基于翻转课堂教学模式的有机化学教学体系改革

苗涛，赵健

(1.淮北师范大学 化学与材料科学学院，安徽 淮北 235000;2.濉溪中学，安徽 淮北 235100)

有机化学是高等学校制药工程、生物制药等专业必修的学科核心课程.学生通过有机化学的学习，不仅能够掌握基础理论知识，还能够对后续《药物化学》《药物合成》《药剂学》《制药工艺》等的学习提供帮助.文献[1]中主要利用翻转课堂教学模式从教学技术选择、教学目标定位、教学资源设计等方面对科技信息教学进行了改革.文献[2]中主要利用翻转课堂教学模式转变了食品发酵技术的实验教学方式，通过课前设计、课上问题讨论和小组实验设计进行了改革.目前，常应用的有机化学教学体系主要包含两种，一种是基于微课的有机化学教学体系，另一种是基于POGIL的有机化学教学体系.基于微课的有机化学教学体系主要以短视频为载体，以学习或教学为目的，可与多种教学模式相结合的辅助教学资源；基于POGIL的有机化学教学体系是一种面向过程的指导性探究学习方案，主要通过学习小组进行学习.虽然这两种体系对学生有一定的帮助，但是存在很大的不足.为提高教学质量和教学效果，激发和增强学生对有机化学的学习兴趣和主动性，必须对有机化学教学体系进行改革.基于以上分析，将翻转课堂教学模式应用到有机化学教学体系改革中，以增强学生自主学习能力，提高学生学习效果.翻转课堂是指通过对知识传授和知识内化的翻转安排，通过翻转课堂能够转变传统教学中师生角色关系，对课堂教学重新设计.

1 基于翻转课堂教学模式的有机化学教学体系改革

1.1 转变课堂教学环节

在传统教学模式下，传统课堂教学效率低下，制约着课堂教学质量的提高，同时，部分学生基础知识相对薄弱，学习能力不强，学习积极性不高，为了有效提高课堂效率，提高学生知识水平，对课堂教学进行改革已迫在眉睫.为此，改变传统的课堂教学环节.转变为预习反馈、师生共同答疑、课堂讲授、教师提问、学生实验操作、课堂总结与反思的教学环节，具体如图1所示：

图1 课堂教学环节流程设计

教师通过预习反馈及时掌握学生的学习情况，帮助教师在课堂上有针对性地进行讲解.其中预习反馈中包含的主要内容如图2所示：

图2 预习反馈阶段学习活动设计

先由老师组织学生进行小组讨论[3]，由组长写下问题，再由组长向老师发问，通过以上方法，老师可以了解到学生的学习情况，也可以将这些问题作为后续课堂提问和讲授的参考.预习[4]过程中，学生对知识的整体把握和逻辑把握比较困难，难免会出现知识点和重点理解不透彻的情况，因此需要教师对学生进行查缺式提问.让学生的思维活跃起来，同时也能激发学生的学习热情.

就实验操作[5]而言，主要包括操作热身、操作练习、反思总结等环节.操作热身是指在实验开始前，对学生讲解实验的整个过程，包括实验原理，操作步骤等；操作练习是指学生以小组为单位进行实验，在实验过程中小组成员之间进行讨论，如有不清楚的地方，小组成员一起讨论问题，并向老师求助.这样可以提高问题处理的效率，增强学生的知识掌握；反思总结环节，在实验结束后，由小组向老师讲解实验成功的经验或实验效果不好的原因及反思.

1.2 完善教师教育与学校管理制度

传统的教学模式主要是老师根据课本进行授课，在信息时代下，教师的授课能力亟需提高，传统的学校管理制度主要是由学校对学生进行管理，在翻转课堂教学模式下，不仅对教师的能力提出了更高的要求，还对学校管理上提出了更高的要求[6].

从教师教育制度完善方面，要求教师从编写教案者转变为视频制作者，从讲台讲课者转变为学生中间交流者，从学生知识内化的局外人转变为引导者[7].教师在课堂中主要的教学流程如图3所示：

图3 教师教学流程

与此同时，翻转课堂教学模式把师生推向网络的前端，教师只有提高自身在信息时代的能力，才能更好地理解学生，满足学生在网络环境下的学习需求[8].

在此基础上，分析学校的管理制度，目前家长更多地依赖于学校的管理，由于他们参与学校管理的权利受到限制，他们不易主动履行对学生学习监督的义务.翻转课堂教学模式，把传统的教学过程分成了课堂上和课堂下两个部分[9]，为了更好地在国内推广翻转课堂，在学校管理系统层面上进行创新，挖掘家长在教育教学过程中的作用，使家长在学校办学过程中发挥其聪明才智，共同促进学生成长，从而从学校管理制度[10]层面上促进翻转课堂教学模式的应用.

1.3 加强信息技术与学科课程整合

传统教学中，教师准备主要体现在教案中，主要知识点讲给学生，但学生对此方法兴趣不大，因此采用翻转教学课堂模式，整合教学内容[11]，加强信息技术与学科课程的融合.在教学内容的整合方面，主要是设计教学视频，将以往的讲授转变为视频讲授，设计过程中，需要掌握教学视频[12]开发方法.教学视频开发流程如图4所示：制作教学视频前，要对课程中的重点知识进行综合分析，选择合适的信息技术制作视频.就教学视频内容设计而言，抓住教学重、难点[13]，视频时间不宜过长，要根据学生的学习水平设置相应的内容，便于学习理解以有机化学教学中的有机化合物专题知识为例，选取生活中常见的有机物中乙酸这一丰富模块进行具体的视频设计，如图5所示：

图4 教学视频开发流程

图5 教学视频设计示例

此外，在视频设计中，教师还应根据教学内容设计合理的测试练习[14]，利用在线教学平台收集相关数据，检验学生学习效果.此外，教师也需要不断地学习新知识，跟上网络步伐，学习新技术，加强信息技术[15]与学科内容的融合，提升在线建课和在线教学能力.

2 案例实践与结果分析

选取三个班级进行为期一个月的试点应用.随机抽取这三个班中排名后6名学生进行实验，为使分析结果更具对比性，三个班分别采用基于翻转课堂教学模式的有机化学教学体系进行为期一个月的学习，基于微课的教学体系，基于POGIL的教学体系，主要对比应用三种教学体系后学生的探究能力、创新能力与应用能力，与对教学体系的满意度.

2.1 学生探究能力对比

应用三种体系学习后的学生探究能力的对比结果如图6所示：

由图6可知，应用此次设计教学体系学习后的学生探究能力提升较多，较应用传统的基于微课的有机化学教学体系、基于POGIL的有机化学教学体系的学生探究能力提升效果好.

图6 学生探究能力对比

2.2 学生创新能力对比

学生创新能力对比结果如图7所示：

分析图7可知，应用翻转课堂教学体系的学生创新能力较以前能力提升较多，因为在此教学体系下，学生能够自己亲自动手进行实验，并加强了与教师的沟通，从而提高了学生的创新能力.而应用传统的基于微课的有机化学教学体系、基于POGIL的有机化学教学体系后的学生创新能力虽然有所提升，但是创新能力提升不高.

图7 学生创新能力对比

2.3 学生应用能力对比

应用基于微课的有机化学教学体系、基于POGIL的有机化学教学体系与翻转课堂教学体系后，学生应用能力的对比结果如图8所示：

由图8可知，学生应用传统两种体系学习后的应用能力提升较少，而应用翻转课堂教学体系后，学生应用能力提升明显.

图8 学生应用能力对比

2.4 学生对于教学体系的满意度对比

学生对于应用三种教学体系后的满意度对比结果如图9所示：

通过图9能够发现，应用翻转课堂教学体系后学习的学生，学生满意度大大提高，因为在翻转课堂教学模式下，学生成为课堂上的主导者，激发了学生的好奇心.

图9 学生对于教学体系的满意度对比

因此，通过上述实验能够证明，基于翻转课堂教学模式的有机化学教学体系能够提高学生的探究能力、创新能力、应用能力，学生对于该教学体系的满意度较传统体系的满意度高.

3 结 语

基于翻转课堂教学模式的有机化学教学体系解决了传统教学体系学生学习主体发挥不充分的问题，提升了学生学习主动性，教学效果得到提升，此教学系体系对教师而言，还存在一定挑战.

第一，课前准备对于教师备课来说任务较重，需要创建有机化学教学资源库；第二，实践分析中研究对象和内容有限，相较于其他化学课程内容是否适用，教学质量如何，还需要做进一步的研究；第三，教师专业能力还需要进一步加强，在现代教育背景下，教师对现代化手段与模式的掌握非常重要，因此要不断学习各种信息化教育知识，提高自身信息技术能力，提升教学质量.