基于超星学习通的混合教学模型在化学实验课程中的应用

郑婷婷 薛雨婷 杨莹 李凯(首都师范大学化学系，北京 100048)

0 引言

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验课程从学生未来发展的需要和生活中的实际问题出发去建构内容体系，帮助学生更多地了解实验在化学发展进程中的重要作用，切身感受化学实验探究的过程。通过课程使学生巩固化学理论知识和掌握一定的化学实验技能，使学生在实际生活中以化学的观点观察物质变化的现象和规律。然而，由于时间和条件等原因限制，学生对实验的思考和探究的程度不够[1]。因此，混合式教学模式的提出为教学调整提供了新思路，它促进学生自主学习，激发科学探究精神，提升整体科学素养。当前信息技术迅速发展，教育事业开始指出以教育信息化推动教育现代化，积极促进信息技术与教育的融合发展。超星学习通是由超星教育科技有限公司推出的移动教学平台，具有随时创建课程、涵盖海量学习资源、教学互动多样、学情报告反馈等特点，成为当前市场上应用广泛的移动教学平台。混合式教学的提出引起了教育界的广泛关注，为教育水平的提升开拓了新道路。

1 混合式教学

1.1 混合式教学内涵

混合式教学是一种基于计算机网络环境的教学模式，最早由国外的企业培训机构提出，它主张将传统教学的优势与E-learning(即网络化学习)的优势结合起来，以达到最理想的教学效果[2]。综合采用以学生为主体、基于“协作”理念的小组教学形式和以自主学习为主的教学形式[3]。其本质是要改变“以教师讲授为主”的传统课堂结构，构建新型的“教师主导—学生主体结合”的结构[4]。这种模式将线上与线下课堂紧密结合，也将传统课程和网络课程资源有效结合，提升教学质量，提高学生的独立思考能力、创新力以及综合竞争能力。

1.2 混合式教学理论基础

1.2.1 建构主义学习理论

建构主义学习理论强调知识是客观的，知识主要是由个体主动建构而获得的。混合式教学主张学生在学习中主体性与教师在教学中主导性的结合，来强化学生主体作用的发挥，这与建构主义学习理论不谋而合[5]。学生查收教学资源进行预习，查看学情报告去发现问题，课堂上合作探究解决问题，从而完成自主建构知识。建构主义还强调知识具有社会性与协商性，知识建构不仅是个体的自主建构，更是一种社会性的建构活动。学习是在教学群体之间的协作学习下完成的，教学群体的思想和智慧可以被共享，即共同完成对所学知识的意义建构。因此，在教学设计中，小组合作讨论汇报分享等课堂活动有着更重要的意义[6]。

1.2.2 人本主义学习理论

人本主义理论认为学习是个人潜能的发挥，是人格的健康发展，强调的是学习资源的提供和学习氛围的营造，认为学生的体验感和参与度对学习效果很重要。人本主义学习理论要求教育要回归到人的发展的原点，主张学习本质是促进学生素质全面发展。混合式教学体现了以人为本的精神，基本实现了以学生为中心的教学模式。其所营造的网络学习氛围为学习者创设了自由开放的学习环境，提供了丰富的课程资源。它拓展了学习的时空维度，为学习者的自主学习、协作学习、归纳知识提供了基础。在混合式教学模式中，师生成为双向交流、互助平等的关系，这种人际关系也反映了人本主义崇尚的人的尊严、民主、自由、平等价值观[7]。

1.3 混合式教学模型

基于建构主义和人本主义两种学习理论，构建了如图1所示的混合式教学模型。

图1 混合式教学模型

2 化学实验课程教学现状

当前化学实验课程以学生课下翻阅实验教材，预习了解原理和步骤，再到实验室做实验的模式。而这种模式不利于学生对实验内容深入探究，学生只是简单知晓实验原理，对照实验书要求开展实验，照方抓药。事实上，学生不能做到将理论知识融合到实验原理中，进而知晓每一步实验目的，对实验充分熟悉。这种教学模式致使教师和学生课上缺少交流和指导，忽视了学生对实验创新和操作能力的培养。

3 混合式教学模型应用

以化学实验课程《正溴丁烷的制备》为例作教学设计，由课前网络自主学习和面对面课堂两种模式构成。

3.1 教学活动实施

3.1.1 课前网络自主学习—娱教思维

基于体验式学习强调学生主体对学习情境的投入、持续探究、情感体验，促进自主发现知识、发展认知能力，笔者将课前网络自主学习设置成游戏模型，只有闯关成功才能够进入实验室课程，以此来激发学生的参与感和学习动机[8]，游戏模型如图2所示。

图2 课前学习闯关模型

在分析教学内容的基础上，教师制定教学方案及学习任务清单，提前制作教学课件、实验操作视频等课程资源，设置任务点并上传到客户端。自主学习前，学生首先进入第一关卡，查收学习清单。紧接着进入第二关卡，在了解学习内容的基础上，开展在线自主学习，遇到疑问学生可以在“讨论区”发起话题讨论。为检验学生预习效果，调整课堂教学内容，教师发布第三关卡预习测试。针对本课程而言，测试包括实验室安全、回流反应、产品纯化三部分，每部分设置及格线，可反复测试直至合格。例如在实验室安全阶段，涉及强酸、强碱沾染处理和废液回收等问题；在回流反应阶段，从搭建回流装置到药品处理等细节设置问题。只有三个关卡全部闯关通过，学生才能拿到“通关钥匙”，进入实验室参与实验。

3.1.2 面对面课堂学习

在实验课上，教师充分利用超星学习通移动平台的交互性和开放性，使用签到、随机选人、分组任务等课程活动，丰富教学活动。教师组织学生利用“签到”功能统计出勤率。紧接着发布活动“分组任务”，学生小组内对实验原理和操作流程等问题分析讨论。教师随时关注学生状态，根据表现评定积分，讨论完毕后选出汇报者展示。随后教师针对教学重难点和在线学习中学生讨论较多的疑问补充讲解，强调注意事项。探究过后，学生开始实验并观察记录现象。教师关注学生实验情况并根据制定的实验操作评分细则记录成绩，对学生进行个性化指导。

3.2 教学评价体系

课程采用在线课程和面对面课堂结合、过程性评价与结果性评价结合的多元化评价体系，实现了“结果”到“过程”重点转变的多维度多层次的学习评价，以促进学生学习的自主性。该方式注重学生在线课程参与度和动手操作能力，课堂上的团队探究分析和实验动手能力，将被动学习转变为主动学习、注重思考和探究的自主学习[9]。考核评价具体涉及在线课程学习、预习测试、课堂活动表现、实验操作、实验报告成绩相结合的方式。

4 结语

在混合式教学模型的基础上，基于当前化学实验课程的教学需求和智慧平台超星学习通的应用特点，探索出智慧教学平台与传统课堂相结合的教学模式，对《正溴丁烷的制备》课程进行了全新的教学活动和考核评价设计。这种摆脱了时间、空间限制的课堂教学模式，不仅提升了教学质量和学生能力，同时推动了课程数字化改革和信息化进程[10]。后续如何将这种教学模型应用到更多理论课程中，提升整体教学质量仍需进一步探索。