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摘要:以化学课程中“原电池的原理及形成条件探究”教学为例,探讨高职化学课程教学设计中如何合理利用信息化教学手段整合教学资源,提高教学效果,促进高职院校信息化教学的健康发展。
关键词:信息化教学;高职;化学
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1673-9094-(2017)12C-0052-03
近年来,随着教学改革的不断发展,微课、慕课、翻转课堂、智慧教室、移动学习终端、教育云、微信公众平台等信息化手段在实际教学中被不断探索[1],丰富了教学内容,拓宽了学生视野,一定程度上激发了学生探究知识的热情。学生不再是被动的接受知识,信息化课堂把获取知识的主动权还给了学生,让学生根据自己的实际情况调整学习进度,从而有利于学生的个性化综合发展。如何将信息化技术和手段自然的引入到课堂教学中,优化课堂设计,是摆在高职广大教师面前的共同难题。[2]本文以高职化学课程中“原电池的原理及形成条件探究”为例,力求通过探索,为学生营造一个良好的信息化学习环境,探究信息化教学设计。
一、教学分析
(一)教材分析
本课选自国规教材高教版《化学》,结合“趣味生活实验”“典型实验案例”对教材进行二次开发,以“原电池的设计与制作”为活动载体,学习第四章第三节“原电池”的相关知识。
(二)学情分析
本次授课对象是加工制造专业一年级的学生,他们虽有一定的化学知识基础,但整体知识框架不牢;习惯形象思维,喜欢动手尝试,不喜欢枯燥的说教;有求知的欲望,但理解能力和主动意识有待培养。
(三)目标确定
1.知识目标:(1)说出原电池的特点和用途;(2)掌握原电池形成的原理;(3)掌握原电池的形成条件。能力目标:(1)能灵活运用原电池原理并制作简单的原电池;(2)通过实验过程,培养观察与推断能力、操作及协作能力;(3)学会原理决定性质的思维方法。素质目标:(1)学会透过现象看本质,养成不断追求科学真理的精神;(2)形成求实严谨的科学态度,强化安全、环保意识;(3)辩证看待化学物质,强化专业意识,增强社会责任感。
2.教学重点:学习原电池的设计原理及其形成条件。确立依据:依据人才培养方案,以及基础课服务于专业课的要求;突破方法:通过实验探究、助学软件让学生直观掌握。
3.教学难点:原电池的设计原理。确立依据:依据学生的兴趣爱好和学习能力;突破方法:通过动画模拟和对比分析的方法进行突破。
(四)策略选择
本课采用“做—学—练”的任务调动积极性,依托学习平台,整合学习资源,通过实验热身、软件助学、游戏交互等手段,引导学生做中学、学中悟,培养自主学习能力。课堂主要应用了实验教学、小组合作教学、任务教学等方法,重点采用实验教学法展开学习,让学生主动进行实验探究,增加课堂学习气氛。
二、教学过程
(一)课前环节
课前教师通过班级微信群向学生发送原电池知识预习通知,要求学生通过化学课程学习平台查看学习任务。课前学习任务主要包括以下三个方面:
1.基础理论学习。学生登录化学课程教学平台,通过打开电池名片卡里的原电池名片,自主学习关于原电池的基础理论知识。
2.企业调研。教师带领学生到电池厂进行参观调研,了解前沿生产,把理论和实际结合起来,开拓视野并增强学生感性认识。
3.制定方案。學生通过基础理论学习和企业调研,制定简易原电池的制作方案并上传至学习平台,师生在讨论区交流,教师及时掌握课前学习情况,调整教学设计。
(二)课中环节
课中,用2课时的时间完成以下学习任务:
1.情境引入(5分钟):上课之初,播放一段学生制作的关于原电池的视频:《小小电池成就世纪梦想》。在轻松的视频中,教师适时播放一段生活实验视频,带领学生走近原电池,视频中的现象如何解释?同学们能否在实验室里重现这一实验呢?学生产生浓厚的探究兴趣,迫不及待地想要解答疑惑。
2.分组实验(20分钟):课前,学生以小组为单位,设计了原电池制作的初步方案(见表1);遵循职业教育“先做后学”的教学思路;课上,首先依据方案设计,实施实验任务,小组协作完成原电池的制作,重现案例现象。教师引导学生分五组控制不同的电极材料及电解质溶液,培养学生对比的思维方法,为下一步探究做好铺垫。
实验结束后,小组代表登录学习平台登记实验结果,上传实验微视频。教师查看登记的情况,并编辑成实验对比图面向全体同学展示,同时利用学习软件在大屏幕上反复播放原电池工作原理的微观动画,学生自主讨论探究,并将讨论结果反馈至学习平台。从反馈结果来看,学生普遍理解了原电池的概念,但还有很多不能解决的问题:(1)为什么铜在盐酸中会产生气泡?(2)电极材料一定要用不同金属吗?(3)为什么第四组实验中酚酞会变红?(4)为什么不同实验灯泡的亮度会不同?
3.自主探究(30分钟):(1)软件助学,揭秘原理。在教师的引导下,学生利用平台中的“原电池原理学习软件”展开层层探索,分别从原电池反应的原理、正负极反应、电子流失和电流流动方向、电极组成及电解质溶液对电池放电能力的影响等几方面得出了结论:①在盐酸中Cu表面产生的氢气来源于溶液中的[H ]得电子;②原电池的两个电极,活泼性较强者失电子,较弱者得电子,在静电的作用下,形成回路,分别构成电池的负极和正极;③使用石墨电极时,大部分情况下主要作为原电池的正极;④作为中性电解质,溶液中[H ]减少,使得[OH-]大于[H ],溶液呈碱性。借助学习软件,学生在从宏观现象到微观本质,从感知表象到掌握内在联系的过程中,层层深入,解决了教学重难点。(2)游戏交互,探究条件。传统教学在“探究原电池组成条件”的环节,需要做九组对比实验,全员参与,课堂实验容量大,局面混乱难以控制;分组实验又达不到对比的教学效果。为此,我们自主开发了“探究原电池组成条件”的交互游戏软件,学生借助交互软件,模拟真实实验环境选择电极材料、电解质溶液及其他设备、组装原电池发生装置。如出现错误,可以得到错在哪里,怎样改正的提示。学生在游戏的氛围中自主探究得到原电池组成条件,摆脱了传统教学“耗时长、没兴趣、难控制”的局面。(3)在线测试,查漏补缺。为了检测学习效果,学生登录平台完成在线检测,教师查看结果,发现共性问题,进行有针对性的辅导,实现了有效学习的反馈。 4.小试牛刀(20分钟):有了前面知识与技能的储备,同学们变得热情高涨。本环节学生借助DIY水果电池的活动拓展,参考教学视频,以小组为单位发挥各自想象,制作了精美的创意水果原电池,学以致用,同时上传作品照片至学习平台,供师生评价。为提高学生的动手能力和创新意识,教师乘势引导:能不能把“DIY的成果”活学活用?同学们大胆尝试:水果计时器、LED灯光屏(图片展示水果计时器、音乐盒、LED屏等),最有趣的一组还利用水果电池给手机充起了电,发散了思维,收获了成功的喜悦。
5.总结评价(13分钟):在总结评价阶段,学生首先登录平台填写学习效果评价表,进行自评;针对各小组上传的DIY实验视频,展开师生评议,投票选取“最佳创意小组”,完成主观互评;教师结合“课前预习”“分组实验”“在线检测”“DIY实验”综合评定学生的表现,避免了传统教学单一的评价体系。
6.拓展提高(2分钟):(1)小小发明家。课后教师提出“人人争做小小发明家”的倡议,请同学们继续发散思维,利用原电池的原理发明创造,为即将迎来的创新大赛做好准备;(2)格林太太的假牙。从知识运用角度出发,教师给定了flash动画“格林太太的假牙”案例,请同学们找出格林太太头疼的原因,给出治疗建议,上传到学习平台。学生从生活角度了解原电池,增强将化学知识应用于生活的意识。
三、教学效果
学而不思则罔。教学过程依托学习平台,使信息共享、工作协同;利用助学软件解决了教学內容抽象、微观原理难观测的困难;交互游戏带我们走出学生没兴趣、局面难控制的困境;教学视频直观清晰,重复性强;以学以致用、发明创造的理念为抓手,通过“做—学—练”的任务驱动自主探究,学生能力得到递进式提升,教学效果显著提高。本节课存在的不足之处表现在,学生完成任务过程中面对突发状况和临时提问时缺乏应变能力。今后,要进一步加强学生对突发状况处理能力的训练。
参考文献:
[1]李蕊.信息化教学对现代职业教育的重要性分析[J].天津职业院校联合学报,2016(18).
[2]刘绚艳.基于工作过程的《化工单元操作》信息化教学设计[J].教育教学论坛,2015(44).
责任编辑:章跃一
The Application of Information Teaching in Higher Vocational Chemistry Curriculum——A Case Study
HOU Yue-ping
(Zhenjiang Vocational Technical College, Zhenjiang 212016, Jiangsu Province)
Abstract: Taking the teaching of "An inquiry of the principle and forming condition of the primary batteries" in Chemistry curriculum, this paper discusses how to utilize the information teaching method in the teaching design of Chemistry curriculum in higher vocational education to integrate the teaching resources, improve the teaching effect and promote the healthy development of information teaching in higher vocational colleges.
Key words: information teaching; higher vocational education; Chemistry
关键词:信息化教学;高职;化学
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1673-9094-(2017)12C-0052-03
近年来,随着教学改革的不断发展,微课、慕课、翻转课堂、智慧教室、移动学习终端、教育云、微信公众平台等信息化手段在实际教学中被不断探索[1],丰富了教学内容,拓宽了学生视野,一定程度上激发了学生探究知识的热情。学生不再是被动的接受知识,信息化课堂把获取知识的主动权还给了学生,让学生根据自己的实际情况调整学习进度,从而有利于学生的个性化综合发展。如何将信息化技术和手段自然的引入到课堂教学中,优化课堂设计,是摆在高职广大教师面前的共同难题。[2]本文以高职化学课程中“原电池的原理及形成条件探究”为例,力求通过探索,为学生营造一个良好的信息化学习环境,探究信息化教学设计。
一、教学分析
(一)教材分析
本课选自国规教材高教版《化学》,结合“趣味生活实验”“典型实验案例”对教材进行二次开发,以“原电池的设计与制作”为活动载体,学习第四章第三节“原电池”的相关知识。
(二)学情分析
本次授课对象是加工制造专业一年级的学生,他们虽有一定的化学知识基础,但整体知识框架不牢;习惯形象思维,喜欢动手尝试,不喜欢枯燥的说教;有求知的欲望,但理解能力和主动意识有待培养。
(三)目标确定
1.知识目标:(1)说出原电池的特点和用途;(2)掌握原电池形成的原理;(3)掌握原电池的形成条件。能力目标:(1)能灵活运用原电池原理并制作简单的原电池;(2)通过实验过程,培养观察与推断能力、操作及协作能力;(3)学会原理决定性质的思维方法。素质目标:(1)学会透过现象看本质,养成不断追求科学真理的精神;(2)形成求实严谨的科学态度,强化安全、环保意识;(3)辩证看待化学物质,强化专业意识,增强社会责任感。
2.教学重点:学习原电池的设计原理及其形成条件。确立依据:依据人才培养方案,以及基础课服务于专业课的要求;突破方法:通过实验探究、助学软件让学生直观掌握。
3.教学难点:原电池的设计原理。确立依据:依据学生的兴趣爱好和学习能力;突破方法:通过动画模拟和对比分析的方法进行突破。
(四)策略选择
本课采用“做—学—练”的任务调动积极性,依托学习平台,整合学习资源,通过实验热身、软件助学、游戏交互等手段,引导学生做中学、学中悟,培养自主学习能力。课堂主要应用了实验教学、小组合作教学、任务教学等方法,重点采用实验教学法展开学习,让学生主动进行实验探究,增加课堂学习气氛。
二、教学过程
(一)课前环节
课前教师通过班级微信群向学生发送原电池知识预习通知,要求学生通过化学课程学习平台查看学习任务。课前学习任务主要包括以下三个方面:
1.基础理论学习。学生登录化学课程教学平台,通过打开电池名片卡里的原电池名片,自主学习关于原电池的基础理论知识。
2.企业调研。教师带领学生到电池厂进行参观调研,了解前沿生产,把理论和实际结合起来,开拓视野并增强学生感性认识。
3.制定方案。學生通过基础理论学习和企业调研,制定简易原电池的制作方案并上传至学习平台,师生在讨论区交流,教师及时掌握课前学习情况,调整教学设计。
(二)课中环节
课中,用2课时的时间完成以下学习任务:
1.情境引入(5分钟):上课之初,播放一段学生制作的关于原电池的视频:《小小电池成就世纪梦想》。在轻松的视频中,教师适时播放一段生活实验视频,带领学生走近原电池,视频中的现象如何解释?同学们能否在实验室里重现这一实验呢?学生产生浓厚的探究兴趣,迫不及待地想要解答疑惑。
2.分组实验(20分钟):课前,学生以小组为单位,设计了原电池制作的初步方案(见表1);遵循职业教育“先做后学”的教学思路;课上,首先依据方案设计,实施实验任务,小组协作完成原电池的制作,重现案例现象。教师引导学生分五组控制不同的电极材料及电解质溶液,培养学生对比的思维方法,为下一步探究做好铺垫。
实验结束后,小组代表登录学习平台登记实验结果,上传实验微视频。教师查看登记的情况,并编辑成实验对比图面向全体同学展示,同时利用学习软件在大屏幕上反复播放原电池工作原理的微观动画,学生自主讨论探究,并将讨论结果反馈至学习平台。从反馈结果来看,学生普遍理解了原电池的概念,但还有很多不能解决的问题:(1)为什么铜在盐酸中会产生气泡?(2)电极材料一定要用不同金属吗?(3)为什么第四组实验中酚酞会变红?(4)为什么不同实验灯泡的亮度会不同?
3.自主探究(30分钟):(1)软件助学,揭秘原理。在教师的引导下,学生利用平台中的“原电池原理学习软件”展开层层探索,分别从原电池反应的原理、正负极反应、电子流失和电流流动方向、电极组成及电解质溶液对电池放电能力的影响等几方面得出了结论:①在盐酸中Cu表面产生的氢气来源于溶液中的[H ]得电子;②原电池的两个电极,活泼性较强者失电子,较弱者得电子,在静电的作用下,形成回路,分别构成电池的负极和正极;③使用石墨电极时,大部分情况下主要作为原电池的正极;④作为中性电解质,溶液中[H ]减少,使得[OH-]大于[H ],溶液呈碱性。借助学习软件,学生在从宏观现象到微观本质,从感知表象到掌握内在联系的过程中,层层深入,解决了教学重难点。(2)游戏交互,探究条件。传统教学在“探究原电池组成条件”的环节,需要做九组对比实验,全员参与,课堂实验容量大,局面混乱难以控制;分组实验又达不到对比的教学效果。为此,我们自主开发了“探究原电池组成条件”的交互游戏软件,学生借助交互软件,模拟真实实验环境选择电极材料、电解质溶液及其他设备、组装原电池发生装置。如出现错误,可以得到错在哪里,怎样改正的提示。学生在游戏的氛围中自主探究得到原电池组成条件,摆脱了传统教学“耗时长、没兴趣、难控制”的局面。(3)在线测试,查漏补缺。为了检测学习效果,学生登录平台完成在线检测,教师查看结果,发现共性问题,进行有针对性的辅导,实现了有效学习的反馈。 4.小试牛刀(20分钟):有了前面知识与技能的储备,同学们变得热情高涨。本环节学生借助DIY水果电池的活动拓展,参考教学视频,以小组为单位发挥各自想象,制作了精美的创意水果原电池,学以致用,同时上传作品照片至学习平台,供师生评价。为提高学生的动手能力和创新意识,教师乘势引导:能不能把“DIY的成果”活学活用?同学们大胆尝试:水果计时器、LED灯光屏(图片展示水果计时器、音乐盒、LED屏等),最有趣的一组还利用水果电池给手机充起了电,发散了思维,收获了成功的喜悦。
5.总结评价(13分钟):在总结评价阶段,学生首先登录平台填写学习效果评价表,进行自评;针对各小组上传的DIY实验视频,展开师生评议,投票选取“最佳创意小组”,完成主观互评;教师结合“课前预习”“分组实验”“在线检测”“DIY实验”综合评定学生的表现,避免了传统教学单一的评价体系。
6.拓展提高(2分钟):(1)小小发明家。课后教师提出“人人争做小小发明家”的倡议,请同学们继续发散思维,利用原电池的原理发明创造,为即将迎来的创新大赛做好准备;(2)格林太太的假牙。从知识运用角度出发,教师给定了flash动画“格林太太的假牙”案例,请同学们找出格林太太头疼的原因,给出治疗建议,上传到学习平台。学生从生活角度了解原电池,增强将化学知识应用于生活的意识。
三、教学效果
学而不思则罔。教学过程依托学习平台,使信息共享、工作协同;利用助学软件解决了教学內容抽象、微观原理难观测的困难;交互游戏带我们走出学生没兴趣、局面难控制的困境;教学视频直观清晰,重复性强;以学以致用、发明创造的理念为抓手,通过“做—学—练”的任务驱动自主探究,学生能力得到递进式提升,教学效果显著提高。本节课存在的不足之处表现在,学生完成任务过程中面对突发状况和临时提问时缺乏应变能力。今后,要进一步加强学生对突发状况处理能力的训练。
参考文献:
[1]李蕊.信息化教学对现代职业教育的重要性分析[J].天津职业院校联合学报,2016(18).
[2]刘绚艳.基于工作过程的《化工单元操作》信息化教学设计[J].教育教学论坛,2015(44).
责任编辑:章跃一
The Application of Information Teaching in Higher Vocational Chemistry Curriculum——A Case Study
HOU Yue-ping
(Zhenjiang Vocational Technical College, Zhenjiang 212016, Jiangsu Province)
Abstract: Taking the teaching of "An inquiry of the principle and forming condition of the primary batteries" in Chemistry curriculum, this paper discusses how to utilize the information teaching method in the teaching design of Chemistry curriculum in higher vocational education to integrate the teaching resources, improve the teaching effect and promote the healthy development of information teaching in higher vocational colleges.
Key words: information teaching; higher vocational education; Chemistry