“翻转课堂”教学模式下质量守恒定律的教学实践与思考_翻转课堂论文

基于“翻转课堂”教学模式的质量守恒定律教学实践与反思，本文主要内容关键词为：守恒定律论文,教学模式论文,教学实践论文,课堂论文,质量论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

      一、“翻转课堂”教学模式

      “翻转课堂”教学模式（the Flipped Classroom Model）雏形形成于2007年春。美国科罗拉多州落基山的林地公园高中化学教师乔纳森·伯尔曼（Jonathan Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams）开始使用录屏软件录制PowerPoint演示文稿的播放和讲课声音，并将视频上传到网络，以此帮助缺席的学生补课[1]。后来，这两位老师让学生在家看教学视频，在课堂上完成作业，并对学习中遇到困难的学生进行讲解。

      这种课堂教学模式的真正兴起于2011年。孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗（Salman Khan）在TED（Technology Entertainment Design，美国一家私有非营利机构）大会上的演讲（《用视频重塑教育》）时将这种教学模式发扬光大，在其所创建的可汗学院（Khan Academy）中，他和网友上传了大量的教学视频，各地的中学生足不出户，即可通过可汗学院进行课程的学习，第二天回到教室做作业，遇到问题时则向老师和同学请教。与传统的课堂教学模式不同，在“翻转课堂式教学模式”下，学生在家完成知识的学习，而课堂变成了老师与学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。我们也将这种课堂模式称之为“翻转课堂”（the Flipped Classroom）。

      随着“翻转课堂”教学模式在美国的流行，在我国也有20余所知名高中在尝试着这种教学模式。2013年9月，华东师范大学牵头成立了“C20慕课联盟”，目的是“实施‘翻转课堂’，实现学校教学模式的变革，为拔尖创新人才的培养创造良好环境[2]”。当年9月份开始，我校也在初三化学教学上进行初步的尝试与探索。

      下面以沪教版（2013版）九年级化学第四章第2节“化学反应中的质量关系”为例，谈谈我校对“翻转课堂”教学模式的尝试与反思。

      二、教学流程

      根据翻转课堂的内涵以及建构主义学习理论、系统化教学设计理论，笔者所设计的教学流程主要由课前学习和课堂学习两部分组成。在整个教学流程中有三条主线交叉进行：学生学习主线、教师指导主线及师生共进主线。在整个流程中，信息技术和学习活动是翻转课堂学习环境创设的两个有力杠杆。信息技术的支持和学习活动的顺利开展保证了个性化协作式学习环境的构建与生成（见图1）。

      

      三、课前准备

      1.教学视频的制作

      根据设定的教学目标，教研组研讨制作PPT课件，课件要求要尽量简短明了，质量守恒定律相关的重要知识点均要涉及。同时精选五个实验视频：（1）白磷燃烧前后质量的比较；（2）镁带燃烧；（3）氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后质量的比较；（4）碳酸钙与盐酸反应；（5）铁与硫酸铜反应。五个实验视频共约7分钟时间，穿插在课件中。同时在课件后一部分加入了三个例题，希望通过教师对例题的讲解加深对知识的理解与掌握。整个教学视频时长大约20分钟。

      课件制作完毕后，由化学老师边播放课件边讲解，同时采用屏幕录像软件录制合成。这个过程需要多名教师参与：既需要普通话较好、表达流利的老师，也需要对计算机运用和视频编辑能力较强的老师合作完成。

      教学视频制作完成后，我们通常采用以下几种方法发送至学生家长处：（1）U盘拷贝。这是最方便的一种传送方式，可以避免某些同学家庭没有网络的尴尬。（2）QQ家长群上传。组建初三班级家长群，是平时家校之间一种常态的沟通方式，将教学视频传至群共享空间，方便家长可以随时下载。（3）班级公共邮箱。班级公共邮箱是教师教学过程中布置作业的一种途径，将教学视频放在邮箱，既安全又没有时间的限制，缺点是每天会有流量和下载次数的限制，相比较前面的传送手段，这种方法只是可供家长选择的一种方式。

      2.导学案的编制

      导学案包括以下几部分内容：（1）教学目标及重难点。通过对本节内容教学目标和重难点的描述，让学生清晰地把握住本节课主要内容。（2）教学过程。将本节课所涉及的重点内容以填空的形式呈现出来，引导学生在观看教学视频时进行完善，类似于学生的课堂笔记，通过这些视频文本的填空，可以很好地避免学生为了做笔记而忘记了认真听课，使学生全身心地投入到学习视频中去。（3）课前针对性练习。学生在看完教学录像之后，应该对录像中的收获和疑问进行记录。同时，学生要完成教师布置的针对性课前练习，以加强对学习内容的巩固并发现学生的疑难之处。导学案所设计的课前练习既可以是教材中的课后练习也可以是教师自己设计的习题，习题的数量和难易程度要合理，利用“最近发展区”理论，帮助学生利用旧知识完成向新知识的过渡。通过课前练习，可以让学生找到自己在新课学习过程中所展现出来的问题与困惑，通过学生自己的整理与表述，以文字的形式列在导学案中，以便在接下来的交流中能很流畅地提出自己的问题。

      3.多平台交流

      在课前练习中，学生可能会有很多困惑，这些困惑应该在问题一出现的时候就给予解决。这时候教师之前所建立的家长QQ群、微信朋友圈（为了便于控制孩子的上网时间，不建议用班级同学群）就要发挥作用了。此外，电话交流、课前五分钟师生问答都是网络交流平台的有益补充。通过这些交流，同学们互相解答各自所提出的问题，可以当场解决大部分的困惑。如本节课同学们在讨论交流的时候解决了以下几个问题。

      ①镁带燃烧的现象如何描述？

      ②镁带燃烧后为什么质量增加了？

      ③镁带燃烧的化学方程式该如何写？（也有问文字表达式和符号表达式的）

      ④质量守恒定律只能用在化学变化中吗？

      ⑤物质的体积变化能不能运用质量守恒定律解释？

      ⑥如何理解反应前后物质的总质量不变中的“总”？

      ⑦什么是“参加反应的物质质量”？

      ⑧质量守恒定律成立的根本原因是什么？

      ⑨如何理解“反应前后原子总数不变”这句话？

      通过交流讨论，学生之间可以很好地解决一些由于听课质量不高所带来的问题，而有些问题必须是在教师的引导下通过讨论才可以解决。如：

      ①如何判断化学反应产物中元素种类？

      ②如何通过质量守恒定律推断一种物质的化学式？

      四、课堂学习

      1.课堂测评

      教师需要根据课程内容和学生观看教学视频、课前练习中提出的疑问，总结出一些有探究价值的问题。学生根据理解与问题的难易选择相应的探究题目。在此过程中，教师应该有针对性地指导学生对探究题目的选择。

      课堂测评的试题分为两种，一种是学生可以独立完成的试题，这种试题的设计目标是巩固课前学习及讨论后所获取的新知。这类题目的难度要低，但要紧扣教学目标，增强学生对教学内容的重难点的理解。另一种是需要学生分组讨论才可以解决的探究型问题。

      首先，学生根据个人对所学知识的理解快速完成课堂测评。在答题的同时，学生应该将自己在答题过程所遇到的困惑和问题用文字表达出来。在大多数同学完成后，教师公布答案，学生根据老师提供的参考答案逐一批改。每一位同学对自己的错误答案做简单的思考后，再一次整理自己的问题与困惑，并将自己的问题及时地反馈给组长或老师。老师将问题简单归类后分发给学生。

      2.分组探究

      老师根据所涉及的问题对学生进行分组，其中选择同一个问题者将组成一个小组，小组规模控制在5人以内。然后根据问题的难易、类型进行小组内部的协作分工设计。当问题涉及面较广并可以划分成若干子问题时，小组成员可以按照“拼图”学习法进行探究式学习。每个小组成员负责一个子问题的探索，最后聚合在一起进行协作式整体探究。当问题涉及面较小、不容易进行划分时，每个小组成员可以先对该问题进行独立研究，最后再进行协作探究。

      如小组在探究“如何判断化学反应产物中元素种类？”这一问题时，学生根据课堂测评中老师所设置的题目进行协作式讨论。

      探究问题：山茶油是一种绿色保健品，其主要成分是柠檬醛。现从山茶油中提取76g柠檬醛，将其在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳220g、水72g，则柠檬醛的组成中所含的元素种类有________。

      探究过程：

      （1）讨论分析，明确问题考查的知识点：小组同学通过讨论确定本题所涉及的化学知识为“质量守恒定律中的元素种类和元素质量守恒”。

      （2）讨论分析，明确解题思路：根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。根据生成的220g二氧化碳和二氧化碳中碳元素的质量分数，计算出柠檬醛中含碳的质量，根据生成的水的质量和水中氢元素的质量分数，计算出柠檬醛中含氢的质量，根据质量守恒定律，76g柠檬醛-柠檬醛中含碳的质量-柠檬醛中含氢的质量=柠檬醛中含氧的质量，进而得出柠檬醛中所含的元素。

      （3）每一位同学在小组讨论分析的基础上尝试进行解答：

      解：柠檬醛中C、H、O的质量分别是

      

      故：一定含碳、氢、氧三种元素。

      （4）小组总结解题方法并与全体同学交流：要想解答好这类题目，首先要理解和熟记质量守恒定律及其应用，以及与之相关的知识。然后，根据所给的问题情景或相关数据等，结合所学的相关知识和技能，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地计算或解答即可。特别强调：质量守恒定律是指各物质的质量总和或各元素的质量总和相等，而非某一种单一物质的质量相等。

      通过本题的探究，考查了学生运用质量守恒定律分析问题的能力，增加了学生分析问题的思维跨度，强化了学生整合知识的能力。

      3.教师指导

      在传统课堂教学中，教师是传授知识的“布道者”。而在“翻转课堂”中，教师角色转换为课堂“执法者”，问题探讨的决策者。从学生选择讨论探究问题的开始，教师就应“冷眼旁观”，要在小组讨论过程中给予适当的决断，不要让学生在一些似是而非的问题上过多的纠缠，要在小组探究出现困顿无法进行下去时给予适时的引导，要在形成探究结果时给予准确的提示。

      五、“翻转课堂”实施反思

      一种新的课堂教学模式的建立，是师生共同努力的结果。“翻转课堂”教学模式的成功与否，主要取决于以下几个方面：

      1.教师素养

      将一种新的教学模式高效地应用在教学之中，教师占据着重要的地位。在翻转课堂的实施过程中，教学录制视频的质量、学生进行交流的指导、学习时间的安排、课堂活动的组织，都对教学效果有着重要的影响，要成功实现翻转课堂教学，教师的学科基本素养和专业素养至关重要。加强对教师信息素质能力的培训，在视频录制技术人员的帮助下，录制情感丰富、生动活泼的教学视频，避免死板、单调的讲述。教师在网络教学平台中要引导学生积极地进行交流。通过基于问题、项目的探究式学习，调动学生的积极性、探究性。课堂活动的组织也需要教师根据学科特点来设计。

      2.学生自主学习与信息处理素养

      学生在课余观看教学视频后，自己完成课余练习并在互联网中查找资料，总结问题，然后在课堂中与教师、同学进行讨论。这一切安排都是建立在学生具有良好的自主学习能力和信息素养的基础上的。学生只有具备较高的自主学习能力才能够通过教学视频进行课程内容的学习，在课前练习中找到自己的疑问，并能够合理地安排自己的学习时间。学生只有具备较高的信息素养才能在网络中进行资源检索，通过网络教学平台与教师和同学进行沟通交流。因此，在实施翻转课堂的过程中，要注重学生的自主学习能力的培养和信息处理素养的提升。

      3.协作学习

      协作学习是个体之间采用对话、商讨、争论等形式充分论证所研究问题，以获取达到学习目标的途径。学习协作活动有利于发展学生个体的思维能力、增强学生个体之间的沟通能力及学生相互之间的包容能力。此外，协作学习对形成学生的批判性思维与创新性思维，提高学生的交流沟通能力、自尊心与形成个体间相互尊重的关系，都有明显的积极作用。因此，在翻转课堂中应该加强协作交互学习的设计。在翻转课堂的交互性活动中，教师需要随时捕捉学生的动态并及时加以指导。允许和鼓励学生以低风险、无威胁的方式有意义地参与；可以为参与者提供与同伴交流的机会，并可随时检查自己想法的正确性；提供多种解决问题的策略，集思广益。指导翻转课堂小组活动的教师，要适时地做出决策，选择合适的交互策略，保证小组活动的有效开展。可以说小组协作学习是翻转课堂教学是否成功的关键。

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