式;80%的學生認為翻轉課堂教學方式有效,提高了其學習熱情及成績;還有30%的學生認為該教學方式設計合理性方面存在問題,仍存在一定的改革空間。具體調查情況最后統計如表3所示。
3 結果與討論
大學生具有較多的課外學習時間和靈活的學習時間安排,也有較強的自學能力,有利于翻轉課堂在高校中的應用。目前的大學生基本具備上網的條件,也具備網絡學習所需的技術操作能力。從學生角度講,在高校教學中采用翻轉課堂模式不存在任何障礙[6],但是要想讓翻轉課堂起到良好的教學效果和促進教學的作用,還應該注意和把握好以下幾點。
建立合理的制度保障 在翻轉課堂中,學生并非完全獨立自由地進行學習,而是需要依據相關的要求,在網絡技術支持下高度參與,以自身為主體,根據學習內容,不斷、反復地與同學、教師進行交互、擴展和提高。因此,翻轉課堂需要一定的制度保障,應該根據教學內容、課時要求、知識點掌握、學習效果考核等方面,制定相關的制度要求,幫助學生提高學習緊迫感、主動性、自覺性和積極性,使學生在制度要求的框架下充分發揮自己的主觀能動性和積極性。在開展課堂教學前,先將制度的要求清楚地告知學生,如網絡課件的學習時間是通過系統記錄的,而系統記錄的學習時間是計入總成績考核的一項內容,這樣既可保證學生能完整看完學習課件,還可保證學習的重難點傳達到學生,有效激發學生的主動性。
打好教學課件和視頻教學的基礎 在教學中不主張教師全部直接利用從網絡中尋找和下載的教學視頻,因為網絡中已有的課件和視頻很少有能與自己的教學時間、教學目標、教學內容等完全相符的,也體現不出相應的教學重點,對教學難點的講解也不一定足夠清楚,體現不出醫用化學的教學特色。因此,要求根據專業需求、教學目標、教學內容等,自行制作教學課件和視頻,對教學的重點和難點配合相應實例,更能清晰和透徹地把教學內容呈現給學生。
教學課件和視頻的視覺效果、互動性、時間長度等也對教學的效果有重要影響,同時對制作教師的教學水平和教學技術也是一個考驗。只有將教學課件和視頻的這一基礎性工作做好,才能讓學生在自學過程中聽得懂、看得明、學得會。
合理規劃實驗課與理論課的關系 醫用化學課程是一門理論與實驗密不可分的基礎學科,化學實驗課能很大程度地調動學生的好奇心,提高學習熱情和主動性,對理論課的開展有很好的促進和幫助作用;而理論課的學習又有助于學生對實驗課原理、反應機理和現象成因等的理解和記憶。因此應該在翻轉課堂中很好地利用實驗與理論課的關系,將實驗課融于理論課中,用理論知識去指導實驗課進行,對學習內容和動手能力實現雙促進。
在教學中將翻轉課堂中設計的28個實驗課時完全融合到理論課教學中,較多的理論知識點是在實驗臺上邊做實驗指導,邊回答學生的疑問、做講解介紹完成的,二者的教學效果都得到很大增強。
科學設計課堂時間環節 翻轉課堂的核心特點就是將學習的主動權交回學生手中,因此,在減少課堂講授時間的情況下,合理、系統地設置課內各教學環節,對教學效果的達成尤為重要。教師在設計課堂活動時,要充分利用合作、討論等要素,充分發揮學生的主體性,實現對知識的內化。具體到環節上來說,教師應該做好:
1)學習小組的分配與調整,合理利用小組討論互學的時間,鞏固學習重點和解決部分自學問題;
2)解答疑難與學習內容點評,對面上普遍存在的問題著重強調,解決學習難點;
3)補充講解和布置作業,對學生忽略的學習內容和容易混淆的學習要點進行補充,布置合適的鞏固性學習作業;
4)盡心盡職做好后續作業、內容和成果交流,并注重做好對學生反饋的評價和回應。
暢通成果鞏固和交流渠道 暢通學習交流渠道,是翻轉課堂實現良好教學效果的基礎和保障,可通過學校精品課程網站、公用郵箱、QQ交流群、微信群等現代交流方式廣開渠道,建立信息和課件、問題交流、疑難解答、成果對比、反饋回復的平臺,促進交流和學習。
4 結語
本教學研究通過預防醫學專業醫用化學課程的教學實踐,初步證明了翻轉課堂在高等學校教學中的應用具備可行性,并就教學實施過程中翻轉課堂存在的問題及需注意的事項進行了重點討論研究。目前,我國高等院校中信息化教學環境越來越完善,網絡上優質的教學資源越來越豐富,為翻轉課堂在高等院校應用提供了有利的硬件條件。隨著教育的發展,這種新型的教學模式勢必會在高等院校的教育教學中發揮更加重要的作用。■
參考文獻
[1]楊小麗.提高醫用化學教學質量的探討[J].基礎醫學教育,2011(3):234-235.
[2]張躍國,張渝江.“翻轉課堂”:透視“翻轉課堂”[J].中小學信息技術教育,2012(3):8-10.
[3]Ash K. Educators Evaluate Flipped Classrooms Benefits and drawbacks seen in replacing lectures with on-demand video[J].Education Week,2012(10):6-8.
[4]罡眨楊文正,陳立.十大“翻轉課堂”精彩案例[J].中小學信息技術教育,2012(3):11-13.
[5]鐘曉流,宋述強,焦麗珍.信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].開放教育研究,2013(1):58-64.
關鍵詞:《有機化學》;對比教學法;教學質量
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0048-03
《有機化學》是研究有機化合物的結構、組成、性質、制備的學科,是化學、制藥、醫學、化工、食品等各專業的必修基礎課,尤其是在醫藥院校該課程是后續藥物化學、藥物合成化學、生藥學等諸多課程的重要基礎。與其他課程相比該課程的理論性比較強,再加上有機化合物種類眾多、結構多樣,各種反應及機理極易混淆,因此學生普遍反映《有機化學》學起來比較困難。如何在有限的學時內讓學生掌握基礎知識,達到培養目標的要求,是提高教學質量和教學效果的關鍵。教學效果的好壞除了與學生的努力程度有關外,教師在授課時采用的方法和態度也是一個非常重要的因素。在多年的《有機化學》授課中,筆者將對比教學法貫穿于《有機化學》授課的全過程中,并起到了良好的效果。對比教學法就是指在教學中將一些相關、相似或具有某種聯系和區別的教學內容放在一起進行講解,便于學生理解、掌握和記憶[1]。通過這種教學方法,不僅可以將化合物之間的關系、區別組織起來,培養學生分析、歸納、概括的能力,使其更好的學習新知識,鞏固舊知識,而且能夠培養學生學習的興趣,活躍學生的思維,創造良好的教學氣氛和秩序,從而提高有機化學的教學效果[2]。
一、對比教學法在結構與性質關系闡述中的應用
有機分子遵循“結構決定性質,性質決定反應”的基本規律,因此筆者在授課過程中采取以化學反應為授課重點,以結構為出發點的思路進行講解,前面章節學習的內容往往是后續章節學習的基礎,基于此,筆者將對比教學法巧妙地應用到《有機化學》的授課中,達到良好的教學效果。
1.結構不同,性質不同的對比。有機分子中的碳碳鍵有σ鍵和π鍵兩種,在授課時就可以采用對比的方法進行講授,便于學生理解。σ鍵是軌道間以“頭碰頭”的形式形成,重疊成度大,因此σ鍵的特點是電子云沿鍵軸呈圓柱形對稱分布;可自由旋轉而不影響電子云重疊的程度;結合的較牢固,鍵能大,因此不易斷裂,不易發生化學反應。所以烷烴的化學性質穩定,在一般條件下(常溫、常壓),與大多數試劑如強酸、強堿、強氧化劑、強還原劑等都不起反應,只能發生自由基取代反應。而與此對比,在烯烴中,由于存在π鍵,它是由兩個p軌道以“肩并肩”的形式側面重疊而成,軌道間的重疊程度小,因此不如σ鍵牢固,不能自由旋轉(旋轉會使軌道間的重疊程度變小,導致斷鍵)。π電子云沿鍵軸上下分布,受原子核的引力小,在外界環境的作用下易極化,易發生反應。因此烯烴比烷烴活潑得多,可以發生多種類型的反應。同時正是由于σ鍵可以自由旋轉使得烷烴有構像異構體的存在,由于π鍵不能自由旋轉使得烯烴存在順反異構體現象。通過這種比較既可以使學生更好的理解σ鍵與π鍵的形成,又可以使學生對于烷烴和烯烴的性質有了更深的認識。
2.結構相似,不同反應類型的對比。筆者在講述“芳烴”一章時與“烯烴”一章對比設疑,由于芳烴的結構中有3個π鍵,因此好多同學認為它跟烯烴的性質類似,容易發生親電加成反應。做了這個對比之后,筆者再進行講解,否定了上述的結論。事實上芳烴發生的反應是親電取代,而非親電加成,原因是由于苯環中的這3個π鍵形成了非常穩定的共軛體系,使得苯環的結構非常穩定,因此反應中苯環的結構不會被破壞,所以不會發生親電加成。當然他們的共同點都是“富電子”的,因此都可以為少電子的試劑提供電子,均發生“親電”類型的反應,而反應的最終結果是不同的,烯烴的雙鍵變單鍵的加成反應,而芳烴是H被取代的取代反應。
在講“鹵代烴”一章時,可以跟烷烴對比。在“烷烴”中是碳氫σ鍵斷裂的反應,在“鹵代烴”一章中是碳鹵σ鍵的斷裂反應,同是σ鍵,但斷裂的結果卻不同,由于碳氫σ鍵是非極性的共價鍵,斷裂的時候是均裂,因此發生的反應是自由基取代反應,而在鹵代烴中由于碳鹵鍵是極性共價鍵,鹵原子的電負性比碳原子大,因此在碳鹵鍵中碳顯正性而鹵原子顯負性,斷裂的時候是異裂,因此鹵代烴更容易發生親核取代反應。
與鹵代烴類似,在醇和醚的結構中同樣存在碳氧極性共價鍵,由于氧的電負性也比碳強,所以在醇和醚中與氧相連的碳也顯正性,該碳原子也容易受到帶負電荷試劑的進攻發生親核取代反應,這是與鹵代烴相似的地方,但不同的是鹵代烴中的鹵原子是非常好的離去基團,所以反應比較容易,而醇中的羥基及醚中的烷氧基由于不是好的離去基團,因此親核取代反應往往在酸性條件下才能發生,使羥基和烷氧基首先質子化變成易于離去基團水及醇,該反應才能進行,所以講解醇和醚的親核取代時,酸性條件是非常重要的一個因素。
通過在以上章節中對比教學方法的應用,使得《有機化學》中常見的幾種反應形式很清晰地呈現在學生面前,更利于學生從本質上理解各類分子的反應特點以及各類反應的特征。
二、對比教學法在反應機理講解中的應用
大學有機化學課程中反應機理是一個非常重要的內容,也是學生學習的難點,為便于學生更好地理解,筆者在講授機理時也采用了對比的教學方法,例如羥醛縮合反應和酯縮合反應是《有機化學》教學大綱中的兩個重點反應機理,分別出現在“醛酮”一章和“羧酸衍生物”一章中[3],筆者發現采用對比的教學方法教授這兩個反應達到了很好的效果。
由于學生剛學完醛酮的其他親核加成反應,在此基礎上講羥醛縮合反應時,經老師提示就會自然想到這是一個以碳負離子作為親核試劑的親核加成反應。筆者在講授酯縮合時首先會把羥醛縮合反應的過程以提問復習的形式再次呈現在學生面前,在這個反應機理的基礎上講解酯縮合反應。首先讓學生比較羥醛縮合反應和酯縮合反應,找出相同點和不同點,然后引導學生思考為什么不同,并進一步對比分析原因。學生通過比較得出相同點主要有兩點:一是兩個反應中,醛和酯的羰基碳都顯正性。二是各自的α-H都有一定的酸性,都是以碳負離子作為親核試劑,去進攻另一分子醛或酯羰基碳。不同點主要有三點:一是形成碳負離子用的堿不一樣,羥醛縮合是氫氧化鈉等弱堿,而酯縮合用的是乙醇鈉等強堿。二是反應機理不一樣,羥醛縮合是親核加成機理,而酯縮合除了親核加成外還有消除乙氧基負離子的過程。三是酯縮合反應比羥醛縮合反應過程多了一步。通過讓學生自己對比這兩個反應的異同會使學生在腦中引發“為什么”,會對酯縮合反應這一新的知識點印象更加深刻,并在潛意識里思考形成異同點的原因。在學生自己分析比較之后,筆者會進一步引導學生對比思考以下問題:一是為什么醛和酯的α-H都有一定的酸性?這兩個α-H的酸性哪個強?這個問題解決了,第一個不同點的原因也就迎刃而解了。二是為什么酯縮合反應不是親核加成而是親核加成―消除的機理?學生在比較思考過程中,教師要起到引導、提示的作用。
在第一個問題中,首先讓學生回顧醛酮α-H有酸性,這是由于醛基和酮羰基是吸電子基團導致的,當學生再比較酯的結構時自然會想到酯基也是吸電子基,因而其α-H也有酸性。再引導學生思考比較哪個酸性強,學生通過以前所學的知識自然想到的是醛酮的酸性強于酯,因為酯基的吸電子能力較醛酮弱。所以脫除酯的α-H形成碳負離子時需要更強的堿才可以,這樣第一個問題就解決了。第二個問題在兩個反應里面均有比較活潑的氧負離子,在羥醛縮合反應里,它可以奪取水里面的氫質子,而在酯縮合反應里,由于反應在強堿的溶液中進行,存在氫質子的可能性比較小,所以酯縮合反應的氧負離子不會結合氫質子得到親核加成產物,而是消除乙氧基負離子從而發生親核加成―消除反應。至于第三個不同點是酯縮合反應的動力,需要由教師從整個反應出發進行啟發式講解。通過這種對比的教學方法,使學生學習有機反應機理時更加易于理解、易于掌握。
三、對比教學法在研究同一分子性質時的應用
由于有機化合物結構復雜,反應條件多樣,同一分子在不同條件下的反應機理、反應結果往往不同,采用對比的教學方法同樣可以達到事半功倍的效果。
在有機化學教學中離不開有機反應,同一分子在不同的催化劑或溫度、壓力等條件下,可能得到不同產物。而學生在學習過程中往往忽視反應條件,只記反應物和產物,實際應用中經常混淆。例如在烯烴化學性質的講授中,烯烴和溴化氫反應如果反應條件里沒有過氧化物,得到的產物是符合馬氏規則的,即氫加在含氫較多的雙鍵碳上,在有過氧化物的存在下產物是反馬氏規則的,即氫加在含氫較少的雙鍵碳上。同樣仲鹵烴在氫氧化鈉的醇溶液里反應得到烯烴,而在水溶液里反應得到的是醇。
《有機化學》里像這種反應有很多,及其容易混淆,在授課時筆者就會將其歸納在一起進行對比講解,通過對比不僅可以引導學生分析不同物質、不同反應的共同特點及同類物質、相似反應的差異,從而更好地掌握有機反應的本質和特征,而且可以幫助學生獲得更加鮮明、準確的新知識,使已學的知識更加鞏固、深刻。同時,對比法的反復使用,能潛移默化地提高學生分析問題和解決問題的能力[4]。當然這種對比不是簡單的結果對比,如果僅僅進行簡單的對比分析,將知識體系建立在表層,這些知識將很快被遺忘,應該從機理上進一步闡明形成這些結果的原因是什么,只有這樣學生從道理上懂了才會真正理解,才會更好的記憶。
實踐證明,對比教學法在《有機化學》的授課中起到很好的作用。教師在實際授課中應該因材施教,具體問題具體分析,選擇恰當的對比方法,不是所有的知識點都需要進行比較,也不是所有的異同點都值得比較。教師運用對比教學法要做到以下幾點[5]:首先教師授課前應認真鉆研教材,備好課,只有深層次地理解課程的整體內容,才能找出各知識板塊的內在聯系,歸納出可對比的知識結構,才能運用對比教學法對課程內容的知識點進行對比。其次,在教學過程中,教師可以先提出對比的知識點讓學生去獨立思考,留給學生一個廣闊的思維空間從而發展學生的思維能力。進行分析講解時,可以通過討論、提問等方式進行。再次,通過對比教學法的應用,教師應引導學生自己學會篩選知識點,培養學生養成歸納總結對比的習慣,尤其在《有機化學》的學習中,這是一個非常好的學習方法。
總之,對比教學法在《有機化學》授課中的運用,使學生對教學內容的理解更為深刻,知識點的記憶更為牢固,有助于培養學生深入思考、整合知識和分析探究的能力。實踐證明,正確運用這種教學方法,在提高教學質量的過程中發揮了很好的作用。
參考文獻:
[1]陳玉.對比教學法在有機化學教學中的應用[J].化學工程與裝備,2012,(8):229-232.
[2]陳鵬飛.對比教學法在《工程制圖》教學中的應用[J].職業教育研究,2008,8(1):147-148.
[3]陸濤.有機化學[M].第七版.北京,人民衛生出版社,2011.
[4]李貴深,李琳,葛薇,等.有機化學課程教學改革的嘗試[J].河北農業大學學報,2000,2(3):7-8.
【關鍵詞】微型實驗;投影教學;思維情境;激發興趣;培養能力
微型實驗也稱微格實驗。其特點是實驗儀器小而簡便;便于操作攜帶;反應容易發生;藥品用量小,實驗成本低。但有時實驗現象不太明顯。在推行微型實驗的今天,怎樣使課堂演示實驗既微型化,又具有清晰的實驗現象呢?筆者在教學實踐中發現:微型實驗與投影合理結合是解決這一矛盾的有效手段。
一、微型實驗的投影教學在教學過程中的作用及實施過程
1、微型實驗與投影合理結合符合直觀性原則。
直觀性原則是通過各種直觀手段的使用而得以貫徹的。直觀手段運用得合理與科學,不僅有助于學生對事物的感知,而且會促進他們對直觀材料自覺地進行比較、分析、綜合、抽象和概括等思維活動,便于掌握事物的本質和規律。這為整個教學目的的實現提供了前提。我們把直觀手段運用得越合理,越科學,它在這些方面所起得作用就越明顯。在微型實驗的教學過程中,我們必須設法使演示結果很“直觀”,因此在微型實驗的教學過程中可以把它與投影實驗合理地結合起來。
2、微型實驗與投影合理結合可優化思維情境
化學實驗是一種興趣盎然的活動。實驗中各種變化以及伴隨變化的各種現象能強烈地刺激學生的神經中樞,使學生處于高昂的思維狀態之中。教師應善于通過化學實驗,優化思維情境,培養學習興趣。為此,微型實驗設法與投影合理結合,使實驗現象明顯化,以便于學生觀察。這對激發學生的好奇心、提高他們探索化學奧秘的積極性,起到事半功倍的效果。比如,學習金屬與水反應的知識時,我就這樣設計:取一培養皿(或小燒杯)放入三分之一體積的水,滴入幾滴酚酞溶液,將其置于調節好的投影儀上,然后把一小塊不規則的鈉投入培養皿中,在屏幕上就可以清晰地看到鈉被熔化成一個小球,在培養皿中向各個方向游動,溶液逐漸變為紅色。這樣的設計使得實驗現象十分明顯,這時學生心里立即產生出強烈的尋求問題答案的欲望,在此基礎上我開始講解鈉與水的反應,學生無不側耳聆聽,從而使課堂效果達到最佳狀態。
3、微型實驗與投影合理結合可培養學生的觀察能力和分
析問題、解決問題的能力
培養學生敏銳的觀察力,讓學生積極思維,是化學實驗教學的一個重要環節。通過對實驗的細心正確的觀察,培養學生分析問題和解決問題的能力。而培養這三個方面能力的前提就是實驗現象要明顯。由于是微型實驗,現象往往不明顯,因此,微型實驗必須和投影合理結合。如學到鹽的水解時我進行了如下設計:取一塊20cm×20cm的玻璃片,用透明膠帶分成如圖所示的20個小方框凹槽,用透明膠帶再重復一次以增加凹槽的深度。用碳素墨水筆在第一橫槽和第一縱槽中分別寫上如圖中所示的有關文字。然后將玻璃片水平放置在已調節好的投影儀上,用滴管在對應的凹槽中分別滴上三份NaC1溶液、三份CH3COONa溶液,三份NH4C1溶液,每份4~6滴,最后按縱行要求向每份溶液中滴加1~2滴對應的指示劑。這時在屏幕上就可以清晰的看到:向NaC1溶液中滴入無色酚酞溶液不變色,滴入紫色石蕊溶液仍呈紫色,滴入甲基橙溶液呈黃色;向CH3COONa溶液中滴入無色酚酞溶液呈紅色,滴入紫色石蕊溶液呈藍色,滴入甲基橙溶液也呈紅色,而向NH4CL溶液中滴入無色酚酞溶液不變色,滴入紫色石蕊溶液呈紅色,滴入甲基溶液也呈紅色。以上現象先讓學生觀察、思考,然后讓學生比較、分析上述現象,展開討論,得出結論,最后教師再用碳素墨水填上對應的結論,這樣既培養學生的觀察能力、又培養學生分析問題、解決問題的能力。
4、微型實驗與投影合理結合,可激發學生的興趣。
化學教學首先要激發興趣,調動學生的積極性。夸美紐斯認為:“興趣是創造一個歡樂和光明的教學環境的主要途徑之一。”有了興趣學生就會以科學的態度、堅強的毅力克服學習中可能遇到的困難,可在獲得了知識的同時,能力也得到了培養和發展。學生在經歷了一次次求知的快樂和成功的喜悅后,他們會很自然地熱愛你這位教師。有了這份熱愛,學生會變得樂學,教師會變得樂教。我們的教學就有了成功的可能性。
如學到電解池時,電解CuCl2的實驗往往由教師做,這樣只有小部分學生能看得清楚,若讓學生輪流到前面來看又浪費時間。為了提高演示效果,便于觀察,我采用化學投影儀來和微型實驗配合,學生在屏幕上看到了一個放大了幾十倍的電解槽,在陽極碳棒上產生的氣泡十分明顯,這時再取出另一根碳棒,在投影儀強光照射下它表面析出的銅十分醒目。傳統的實驗與先進的投影儀合理結合,提高了實驗的可見度、清晰度,提高了實驗效果、活躍了課堂氣氛,激發了興趣,調動了學生的學習積極性。學習效果很明顯。
二、微型實驗的投影教學在教學過程中應注意的幾個問題
1、并不是所有的微型實驗都適合和投影結合起來教學。
一般學校只配備了投影儀,而不配備實物投影機,導致有些微型實驗的投影效果不是很理想,因此只能用另外的方法來教學了。
2、在能提高教學質量的前提下,微型實驗的投影教學的
適用范圍還能擴大,也就是說它可以是演示實驗 ,也可以是學生實驗 、家庭小實驗和其它實驗。
我在幾年的教學實踐過程中發現微型實驗與投影合理結合后,在課堂教學中取得了比較好的效果,在此我把它整理成文,旨在拋磚引玉,以便更好地向同行們學習。
【參考文獻】
[1]高等教育出版社2001年版中等職業學校《化學》