“翻转课堂”背景下的实验探究的实施

袁君亚　陈林

摘要：氯气的性质教学采取翻转课堂的实验探究微课的模式，课前通过微课视频和自主学习任务单预学，课中通过展示分享、合作探究、质疑释疑、迁移应用来实施教学，促进学生知识的内化，提高思维的深度。

关键词：微课；实验探究；氯气的性质

文章编号：1008-0546（2016）08-0085-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.08.028

“化学课程标准”指出，科学探究是学习化学重要而有效的学习方式，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。苏教版《必修1》专题2第一单元“氯气的性质”是在学生已经学习“研究物质的实验方法”，“氯碱工业”，“氯气的生产原理”等知识之后，第一次接触具体元素化合物的学习，对硫、氮等元素及其化合物的学习具有指导作用，也为必修2“元素周期律”的学习奠定基础；因此苏教版《化学1》教材对氯气的部分性质通过“活动与探究”栏目给出了探究教学的建议，但是探究教学在课堂教学中实践起来障碍重重、问题种种。

一、“氯气的性质”实验探究的困境

（一）课时紧张

本主题中有两组实验，共8个，演示实验多，探究活动多，实验现象多，传统的教学模式要完成知识讲解、演示实验、学生活动与探究，常常觉得时间紧迫，造成探究活动无法深入、草草收场。

（二）实验问题

本课题的实验中存在氯气逸出产生污染、现象不明显、操作复杂等缺点，若课堂教学中做大量演示实验或学生实验，存在安全隐患，且不易观察，如氯水滴到石蕊试液或pH试纸上，现象变化快，学生难以正确描述实验现象。

（三）“伪探究”

目前课堂中要么将探究等同于演示实验，要么越俎代庖， 探究活动形式化， 只有形式，而没有体验、没有反思，操作和思维严重脱离。

（四）忽视动态生成

探究过程中经常会出现许多意想不到的问题，一些教师不能很好利用课堂上的动态资源，合理调整探究思路或帮助学生解决新问题，从而使探究活动迷失方向或偏离方向，探究活动无法顺利完成或草率收场。

二、翻转课堂教学模式下的探究

科学探究是新课程改革所倡导的重要理念，它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素，可见探究教学是围绕问题的提出与解决而展开教学的过程。

翻转课堂教学模式下的探究学习主要由课前自主学习和课堂探究活动构成。（见图1）

课前，学生首先通过观看教师预先制作的微课视频，自主完成任务单，练习并检查学习效果；然后教师组织学生交流与讨论自学中存在的问题，由教师加以汇总，并设计以关键问题为中心的实验探究课堂教学，组织学生进行课堂探究学习。

（一）课前设计模块

微课视频的设计、自主学习任务单的制作除了需要考虑素材内容的选择、知识呈现方式之外，对于紧接着要进行探究教学的翻转课堂的微课来说还要对素材暗含的“问题”进行拿捏、预设，并进行适当的情境化“包装”，使得学生的自主学习和协作探究不偏离教学的重点、难点，从而达到学习效率的最大化。

1. 问题的设计

（1）源于学生的“疑惑”

“问题”是科学探究的核心，探究始于问题的提出，随着问题的解决而终了。当学生的已有知识及能力不能解释当前学习内容，或与当前知识矛盾的时候，便形成了认知冲突，“疑惑”激发起了学生的探究热情，成为探究学习源源不断的内驱力。

“翻转课堂”颠倒了传统的教与学的先后顺序，先学后教、以学定教。课前学生通过自主学习能清晰地了解自己的学习情况，充足的预习时间使学生有可能提出问题；若教师能立足于学生的最近发展区，巧妙设计任务单中的各任务的难度与梯度，创设趣味横生、又贴近学生实际的学习情境，便更有可能诱导学生主动提出有待进一步探讨的问题。

（2）源于学科中的“关键问题”

笔者以为，设计翻转课堂的内容分布结构时，首先应立于单元教学的角度全盘考虑，对教学目标进行整体分析：扣问哪些内容属于当教师提供一定帮助时，学生通过自主学习就可以轻松达成的低级目标；哪些内容是包含学科内重要的知识、观念、方法等素材，是否需要将之转化为问题进行探究教学？此种问题谓之“关键问题”。

2. 问题的具体设计流程

传统课堂中，“氯气的性质”一般需要2课时的新授课时间，围绕氯气的物理性质、氯原子的结构、氯气的化学性质及其用途，有条不紊地展开授课、注重知识的系统性，实验以教师的演示为主，但是对于氯水的成分及其性质的探究这部分重难点内容的处理由于课时紧张显得略为粗糙，以至于很多学生难以理解；在翻转课堂模式下，不拘泥于传统课堂的线性教学思路，以氯气与钠、铁、铜、氢气、水、氢氧化钠的反应的6组实验内容为抓手，设计微课视频，构思自主学习任务单，先让学生通过课前自主学习能初步认识氯气的物理性质、原子结构与化学性质、物质用途之间的联系（既可以集中一段时间学习，也可以分散进行），在课中学习时，在教师的指导下就预习中出现的难点问题展开讨论与探究：关于氯水的成分与性质、氯水使滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原因2个复杂问题，需要的总学习时间不变，但是教师的讲授时间相对缩短了，使得探究活动时间充足，探究活动得以深入，学生对氯水的成分与性质、与碱反应的认识加深。

3. 制作微课视频

在上述教学分析、知识重构、问题设计与教学情境化处理后，寻找合适的实验视频素材或者亲自动手做实验并录制成视频文件，制作课件，运用录播软件制成视频并最终与实验视频整合为实验微课视频文件，上传至网络供学生观看使用。

（二）课堂活动设计模块

1. 展示交流、确定问题

各小组成员将自主学习任务单上的疑惑与问题相互交流，自行纠正，老师将学生中共同存在的问题集中起来，引导学生将其分解成几个子教学任务进行释疑解惑、合作探究。汇总为3个核心问题：

①红色的玫瑰置于潮湿的氯气中为什么会褪色？

②氯水为什么保存在棕色细口试剂瓶中？

③向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加几滴氯水，为什么会褪色？

应用新知识的探究，进阶式的学习和及时反馈，强调学生积极探索，反思和创造，而不是反复的记忆，以创新方式向学生传递丰富的学习内容，引导他们有效学习并能将其所学付诸应用，以激发学习自主性和探索精神，获得更为深刻的学习体会和高级思维能力。

2. 合作探究、释疑拓展

探究不仅是学生小组协作做实验的动手实践过程，更是理论上分析推理、思维上上下求索的动脑的过程，而后者正是探究教学中的难点，特别是学习如何将复杂问题具体化、学科化，如何设计验证假设的实验方案等正是很多教师在教学中容易忽视且难以处理的环节。

真实的课堂情景往往是复杂的，学生独立分析问题、解决问题往往非常困难，所以能否将真实的问题首先正确拆解为可以解决的几个“子问题”是探究活动能否进行下去的关键要素。

譬如问题“红色的玫瑰置于潮湿的氯气中为什么会褪色”具体拆解过程如图5所示。借助流程图的分析方式，引导学生逐步分析引起玫瑰褪色这一宏观现象的微观原因。由图可知，这个问题由3组不同层次的子问题构成：①氯气能使玫瑰褪色吗？②氯气与水反应生成了什么？（换言之氯水的主要成分是什么？）③盐酸有漂白性吗？次氯酸呢？子问题之间环环相扣、步步为营，一个问题的化解又是另一个问题的开始，思维锁链的逐个解开将课堂探究活动慢慢推向高潮。

3. 反思总结，练习巩固

师生一起总结学习内容、获得的认识，使知识系统化、条理化，加深了对氧化还原反应的基本概念的理解，便于学生对本课氯气的性质的掌握，并进行变式练习，及时让学生将所学知识应用到具体问题中，即时发现学生存在的认识偏差，给予纠正。

三、 教学反思

与常见的网络课堂相比，微课带来完全不同的学习感觉：精巧、短小、自由、实用、高效。随时随地播放，为学生提供了“自助餐式”的资源。翻转课堂教学模式下，学生在课前完成难度较小的、零碎的事实性知识、简单实验操作等相关知识的学习，减少教师课堂讲授时间，从而留给学生更多的时间进行实际操作、合作探究、生生互动及师生互动交流，充分发挥了学生的主体作用，从多方面开发学生的思维，使学生始终处于不断探索的情境中，从而激发学生的创新思维，提高学生的创新能力。

本节课依托氯水成分的探究来引导学生深度学习，是一个不断优化实验、优化思维的过程，对学生而言，知识的获得过程更为丰富，就实验设计过程而言，学生主要是在进行智慧技能的学习，就实验验证过程而言，可以有效地训练学生的实验能力，培养学生的实践能力和创新精神，培养学生在观察中发现、在发现中思索的能力，实现知识增长与技能发展的统一。这种通过创设学习情境，让学习者在体验中学习能使学生学习时的心智模式得到很大的改善，充分地挖掘了他们学习的潜能，有效地改变传统传授性灌输教学学生肤浅学习的状况，不是以标准答案去束缚学生的思想，而是给予一个学习的机会，提供一个论证的机会，捕捉一个发展的机会，通过学习体验，在知识和能力之间架起一个桥梁。

在实验中出现的错误、疑问及异常现象也会可以成为下一个问题的生长点，如在氯水与紫色石蕊试液反应时，小组内部分同学实验中并未出现紫色石蕊褪色的现象，出现与教师原来的预设截然相反的情况，两种不同的实验现象也将成为深入探究问题的另一种情景，这就要求教师的备课要更加充分，要考虑到课堂中可能出现的情况及解决策略，另外简洁明了、声情并茂的微课制作和任务明确、思路清晰的学习任务单的设计，对教师的要求也更高，从某种程度上也促进了教师的专业发展水平。

参考文献

[1] 钱华 . 微课在高中化学教学中的是实践应用和思考[J]. 化学教与学，2014，（11）：52-53

[2] 夏建华 ，后勇军 .知识性构建型翻转课堂典型案例研究[J]. 化学教学，2015，（9）：27-31