微课，让化学学习更加有效

陈广余（常州市北环中学　江苏常州　213017）

微课，让化学学习更加有效

陈广余
（常州市北环中学江苏常州213017）

摘要：微课是由微目标、微活动、微检测等构成的微学习系统。文章从微课使化学学习更加准确、能使化学学习更具泛在性和个性化等方面探讨了微课在化学学习上的优势。

关键词：微课；准确；泛在；个性

中图分类号：

文章编号：1008-0546（2015）03-0026-03G632．41

文献标识码：B

到目前为止，虽然学界对微课、微课程还没有一个明确的、公认的界定，但许多教师已经依据自己对微课的理解、结合教学实践的实际需求，开始了自己的尝试：将自己课堂教学中的某个精彩片断剪辑成数分钟的视频供学生反复学习、专门录制某个知识点（甚至是某个习题）的讲解视频供学生进行选修……

笔者认为［1］，单纯的微视频尚不能成为微课，视频只能是微课活动所需资源的一种形式，除此之外，微课还可以采用文本、音频、实验或者具有交互功能的flash等多种形式的知识媒体、活动载体。同时，微课不仅要有活动，还必须有与活动相适应的微目标和微检测，以微目标明确学习者学完微课后的应然状态，以微检测检测学习者完成微课学习后的实然状态。从实践操作角度看，微视频需要与学习单、学生的学习活动流程等有机结合起来，才能成为一个完整的微课。

下面，结合几个具体微课课例，阐释微课使化学学习更加准确、更加泛在、更加具有个性化。

一、微课使化学学习更加准确——以《组成物质的化学元素》微课为例

元素是学生在学完分子、原子等微观概念之后，再重回宏观概念这一节点的重要内容。在以往的元素概念教学中，教师在课堂上往往引导学生从身边的物质出发，交流自己已经知道的元素及其作用，进而借助原子的相关知识进行元素概念的学习。这样的学习往往在一节课中对元素和原子的比较、辨析不够到位，学生对元素概念的建立不够完整。在进行沪教版九年级化学第3章第2节“组成物质的化学元素（第1课时）”［2］教学前，学生在明确学习目标的前提下，结合教材相关内容，进行“组成物质的化学元素”微课学习。

这个微课是学生在学习元素概念新授课之前使用的，是为课堂教学中能够更好地围绕元素概念展开讨论、辨析服务的。因此，本微课的微目标定位为：学生学完本微课，能够把元素概念周围简单的、识记性的知识先解决掉，为课堂教学中能够有足够时间进行师生之间、生生之间的互动与交流。

该微课的视频时长约8分钟。主要内容包括：结合H、C、O的同位素中质子、中子、电子的数目，讲解原子的种类；结合学生常见H、C、O元素的物质讲解元素与物质组成之间的关系等；再给出几种物质的化学式、名称，留出时间让学生指出这些物质中含有哪些元素，并在几个问题的引领下指导学生阅读教材附录中的元素周期表，待重回微视频后公布答案，最后要求学生记忆教材中表3－4所列的元素符号［3］。

学生根据微视频完成学习任务后，再在微课平台上完成4道检测题。学生提交答案后，可以发现自己哪些题目答对了，哪些题目没有答对。教师也可以通过微课后台数据发现，学生学习微课后已经对“什么是元素”、“元素的简单分类”以及“元素与物质组成的关系”基本掌握了，但对元素与分子、原子之间的关系还没有搞清楚，根据答题耗时发现部分学生还没有真正记熟教材元素符号。因此，教师在课堂教学中留出足够时间，和学生一起讨论元素与分子、原子究竟有哪些区别、哪些联系，为什么元素概念中没有提及离子，元素概念中所提“原子”的实质是“单核微粒”。这样，学生对元素与分子、原子、离子之间的关系就有了更高层次的理解，同时，课堂上还留出一些时间给学生记忆元素符号，让每一个学生都得到相应的发展。

“元素”是初中化学学习的一个重要概念，它是化学思维的工具，是知识结构的联结点，是学生进行化学学习的核心。同时，“元素”概念比较抽象，不是一个单一概念，而同时涉及几个概念的关系。研究表明［4］，掌握

这类概念的前提是必须理解构成这个概念定义的有关概念。这种在微课支撑下的化学学习，教师不再是漫天飞讲，而是在“大数据”理念的指导下，教师课前已经基本清楚了学生的学习困难所在，课堂教学的重点就不再是面面俱到地剖析概念，而是集中力量，直指本概念与相关概念之间的关系辨析组织教学。

二、微课使化学学习更加泛在——以《高锰酸钾制取氧气》微课为例

在以往“氧气实验室制法”的教学实践，我们经常遇到这样的情况：一节课教师演示、讲解实验室用高锰酸钾制取氧气的方方面面，再讲双氧水制取氧气时，一节课45分钟已经所剩不多，更谈不上学生亲自动手操作，还要再花一节课给学生进行分组实验。学生把这样的课称之为“老师的讲解喋喋不休，急得我双手痒痒！”我们能不能用一节课既解决学生双手痒痒，又解决掌握高锰酸钾制氧气的各方面知识？在达成这一愿望的同时，我们还不得不同时面对另一个问题，那就是“基础实验1”［5］是学生第一次进入实验室亲自动手完成的沪教版分组实验，而且该实验也是课标规定的8个基础实验［6］中难度较大的一个。于是，在进行沪教版九年级化学第2章“基础实验1氧气的制取与性质”教学前，笔者设计了“高锰酸钾制取氧气”微课供学生学习。

根据以上背景分析可知，本微课是供学生在走进实验室制取氧气之前学习使用的，于是制定了以下微目标。

微目标：1．知道高锰酸钾制氧气的实验原理。2．知道高锰酸钾制氧气实验装置中酒精灯的放置位置、试管的放置方法以及试管口放置棉花的作用。3．知道排水法收集氧气开始收集的时机和停止收集氧气时的操作顺序及其原因。4．知道检验氧气的方法。

之所以这样设定，就是要通过本微课的学习，学生能够基本了解高锰酸钾制取氧气操作中的一些简单问题。把能级要求均暂定为“知道”，而没有定为“认识”、“理解”或“掌握”，主要是考虑到学生以微课方式学习相关知识时，可能还不够深入，甚至还会出现学生自认为已经学会，但对知识的理解发生偏差、甚至错误的“疑似学会”现象，有些知识还需要在讨论、实践等课堂教学活动中逐步达到“认识”或“理解”的程度。

基于设定的微目标，光靠录制几个微视频是难以让学生真正理解装置搭建以及操作顺序的。于是我们用两个flash文件：“探究实验室用高锰酸钾制取氧气的装置”文件中，提供实验室制取氧气可能用到的各种仪器、药品，由学生通过鼠标点击、拖拽仪器、药品到适当的位置、角度进行组装，完成后flash自动显示这种组装方式可能出现的问题，以此阐释高锰酸钾制取氧气装置的搭建；“高锰酸钾制取氧气”文件通过学生点击讲解高锰酸钾制取氧气装置中各部分的作用，由学生自主决定实验操作的顺序，如果操作顺序有误，则显示实验可能出现的问题或危险，以此阐释高锰酸钾制取氧气的实验操作过程及其原因。让学生在与flash文件的对话与互动中思考、辨析，在操作中达成设定的微目标。

在学生学习该微课前，教师先将制作好的“高锰酸钾制取氧气”微课内容（包括微目标、微活动、微检测）打包发送到微课平台，学生通过阅读微目标明确学完该微课应该达成的目标，然后点击下载交互式的flash文件，尝试高锰酸钾制取氧气过程中可能的各种装置搭建方式、操作先后顺序，预知各种方式、顺序可能导致的后果，再通过完成微评价中的测试题，检验微课学习情况。第二天进入实验室正式进行实验时，学生的对高锰酸钾制取氧气实验已经是在较高的平台上进行学习了。

这种在微课支撑下的实验教学一方面比传统的实验教学效率更高，另一方面也更加符合现在学生信息化倾向更高的特征，更重要的是，在微课的支撑下，学生可以多次尝试不同的实验方式，并预判实验现象，对实验的了解更加全面，还有效克服了部分胆小学生的胆怯心理。这与费茨（T．M．Fitts）和波斯纳（M．I．Posner）的观点是一致的：“在动作技能学习的起始阶段，首先要通过对示范动作的观察，对刺激情境的知觉，来形成一个内部的动作意向，以作为实际操作时的参照”［7］。

三、微课使化学学习更加个性化——以《金属与酸反应》系列微课为例

对初中学生来讲，在沪教版化学第5章学习金属与酸反应［8］的时候，研究生成氢气的快慢和多少问题，一直是难点。课堂上，教师通过实验得出常见金属与相同的酸反应时，生成氢气由快到慢的顺序依次是：Mg、Al、Zn、Fe，再通过计算得出等质量同种金属与足量不同的酸反应，生成氢气的质量相等、等质量同种酸与足量不同金属反应，生成氢气的质量也相等。但在具体的解题过程中如何运用，总有一部分学生不得要领、无从下手。于是，结合具体题目的微课“金属与

酸反应生成氢气速度与质量的讨论”就应运而生了：

金属与酸反应的问题经常涉及两个方面：一是反应的快慢问题，二是不同情况下生成氢气多少的问题。将这两方面分别设计两个微目标，分别制作两节微课。

微目标：1．认识镁、铝、锌、铁、铜的金属活动性顺序；2．认识铜不能与稀盐酸（或稀硫酸）反应；3．认识镁、铝、锌、铁分别与相同的酸反应时速率的快慢。微目标：1．知道金属与酸反应放出氢气的多少与许多因素有关；2．能够通过简单的计算推导不同条件金属与酸反应生成氢气的多少。

并在第二节微课中引导学生梳理知识清单：

知识清单：（a）等质量同种金属与足量不同的酸反应，生成氢气的质量相等；（b）等质量同种酸与足量不同金属反应，生成氢气的质量也相等；（c）等质量不同的金属与足量酸反应，生成氢气的质量与　金属的化合价金属的相对原子质量成正比，比值越大，生成氢气的质量越大；比值越小，生成氢气的质量越小。

之所以这样设置，其目的就是可以引导学生从反应快慢、生成氢气多少两个方面认识金属与酸的反应，同时也有利于把难点——各种情况下金属与酸反应生成氢气的多少分析清楚。当学生能够分别正确分析金属与酸反应生成氢气的快慢和多少时，解决实际问题也就可以水到渠成了。

在制作该微课时，还要考虑学生在沪教版第5章尚未学到金属活动性顺序，要分析金属与酸反应的快慢，是由镁、铝、锌、铁、铜等金属与稀盐酸或稀硫酸反应现象得出的，因此，在这个部分，微课中嵌入了镁、锌、铁、铜等四种金属与酸反应的实验视频，并结合图像描述相关金属与酸反应速率的问题。而在生成氢气多少的问题上，首先引导学生分析“等质量同种金属与不同酸反应”、“等质量同种酸与足量不同金属反应”、“等质量不同的金属与足量酸反应”等情况下表述的已知条件和待求问题，然后通过化学方程式计算出生成氢气的质量。最后将两个微课研究的快慢问题、多少问题整合在一个情景中，进行综合分析。

在这两节微课使用上，也略有差别，因为金属与酸反应的快慢是九年级全体学生应该掌握的基本内容，但对各种情况下金属与酸反应生成氢气的多少以及与快慢问题进行整合，则难度较大，不是所有学生都能够很好掌握的。因此，一般学生普遍能够掌握第一节微课内容，而第二节微课的内容只有部分学生掌握，还有部分学生疑似掌握。这些学生再结合微检测和微视频进行重复学习，又有不少学生能从疑似学会状态达到真正学会。

通过该系列微课的学习，学生不仅会解这一道题，更重要的是学习了用数形结合的思想解决化学问题。这种学科思想不是一朝一夕能够掌握的，有时需要再三学习、反复揣摩才能习得。因此，掌握得慢的学生就可以自由地、反复地学习这些微课，直到能够熟练运用这些学科思想和方法。

总之，微课具有许多传统教学方式没有的优势：数据支撑的准确性、学习时空的泛在性、教学方式的多样性等。也正是因为这些特点，基于微课的学习，就具有了扁平化的性质，在这种扁平化的学习中，学生的角色从被动的知识接受者变成了自我教育的积极参与者，扁平化的学习也使教室里的权威从上而下的等级集权制变成了互惠互联的民主制［9］，这种学习者身份以及学习制度的变革，必然促进学习原动力的更优激发、教学着力点的更准把握，这些都使化学学习更加有效。

在准确性、泛在性、多样性等特征中，泛在性、多样性是形式，而准确性是具有核心特质，因为教学的准确性来源于学生学习过程中产生的大数据支撑。奥巴马政府在《大数据研发倡议》中提出“通过提高我们从大型复杂的数字数据几种提取知识和观点的能力，承若帮助加快在科学与工程中的步伐，加强国家安全并改变教学研究。”［10］他将“大数据”技术及应用提升到国家战略的高度，在这样的挑战面前，我们教育一线的教师可以，也应该运用微课收集学生学习产生的真实数据，以进一步提高化学学习的有效性。这也是化学教育减负增效的应有之策。

参考文献

［1］陈广余．微课，让化学教学更具个性化［J］．化学教学，2014，（5）：25－28

［2］［3］［5］［8］中学化学国家课程标准研制组．义务教育教科书·化学（上册）［M］．上海：上海教育出版社，2014：74－78，75，55－56，115－116

［4］毕华林．初中化学概念教学的几点思考

［J］．化学教育，1996，（9）：23－25

［6］中华人民共和国教育部制定．义务教育化学课程标准（2011年版）［M］．北京：北京师范大学出版社，2012

［7］皮连生．教育心理学［M］．上海：上海教育出版社，2011

［9］杰里米·里夫金．第三次工业革命［M］．北京：中信出版社，2012

［10］www．whitehouse．gov／blog／2012／03／29／big－data－big－deal

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．03．009