信息技术多元化教学模式在无机及分析化学教学中的应用

赵 颖， 王玉芳

(洛阳师范学院化学化工学院， 河南洛阳 471934)

0 引言

无机及分析化学课程是高等学校理、 工、 农、 医类专业开设的一门重要的基础课程. 该课程涉及的重点难点多， 知识点琐碎， 内容跨度大， 虽然教师在课件制作中利用了动画和图片素材来改进教学， 但效果不尽如意. 同时， 该课程开设于新生入学的第一学期， 大部分学生仍停留在高中阶段课上满堂灌、 课后刷题的习惯中， 自主学习能力差、 基础薄弱、 师生互动少、 理论与实践脱节等问题突出， 对课后作业不会变通， 常常陷入困境， 存在抄袭现象. 课程考核中采用闭卷考试， 形式单一， 难以衡量学生的学习水平. 本文结合慕课、 雨课堂、 翻转课堂等多元化教学模式对传统课堂进行探索性改革.

1 教学信息技术概述

教学信息技术侧重于利用信息技术进行教学模式更新和教学资源开发， 实现课堂教学的数字化和智能化， 最终建立“开放、 共享、 交互、 协作”的新型教-学方式. 2019年4月中国慕课大会召开， 引起了教育领域的极大关注. 该活动在教学理念上体现了教学中心从“教”到“学”的急剧转变. 尽管慕课具备很多独特的教学优势， 但是缺点也很明显， 不可能取代传统的课堂教学. 大学生利用网络开展课程学习， 除了需要学习动机和学习兴趣外， 还需要具有自主学习能力和较强的学习主动性； 尤其对于广大新生来说， 面对全新的大学生活， 心理尚未成熟， 认知能力和独立思考能力不强， 无法开展自主高效的课程学习, 只有在传统教学的基础上， 利用慕课这种有效手段， 才能取得良好的课程教学效果[1-2].

“雨课堂”利用PowerPoint和微信平台使线上线下相结合的教学模式得到实现[3]. 教师通过雨课堂将相关习题、 PPT、 MOOC视频和测试题推送到学生的手机或电脑端， 实现虚拟课堂与实体课堂相结合， 覆盖了课前、 课上、 课后的每一个教学环节， 确保师生在每个教学阶段的有效互动， 既打破了传统教学的局限性， 也为师生提供了数据化支持， 使教师及时掌握学生的学习动态.

“翻转课堂” 起源于美国， 是随着互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用发展起来的一种新颖的教学模式[4]. “翻转课堂”模式颠覆了传统的教学模式， 改变了教师主宰课堂、 学生被动接受的低效学习状况， 将课堂还给学生， 体现了学生的主体作用.

自此， 基于信息技术的多元化教学模式成了课堂教学改革的有效手段.

2 多元化教学模式设计

伴随着网络和教学辅助手段的进步， 多元化教学模式经历了一个快速的发展过程. 实践过程中人们逐渐认识到， 多元化教学并不是传统讲授课程和网络课程的简单叠加， 而是利用多种学习资源和多种学习方式进行教学设计、 对传授内容进行系统分析、 将新的教学理念和不同教学方法加以合理使用的新型教学方法. 这种多元化教学模式为无机及分析化学课程的教学改革提供了一个全新的思路： 学生在专业的线上平台进行自主学习， 通过课前学习准备进入课堂教学， 再与老师、 同学进行面对面的探究， 最后回到线上进行学习巩固和拓展， 从而融通了线上线下、 课内课外两个空间.

多元化课堂的实施包括课前设计、 课中实施和课后巩固三个方面. 课前设计阶段： 教师事先设计好合理、 有效的教学目标， 针对教学目标分析课堂教学内容， 运用星级标记方法将重难点依次显示出重要程度， 对内容进行总结归纳， 制作PPT上传于网络平台——雨课堂， 学生观看相应的网络在线课程， 进行提前预习. 课中实施阶段： 通过演示实验以及科学常识、 学科前沿、 经典故事介绍等， 以问题导入的形式解决重点难点部分. 无机化学部分按照课程内容分为化学基本原理、 物质结构理论和元素化学三部分， 可以针对不同的内容板块实施不同的教学方式. 例如， 在化学基本原理部分， 讲到标准摩尔燃烧焓， 可以与实验相结合， 让学生设计一个实验装置或仪器模拟测定萘的燃烧热， 这样既结合了课本， 又与科学探究以及生活能源问题相结合， 验证与巩固所学； 在可逆电池热力学这一部分， 让学生查阅文献资料， 结合实际谈谈火力发电、 手机电池、 燃料电池、 锂离子电池等. 又如在物质结构理论部分， 学习原子结构章节时， 课前知识准备阶段用信息化的优势将抽象问题形象生动地演示出来， 用动画演示原子轨道和电子云角度分布、 空间伸展方向及核外电子排布， 通过渗透穿插介绍人类对原子结构探索的化学史过程等； 在讲授“化学键理论”时， 介绍化学家鲍林如何获得诺贝尔奖与他的杂化轨道理论、 共振论以及电负性标度等， 并借此鼓励学生阅读《化学键的本质》一书， 强化学生对专业知识的认知， 拓展学生的专业视野. 也可以利用化学类专业软件计算和图形演示功能， 增强教学活动的效果， 借助Gaussian演示分子轨道的填充情况， 方便学生理解分子轨道理论， 等等[5]. 课后巩固阶段： 根据课堂学习内容， 设计好测试题目， 推送到雨课堂中， 再利用雨课堂平台返回的数据对学生知识掌握情况进行统计分析， 根据反馈意见调整教学， 提高教学的有效性. 同时， 还可以利用私信功能与学生进行沟通， 提出意见与建议.

多元化教学模式的实施将线上、 线下教学相连接， 实现了从关注“知识的传授”向关注“学生的发展”转变， 从怎样“教教材”向怎样“用教材”转变， 从注重“教”向注重“学”转变， 从“传统教学”向“新理念教学”转变； 培养了学生的自学能力和独立思考能力， 锻炼了学生的团队合作意识， 为后续课程的学习打下良好基础.

3 多元化教学模式评价

多元化教学由于环节较多， 比较适合用过程评价方法. 采用的评价方式为： 期末成绩占50%， 平时成绩占50%. 平时成绩由三部分构成， 课堂问答及测验占20%， 作业占20%， PPT展示占10%. 分组课堂展示及讨论阶段根据组内同学表现互相给定分数， 学生可选择做PPT的形式完成. 实践过程中， 通过细化考核方式， 公平、 全面地评价每一个学生个体的具体学习情况， 从而调动学生的学习积极性， 实现过程管理和全程教学， 培养学生的自主学习和主动解决问题的能力.

4 多元化教学模式面临的任务

其一， 激发学生在课堂上的学习热情. “信息技术+黑板+微信”的教学方式强调教学互动， 不受时空、 地域的限制， 全方位全时域立体交叉. 教师通过网络公告的方式提前布置学生在线预习学习内容， 充分利用网络资源， 通过移动终端与学生进行高效互动.

其二， 提高教师开展信息化教学的能力. 教师作为单独的授课个体， 其阅历和性格特点决定了各自不同的教学风格. 幻灯片、 慕课、 微课、 即时通信软件等计算机技术和网络技术的融合应用和发展， 能够激励教师讲出个性、 讲出才华， 最终让广大学生受益.

其三， 推动教学团队出版适应智能教学的新教材. 相对于传统纸质媒介， 电子媒介更加凸显了别出心裁的教学设计和个性化的教学风格. 在传统教学模式的基础上， 通过信息技术和网络教学资源的深度融合， 开发出具有多种综合功能的智能型新教材.

5 结语

多元化教学不仅是教学理念的变革， 也是学习理念的变革. 这一变革基于网络教学资源的充分利用， 利用在线教学和传统教学的优势互补来提高学生的认知效果. 这种变革不仅是形式的改变， 也是在分析学生需要、 更新教学内容、 评估实际教学环境的基础上发起的教学方式的整体改变； 既是学生的认知方式发生了改变， 也使教师的教学模式、 教学策略、 角色发生了深刻的变化.