让“空中课堂”架起化学学习的桥梁

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  摘要:当前以“空中课堂”形式存在和发展的网络化教学借助稳定的软、硬件技术平台,在帮助广大师生有序、高效地开展教学任务的同时,也改变了传统教学理念、教学模式和教学评价,有力促进了我国教育水平的提高。文章以高中化学“卤代烃”的教学设计为例,对如何更好地开展空中课堂教学进行初步的研究和探索。
  关键词:空中课堂;教学设计
  文章编号:1008-0546(2020)10-0081-03
  中图分类号:G632.41
  文献标识码:B
  doi: 10.3 969/j.issn.1008-0546.2020.10.021
  一、研究背景
  2020年初,一场突如其来的新冠肺炎疫情来袭,全国人民团结一心,共克时艰。在这个特殊的时期,我校积极响应国家教育部“停课不停学”的指导思想,参照新高考改革方案,结合本校师生状况,大力开展“空中课堂”网络直播课的教学实践研究。实践过程中,我们积极探索“空中课堂”的教学模式,不断对传统的学科教学手段进行改革和创新,使用全面准确的大数据分析,高效地完成了学校教学计划和任务。
  二、研究案例
  《普通高中化学课程标准(2017年版)》指出卤代烃是重要的有机物,要认识其组成和结构特点、性质和转化关系,了解其在生产、生活中的重要应用。同时,卤代烃也是烃和醇的纽带,在高考有机合成题中是常见的、重要的中间体。因此,本节课的知识内容在有机化学中占有十分重要的地位。下面以“卤代烃”(人教版·选修5)的教学设计为例,按照化学学习活动的可视化环节(见图1),详细介绍“空中课堂”教学的实践过程。
  1.直播前准备
  师:制作课件(包含随堂检测练习)、影视资料和课后练习。
  生:自主寻找身边的“卤代烃”,如:修正液(三氯乙烷)、不粘锅涂层(聚四氟乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、制冷剂(氟氯烷烃衍生物)……
  2.直播中
  (1)情境引入激发学习兴趣
  不少同学喜欢用涂改液来修改作业,那么你对涂改液的成分了解吗?家庭里用的不粘锅,内壁有一层涂层,可以使饭菜不易粘锅、烧焦,那么你知道它的成分吗?这些物质的使用会不会影响我们的身体健康
  设计意图:根据情境认知理论,创设的学习情境与学生已有的经验或社会生活紧密关联,会使学生的学习更主动、更有效。
  (2)网络运用构建基础性知识
  让学生自行上网搜索卤代烃的定义,重点搜寻其代表物溴乙烷(CH3CH2Br)的结构、性质和用途。(注:时间控制在10分钟内)10分钟后,教师视频连线多位学生,分享他们经过查找,删选出来的信息,同时鼓励其他学生在屏幕讨论区里积极发言,最终使他们能够自主地构建基础性学科知识。(注:此环节时间控制在15分钟内)
  设计意图:加涅(Gagne R M)信息加工理论认为来自外界环境中的刺激通过感受器,以映像的形式输入感觉登记器,能形成瞬时记忆。随着信息技术的快速发展,绝大多数学生已能熟练操作和运用网络搜索各类信息。因此,对于基础性知识,高中学生完全有能力自主学习,教师只需引导其构建知识的全面性和准确性,这也是“空中课堂”教学方式优于传统课堂教学的表现之一。
  (3)实验思考引导学生科学推理
  网络直播课堂中,教师虽然不能现场演示实验,但可提前将重要的化学实验录制待用,需要提醒的是,我们必须如实地记录每一种试剂和每一步操作,甚至是一些错误的或者失败的实验过程和结果,因为那些都是有价值的科学探究素材。
  师:(播放完溴乙烷碱性条件下的水解实验)如何证明溴乙烷(CH3CH2Br)与氢氧化钠(NaOH)溶液加热后的水解产物中有Br?
  生1:取水解后产物,滴加少量的AgN03溶液,如果有黄色沉淀(Ag Br- =AgBr↓)生成,则说明水解产物中含有Br-。
  (该生回答后,讨论区一分为二,有一部分学生赞同,还有一部分学生质疑。)
  生2:我觉得有问题,因为刚刚的实验中NaOH溶液是过量的,若直接加入AgN03溶液,Ag OH=AgOH↓(白色)。
  生3:我也觉得有问题,因为溴乙烷(CH3CH2Br)与氢氧化钠(NaOH)溶液反应的条件是加热,如果不等反应后的溶液冷却,直接加入AgNO3溶液的话,AgNO3会发生分解。
  (此时的讨论区已经是一片沸腾,经过短暂的争论,有学生提出实验是解决争论的最佳办法。)
  师:(因课前已经做了详细的预测)播放如何用实验证明溴乙烷中的溴原子转变成了Br-的实验视频。
  (仔细观察实验视频,学生们的疑惑得到解决,直播课堂继续进行)
  師:溴乙烷的沸点只有3 8.4℃,用酒精灯直接加热,液体容易暴沸,该怎么办?(生答:水浴加热)
  (师追问)水浴加热时就不可能振荡试管,为了使溴乙烷和和氢氧化钠溶液充分接触,水浴的温度应稍高于溴乙烷的沸点,这又是为什么?溴乙烷是大气污染物,汽化出来的溴乙烷不可能完全与NaOH溶液反应,你想怎样解决这个问题?
  这些问题环环相扣,从简单的浅层次的实验现象观察,到具体的深层次的科学探究讨论,再到“绿色化学”思想的升华,逐渐使学生从被动接受学科知识转化到内化知识,既改变了学生的学习方式,又提高学生的科学推理能力,真正实现了学科育人价值。
  设计意图:化学是一门以实验为基础的自然科学,化学的教学离不开实验的引导。运用实验来启迪学生科学思维,则要求教师必须组织和运用好各种化学实验,用具体可信的事实激发学生对化学的学习兴趣,使学生的注意力逐步深入,且提出一些启发性的问题促使他们积极思考,逐步提高学生的科学推理能力。
  (4)实时检测反馈学习效果   在进行课堂小结后,利用网络平台上的课堂检测功能(可直接使用平台提供的题库或自行编制),观察学生的学习效果,为后续的教学做准备。
  例如:经大数据分析,课堂检测l(考查卤代烃的化学性质)的正确率达到85%,课堂检测2(考查卤代烃中卤素原子的检验)的正确率达到92%,完成了新课的教学目标。
  设计意图:普通高中化学课程标准(2017年版)指出注重“教、学、评”一体化。在数字化平台上进行实时检测,能够及时地获得统计数据,便于教师直观掌握学情,从而高效地把控课堂。
  3.结语
  整节直播课中,通过师生互动,生生讨论,网络资源整合,检测数据的实时传送与分析,很好地实现了学科知识学习的一般过程,即感知一加工一形成一整合一运用。
  三、研究总结
  “空中课堂”教学模式凭借其自主性、高效性和灵活性,不仅对传统课堂教学进行了有益的补充,更是疫情期间师生教学的好帮手。但是,刚开始家长会担心学生视力受损、自控力不强、学习效果差等问题。此时,教师利用直播平台提供的辅助功能,如:电脑屏幕护眼模式、点名签到功能、音视频连线功能、锁屏功能等,帮助学生专心听课。此外,学生在线上提交作业过程时,系统会自动形成错题集。平台也支持视频回放,可供学生课后重复观看,不遗漏每一个重点……那么教师如何上好一节直播课?建议做到以下几点:
  1.备课时要做好充分的“预设”
  在备课时,要结合本班学生的学情,进行大胆、准确的“预设”。教师利用平台布置预习任务,学生在平台上完成预习任务,这不仅使学生是带着问题来听课,而且借助大数据分析反馈,有利于教师进行精准化二次备课,也弥补了传统课堂因时间、形式等原因,不能很好地获得学生信息反馈的缺陷。值得注意的是,直播课堂不能靠哪一位教师单兵作战,而是应该以学科教研组为单位,集体备课,这样就不会造成教师个人超高负荷。
  2.上课时要做合理的“互动”
  课中的教学环节的设置,是在做好充分的“预设”的基础上展开的,遵循不浪费“空中课堂”的每一分钟的原则,教师需熟透每一步的教学内容和教学环节,而且无论是通过讨论区发言,还是音、视频连线方式,在和学生互动时,教师一定要提供合理的“启”和“发”,不能追求表面上的热烈讨论。意外收获是,一些在传统课堂上比较害羞,不爱举手讲话的同学,在“空中课堂”上能积极发言、互动。
  3.课后练习,实施必要的“分层”
  课后练习分层布置,既能满足不同层次学生的需求,也能充分体现学生的主体地位。通常,优等生作业难度系数为0.5~0.6,中等生难度系数为0.6~0.7,后进生难度系数为0.7~0.85。课后,通过学生练习的上传,平台会直接进行错题统计和大数据分析,这不仅能检验一节课的教学效果,也能让教师确定下一节课的教学定位,从而更好地掌握学情。
  最后,“空中课堂”直播平台的使用对学生家庭计算机和网络配置要求较高,我校近几年来一直积极为学生开展网络直播课,已与常规课堂形成了有益的互补。同时,授课教师可以反复点播自己的課堂视频,从而不断地反思授课过程,也提高了自身的教学业务水平。在接下来的时间里,我们会进一步探索“空中课堂”的教学模式、策略和方法,积累更多可靠的、可推广的实践性研究案例,真实地让“空中课堂”成为师生课程教学过程中强有力的桥梁。
  参考文献
  [1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018
  [2]王后雄.化学课程与教学论[M].武汉:华中师范大学出版社.2012
  [3]李苏翰,林窈.基于网络构建“空中课堂”与常规课堂优效互融[J].中国信息化,2018(5):82-85
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