翻转课堂在二氧化硫的性质和作用教学中的应用与研究

蔡金有

【内容摘要】翻转课堂是近几年来众多教育学者研究与实践的课题，它改变了传统课堂授课模式，对教学程序中“教”与“学”实施翻转，充分体现了新课改以学生为本的教学理念。本文以二氧化硫的翻转课堂教学为例，运用翻转课堂的思想理念对二氧化硫教学过程作具体设计，然后就翻转课堂教学中过程中的问题加以实施，并对教学结果进行评价与反思。

【关键词】翻转课堂 微课学习 课堂学习

随着课程改革的不断深入，传统的教学模式与当今的科技、网络发展逐渐不相适应。传统教学模式通常由教师的“信息传递”与学习者的“吸收内化”两个阶段组成，由于在“吸收内化”过程中缺少教师的帮助，导致学习者不能将所学知识完全内化，很大程度上磨灭了学生化学学习的兴趣，阻碍了学生自身能力的培养。新课改要求教师在教学过程中关注学生学习的主动性，转变传统的教育角色，关注学生已有的知识背景和认知经验。翻转课堂教学模式的出现颠覆了传统的教学顺序，打破了传统教学模式下的课堂限制，提倡以学生的自主学习为主体，充分体现了新课程标准的教学理念。

一、教学设计

1.教学理念与思想

建构主义认为，学习是学习者根据已有的知识经验主动构建新知识的过程，化学教学要关注学生已有的认知水平，翻转课堂将传统的课上“信息传递”翻转至课前，即学习者借助各种学习材料自主预习，将课后的“知识内化”翻转到课堂上①。

课前学生通过微课学习完成二氧化硫的性质及作用的自主学习，形成一定的认知经验，这样就可以留出更多的课上时间供师生之间进行交流讨论、实验探究，解决学生知识内化的问题。在翻转课堂教学模式下，教师的角色由传统的“知识的传播者和拥有者”变成了教学活动的引导者和组织者，学生的角色由传统的“知识的接收者”变成了教学活动的参与者，使学生在教学活动中具有更多的自主学习。

2.教学模式

翻转课堂在化学教学中的模式可以分为“微课学习”和“课堂学习”两个部分。

在“微课学习”部分，学生可以根据自己的实际情况来选择视频学习的时间、地点、途径等方式，不必再拘泥于化学课堂上，学生可以选择在自己学习最高效的时间来进行学习以提高学习的效率。另外，利用微课视频可以使不同层次的学生都能够得到发展，对于学习基础较好的学生来说，他们可以简要的观看微视频，留出更多的时间去拓展知识。对于那些学习基础较弱的学生来说，他们可以放慢学习节奏，在自己薄弱的地方进行反复观看。在观看视频的过程中，学生还可以将不明白的地方传给老师，老师会对这些问题进行回复，从一定程度上实现了“一对一”的教学辅导。

在“课堂学习”部分，传统教学模式下，教师利用课上时间进行课程的讲解，学生利用课下时间进行练习。翻转课堂教学模式下，将课堂教学的部分重点内容翻转到课前，因而课堂教学中学生具有充足时间进行交流、探究等学习活动，当学生遇到困难时，可以及时的进行小组讨论和向教师请教，教师不仅是知识的传授者，更是学生学习的帮助者和促进者。

通过“微课学习”和“课堂学习”两部分的教学，不仅能够是学生掌握所学的化学知识还能够提高学生学习的主动性和自主性，提高学生的探究能力和解决问题的能力，有助于学生的全面发展。

3.微课学习设计

微课设计应根据学生的已有的知识结构，选取具有代表性的信息。在二氧化硫性质与作用的教学中，教师可以从学生熟悉的空气质量报告入手，引导学生初步认识二氧化硫的物理性质、化学性质及对环境的影响，通过视频中的一些工业生、产应用画面，让学生了解

氧化硫的工业用途，应用相关的动画演示，让学生明白二氧化硫随意排放的危害，引导学生正确认识二氧化硫的回收。并通过视频实验演示二氧化硫的水溶性、还原性、氧化性和漂白性。让学生构建二氧化硫的性质与作用的初步认知。为了让学生有效完成的微课学习及检测效果，可以设置适量问题让学生解决和在线交流。如：

（1）从物质分类角度二氧化硫属于哪一类氧化物？

（2）如何制取二氧化硫？在收集二氧化硫的时候需要注意哪些问题？写出制取二氧化硫的反应原理。在制取二氧化硫的过程中，如何处理尾气？它的原理是什么？

（3）从反应原理分析二氧化硫、次氯酸、活性炭的漂白有什么不同？

（4）通過化合价分析为什么二氧化硫具有氧化性与还原性？

最后，通过设置一栏问题汇总，让学生将不理解的问题记录在这一栏中。以便让教师掌握学生的学习状态。

4.课堂学习设计

新课程教学实施强调知识与技能、过程与方法、情感态与价值观三维目标的和谐发展，使学生获得知识与技能，同时成为学会学习和形成正确价值观。因此在课堂学习设计中应提倡以学生为中心，充分发挥学生的主体地位，给予学生更多的交流讨论、合作探究、实验探索的空间。

笔者在课堂学习的教学设计中利用导学案导学完成五步教学环节：第一环节是微课学习的交流，学生在这个环节提出自己在观看微课视频中存在疑问，并通过生生、师生互动进行交流解决。第二环节是问题研究与解决，利用学生具备一定的元素化合物知识的学习方法及分析推理能力，应用氧化还原反应原理知识分析出二氧化硫的氧化性与还原性。第三环节是实验验证与探究，该环节教学中在提供相应的实验药品与仪器，由学习小组设计二氧化硫的制备及性质的验证与探究的微型实验。第四环节是利用导学案，比较二氧化硫与二氧化碳的性质，应用化学学科思维，得出硫的氧化物及盐的性质。第五环节是设计生活化教学情境，由学生扮演化学、环保、农业等技术人员进行讨交流讨论某地酸雨的形成原因，分析该酸雨久置酸性增强的原理，结合生产生活总结防治措施，达成对二氧化硫知识的全面认识。

二、教学问题解决与实施

1.应用类比归纳构建知识体系，实现知识深度迁移与内化

在探究二氧化硫的性质教学中，传统教学时虽然也能对二氧化硫的性质进行归类比较，但不能深层次的拓展，学生在运用知识解决问题时不能迁移运用，如对于将二氧化硫分别通入BaCl2与H2O2混和液和BaCl2与氨水的混和液生成沉淀问题、NaOH溶液中通入不同量的二氧化硫生成产物等问题，学生不能完整内化。翻转课堂教学中教师有充足时间引导学生依据分类的思想，采取类比类推、演绎归纳的方法，借助同类物质具有相似性质及结构决定性质构建元素化合物的知识体系②。使学生建立二氧化硫与二氧化碳等酸性氧化物性质及碳酸盐与亚硫酸盐性质的知识体系。因此在教学设计上微课学习与课堂学习安排不同的任务和目标见下表。

翻转课堂将部分教学重点知识的学习翻转至课前，在学生具有一定的知识经验条件下，更好的完成知识深度内化。

2.创设实验情境激发认知冲突，引导学生发现问题

化学实验是化学教学的重要手段，在探究二氧化硫的漂白性实验中，二氧化硫分别与品红溶液、溴水、酸性高锰酸钾和紫色石蕊试液反应的实验中发现前三者褪色，加热后不能恢复，而石蕊试液却变红而不褪色的矛盾现象，学生很容易产生都是由于是漂白性的错误认知，经过讨论分析得出溴水、酸性高锰酸钾的褪色是由于二氧化硫的还原性引起，而紫色石蕊试液是由于亚硫酸的生成导致变红色。经过这样的认知冲突，学生对于二氧化硫的性质理解就更加清晰。

翻转课堂教学让学生更多的时间进行思考与亲手实验，当学生在实验中产生认知冲突时，更能激发学生的情绪注意，活跃课堂学习氛围，将学生微课学习中产生的或课堂学习过程中发现的问题得以充分解决③。教师在教学中鼓励学生积极动手，鼓励学生大胆质疑，勇敢提出自己的猜想，并且在实验中细心地观察，用自己缜密的思维逻辑分析实验结果。

3.引导学生创新实验，培养学生化学素养

针对二氧化硫污染大，利用所学知识设计环保实验，让学生亲身体验绿色实验的特点，培养学生的环保意识。在本实验中，设计点滴板作为反应器，利用较少的药品来完成实验。在相扣的两个培养皿的周边涂上凡士林，将点滴板放置其中，创设一个密封的实验环境，将亚硫酸钠固体放入滴板的中间空穴内，周围的其他空穴内分别滴入品红溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液、紫色石蕊试液、硫化钠溶液等，同时在点滴板的周边放上占有氢氧化钠的棉球吸收尾气。最后在亚硫酸钠中加入浓硫酸来制取二氧化硫，迅速扣上表面皿，观察实验现象。经过这样微型化的实验改进与创新，学生可以在对比中一次性完成二氧化硫的性质实验，整个实验过程既节约了药品，又减少了二氧化硫对空气的污染，有效的激发学生的学习兴趣和创新意识及环境意识④。

4.运用情境模拟教学，学以致用

化学教学要回归社会生活，让学生真正体验化学知识与我们的生活生产密切相关，感悟学习化学知识的社会价值与社会责任，形成正确的情感态度与价值观。本课中通过学习小组的交流与讨论，由学生扮演不同角色，通过分析酸雨的成因及防治措施以和二氧化硫的功与过的交流讨论，以达成對二氧化硫性质与作用的全面认识，并且将所学的知识用于解决生活问题。

三、教学效果与反思

1.翻转课堂要凸显学生学习的自主性

翻转课堂教学不仅是形式的翻转，更注重师生角色的翻转，传统教学的预习往往是由学生通过教材或导学材料来完成，在这样无人指导下的预习，一方面由于教材的简约和固定的呈现方式，特别是实验探究纯粹是“纸上谈兵”，导致学生学习中不能理解或不能拓展，导致预习效果不佳或不愿预习。而翻转课堂教学中教师不再是以特定的时间和空间，直接将知识灌输给学生，而是通过微课，将知识传递给学生。学生也不再是死板的“被动接受”知识，而是根据自己的实际情况，有选择性的进行微课学习，由原来的被动接受变成了主动学习⑤。在教学实践中，还有少数学生由于存在化学基础薄弱和缺乏自我监控能力而不能完成任务，因此需要教师在微课学生设计中就如何加强在线管理、生生交流、师生交流等方面作出完善与改进。

2.微课设计要符合学生层次需要

在微课设计中，教师要根据具体的教学内容，充分考虑学生的认知水平，以学生现有的认知结构设计微课视频，因而教学内容应具有一定的梯度，如由浅入深，有利于学生的学习，尽可