“双一流”建设背景下翻转课堂在地球化学课程中的应用

李双

[摘 要]“双一流”建设背景下，高校地球化学课程教学改革势在必行。现在地球化学课程在地质类课程体系当中已经受到重视，由此翻转课堂在地球化学课程中的应用能够有效地推动该课程的发展。文章从地球化学课程翻转课堂的概述入手分析，阐述翻转课堂对地球化学课程改革的意义，并且为其融合提供相应的策略。

[关键词]“双一流”建设;翻转课堂;地球化学课程

[基金项目]2018年廣西高等教育本科教学改革工程项目“‘双一流建设背景下地方高校《地球化学》课程教学改革研究与实践”（2018JGB210）

[作者简介]李 双（1984—），女，河北保定人，地球化学博士，桂林理工大学地球科学学院讲师，研究方向为地球化学。

[中图分类号] G642.4[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）47-0-04[收稿日期] 2020-06-11

一、引言

地球化学课程是目前地质类课程的一个重要分支，它极具特色，旨在从化学的角度去分析地球以及天体。作为一门新兴的学科，地球化学在其教学过程当中仍存在一些问题，例如教师的重视程度不够、教学策略有待提高、教学内容需要革新。所以，将这种新兴的学习方式翻转课堂融入地球化学课程当中，有利于学生在课上课下都能够结合视频进行学习，并且基于自己的学习状况和兴趣调整自己的学习方式，使地球化学课程教学更加灵活化。

“双一流”建设是2017年提出来的新概念，它是继985、211后一种全新的学校建设方式，也是学校教学模式改革的方向。它与普通高校的区别在以下几个层次：首先，使学习氛围更加浓烈，学校里的学生自主能力较强。其次，它的教学资源比较丰富，它为学生提供了广阔的平台，让学生能够丰富阅历，打开眼界。它还将实践作为教学的理念，重视实践，为学生搭建实践平台，让学生有丰富的实践机会，比如各种各样的竞赛，一些公益活动和科研学术探讨，学生都有机会参加。正是由于“双一流”建设给学生提供的资源较多，如此学生深造的机会也会比较多，双一流建设的学校会让学生有更多发展的空间。

二、地球化学课程概述

地球化学课程是在构造地质学、矿物学、岩石学、大学化学等基础上，讲述地球的化学组成、微量元素地球化学、同位素地球化学等知识。地球化学课程主要是研究地球和部分天体的化学组成、化学作用及化学演化的学科，在学习过程当中加强对地球及天体的理解，拓宽学生的知识面，让学生建立起统一的地球科学观，让学生能够掌握研究地球化学的基本理论和方法，了解地球化学的研究现状和发展历史，并且能够运用这些理论解决实际问题，提高学生的综合能力和推断能力。地球化学教学体系主要包括四个方面：第一是原理，第二是地质，第三是应用，第四是方法。原理是让学生掌握类质同像、能斯特分配定律、放射性同位素衰变规律等知识;地质则是将岩石学、构造地质学知识结合到地球化学课程中;应用就是利用地球化学课程中的理论知识解决矿床成因、元素地球化学循环等问题;方法则是依靠电子探针、激光剥蚀等离子体质谱仪、离子探针等大型仪器设备，建立地球化学样品分析方法并解决相关问题。

三、翻转课堂

（一）“翻转课堂”简介

翻转课堂相对于传统的课堂而言，在教学过程当中不仅仅包含了知识的传授，还包括了知识内化的过程，而在传统的教学上，教师只是一味地关注学生是否能够接受知识，而把知识的内化留给了学生独立去完成，那这样无疑导致教师和学生的交流和互动减少了。传统教学中教师在课堂上只是扮演着传授知识的角色，在课堂之下学生要自我进行内化知识，学生在课下进行内化抽象的地球化学知识就容易产生挫败感，进而丧失学习的兴趣和动机，从而根本无法内化学习到的知识。但是在翻转课堂上，这种形式被有效地改变了，教师教学和学生写作业的模式得到了翻转和颠覆。在课后是学生获取知识的时间，即教师通过学生的学习情况以及教学目标设定一些短视频，让学生在家观看学习，完成知识的获取。学生的练习也留给了信息技术的网络平台，教师在课堂上只用根据学生学习的盲点进行指导即可。在课堂上，教师只用对学生思维进行启发，对于学生采取个性化的指导[1-2]。

（二）“翻转课堂”在地球化学教学中的实践意义

1.为提高教学质量服务。翻转课堂在地球化学课堂的运用，从本质上来说，它改变了以往的教学模式，从而提高了教学质量。首先，就翻转课堂的一个教学模式而言，它改变了以往教学模式中教师与学生互动性少，教师扮演主导角色，教师未重视学生的发展的状况，所以翻转课堂在地球化学中的应用，无疑提高了学生学习的积极性，在一定程度上改善了教学中忽视学生为主体的现状

2.促进师生共同进步。不仅如此，翻转课堂以它独特新颖的教学思路及教学安排，这无疑为教师和学生提供了一个更广阔的共同进步空间，在课堂上教师只需要引领学生一起思考，一起发展，在一定程度上促进了师生之间的交流，让师生之间更加和谐，同样也促进了教师和学生的共同进步。翻转课堂将知识的讲授放在了课下，让学生自主完成，无疑是发挥了学生的主动性，改变了以往学生被动接受知识的状态，这样无疑是提高了学生的学习能力，并且训练了学生的思维能力。

3.符合双一流建设的需求。双一流建设旨在培养学生的分析能力、推理能力，让学生能够在丰富的资源和多种平台的情况下，形成独立自主能力，让学生在自我发展当中得到提升，在众多资源当中找寻适合自己的发展模式，并用良好的氛围引导激励学生成长。而翻转课堂正是这样，因此满足了双一流建设的需求，它通过明确的任务和广阔的空间让学生能够自主地学习，并且教师要扮演好引导者的角色，在整个过程当中使学生的自主性得到发挥，并让学生朝着正确的方向努力。这无疑是为学生搭建的平台，让学生可以基于多种资源挑选适合自己发展资源，从而让学生在分析问题、解决问题的过程当中得到全面的发展。将翻转课堂应用于地球化学课程，是符合双一流建设的需求，它能够推动地球化学课程的革新[1-2]。

四、双一流背景下翻转课堂在地球化学课程中的应用探析

（一）转变教学思想，构建新的教学模式

要想翻转课堂真正地融入地球化学课程，教师要转变教学思想，改变以往过分地重视理论传授，将学生放于被动地位的教学模式和教学思想，应该基于双一流的背景下，旨在提升学生的自主性，让学生有机会有平台去成长。因此，教师首先要把学生放在课堂的主体地位上，让学生能够基于自己的实际情况去选择成长的道路，并且教师要扮演好引导者的角色。所謂把学生放在主体地位上并不意味着教师放任不管，而是意味着教师要扮好引导者的角色，扮好学生成长路上的引路人。其次，对于地球化学课程，这种新兴而理论性过强的学科，教师一定不可忽视实践在地球化学课程当中的重要性，无论是在教学过程当中还是在教学过程之后，都要强调地球化学课程的实践性。最后，教师要时刻谨记，随着我国经济水平的提高，地球化学课程将是未来重要的一门学科，它是从元素地球化学、环境地球化学等多个角度去分析有关化学元素在地球当中的作用，这无疑对保护地球有着重要的意义。因此，教师应该重视地球化学课程的教学，并且引领学生形成科学的地球观[3-7]。

（二）提升教师素质，加强地球化学课程师资力量建设

地球化学课程作为一种较为新兴的学科，而且未来是不可忽视的一门重要的课程，教师要想上好此类课程首先应该要丰富自己，提升自己的能力，这样才能够真正地在学生的成长过程中扮演好引导者的角色。首先，教师应该要积极地去丰富自己的理论知识，才能够更好地去推进自己实践能力的提升，才能够更好地为学生服务。其次，在双一流建设的背景下，教师应该去拓展学生学习的资源，要将挖掘资源放在教学过程的始终，要提升自己挖掘资源的能力，要提升自己为学生提供平台的能力。最后，在双一流的建设过程当中，学校应该加强对于教师的培训，让教师与时俱进，能够结合新兴的资源开展地球化学课程，让教师在培训之中得到提升。另外，学校要设有一定的考核机制，激励教师成长，比如为教师搭建平台，让教师参加比赛，以此来提升教师的综合能力。教师不仅仅是教育工作者，更是学生成长道路的引领者，由此教师的素质直接影响到地球化学课程的开展，也影响双一流建设理念是否能够真正地融入地球化学课程之中。

（三）合理安排教学内容，让教学目标明确化

在国家大力发展高校“双一流”背景下，教师应该基于翻转课堂来开展地球化学教学，学校和教师根据学生的实际情况以及对教材内容的把握，制作适合学生发展和符合双一流建设的教学视频。所以，首先教师要对地球化学的教材内容有熟悉的了解和研读，并且能够对地球化学学习内容的编排做系统性的规划。其次，教师在制作教学视频的时候，一定要充分地去调研学生的学习情况以及学生的学习兴趣，这样设计出来的地球化学教学视频才能够激发学生的学习兴趣，让学生在轻松愉悦的环境当中学习地球化学知识，从而增加翻转课堂在地球化学教学当中的有效性和针对性。除此之外，教师在制作教学视频之后，可以先发给学生，让他们作为提前预习的工具，使学生能够在后续的学习当中更快、更好地接受教师的教学，从而促进一流学科的建设。例如，教师在教学“地球化学的定义和研究内容”时，本节内容虽然较为简单，一般情况下学生通过看书就能明白，但是大学生一般情况下都没有预习的习惯，所以在上课时教师直接讲解本节知识无疑是枯燥无味的。因此，教师可以基于本节内容为同学们录制预习视频，让学生做到心中有数，但是在录制视频时教师不能只是讲解知识点，应该结合图片或者视频来吸引同学的注意力，激发学生学习兴趣。其次，教师让学生在观看的过程当中可以为学生设置一些预习任务，让学生区别不同时期的定义，从而让学生在自主的探索当中找到这个知识点的联结性，从而增强学生对于知识点的理解。最后，教师可以针对学生不懂的知识点进行趣味性的讲解。教师制作的视频不仅能够在课堂前供学生使用，还能够在课后让学生反复观看，达到复习的作用。这样便捷的视频制作，实现了地球化学教学质量的提升。

（四）明确安排学习任务，提高学习效率

在翻转课堂上极大地发挥了学生的主体性，引领了学生自主探索，但此时就需要教师有一个明确的教学任务，而且要明确学生的学习任务和学习目标，这是保证地球化学翻转课堂教学能够有效开展的基础，也是提高学生学习效率的保障，这样才能保证双一流建设顺利进行。首先，教师在设定学习目标和学习任务之前，要及时地发现班上学生学习状况的差异性，这样才能够因材施教，设定差异化的学习目标和学习任务，将学习任务落实到每个人身上。其次，教师要在整个学习过程当中制定不同类型的任务，这样才能够保证每个环节上学生学习的效率。教师可以给予学生一个大的、长期的学习目标，让学生对学习目标进行一些分解，让学生自己在分解过程当中有序地学习地球化学知识。例如，教师在教学地球化学第三章“元素结合规律”时，为了让学生知道不同的元素结合规律为什么不一样，教师可以让同学们分成小组自主探究，预习讨论，并且学生可以通过观看视频、查阅资料等来进行理解，以此来帮助学生理解抽象的知识，让学生在每一个预习讨论过程当中都能够有一个学习的目标，这样才能够为学生的学习提供一个方向，帮助学生有针对性地学习。

（五）促进自主学习，提升学习效率

基于地球化学课堂的现状，教师应该对学生的学习方式引起重视，并促进学生学习方式的转变。无论是在课堂上，还是在课堂之下，学生自发产生的学习行为，更拥有持久性。由此，教师要基于学生学习兴趣，充分发挥学生的主体性，促进学生自主能力的发展。其次，教师要促进学生学习方式的革新。以前提倡的机械化和被动的学习方式不能帮助学生更好地掌握专业知识并进行应用创新，同样也不能帮助学生进行高效率的学习，反而会为学生的学习增加负担。现代的地球化学课程培养方案和学习目标，更侧重培养学生的创新和实践应用能力。所以作为地球化学学科领域的专业教师，更应该引导学生采用合理的学习模式，进行高效的学习。以地球化学“地壳的圈层构造及化学组成”为例，本节课的教学重点为让学生理解地球不同的圈层构造以及化学组成分别有些什么。教师在实际教学当中，如果只是纯粹地将地球化学中地球的圈层构造以及化学组成所有知识讲给学生听，这对学生来讲无疑太过抽象，学生也不能达到理解的地步，最后只能机械地记忆相关知识。由此，在实际教学时，教师充分发挥学生的主体性，引导学生自主探究新知。首先，教师可以给学生观看学生所熟悉的山脉、岩石、矿物、矿产等图片。其次，引导学生根据图片内容，讨论“图片上的物品都与哪些化学元素有关？”教师再根据学生的答案引导学生思考“组成这些物品的自然资源都有什么样的特点？”结合图片让同学自主探究，这样既有难度又能促进学生发展的问题，能够较好地将学生吸引到课堂上来。最后，教师又可设置疑问：了解地球的圈层构造及化学组成，想一想我们生活中经常吃的用的都有什么元素。联系生活实际进行教学，促进了学生对知识的理解，也教会了学生一种高效的学习方式。

（六）巧用合作学习，关注学生发展

激发学生自主学习，培养学生自主能力，是地球化学教学的“第一学”，而合作学习是地球化学学习当中的“第二学”。上述两个教学要求相辅相成，缺一不可，它们在地球化学课堂上扮演着重要角色。教师在授课过程中应该促进学生之间的合作学习，充分体现了地球化学教学中探究性，从而激发学生的探究性和创新能力，这样既增加了地球化学课堂的生动性，也促进了学生沟通能力的提升，让学生体会到了合作的重要性，从而提升了学生的人文性和综合素养。

以地球化学中“放射性同位素地球化学”为例，结合学自身的学习状况，将本课的教学重难点设为放射性同位素的衰变原理和应用，并注重培养学生的逻辑思维能力。为让学生理解“放射性同位素的衰变原理”这样的抽象知识，教师首先可以将全班的同学进行分组，让小组合作搜集学过以及物理学、医学等不同领域中关于核素和放射性同位素的内容。随后，教师为学生建立展示平台，并设立小组考核制度，激发学生的兴趣。让学生在展示过程中加深情感体验，充分理解放射性同位素的定义、衰变机制和应用领域。这种学习方式既能促进学生间的合作交流，也有助于学生学习抽象难懂的理论知识，从而促进学生的自主学习能力。

（七）注重启发思维教学，促进学生发展

地球化学课堂上需要教师巧妙地运用教学学习模式，让学生的思维得到引导，从而激发学生对于地球化学学习的欲望。首先，教师在教学时可以通过设置一些问题，来引领学生积极地思考。其次，教师可以根据学生在课后预习的内容，基于学生的兴趣点，创设特定的地球化学探究情境，吸引學生的注意力，引导学生学会提问并解决疑问，让学生在主动的探究过程当中，了解到地球化学知识。其三，教师可以利用学院现有的大型仪器设备等资源服务于地球化学教学，这样能够满足不同学生的学习需要，也加深了学生对于地球化学知识的理解。例如教师在教学“分析地球化学”时，就可以展示并带领学生参观学院的大型仪器测试平台，这样能够有效地吸引学生的注意力，并锻炼学生的逻辑思维能力，让学生在参观过程中，提高对分析地球化学的学习热情。这样的地球化学授课方式将不再只是局限于学习课本上的知识，更多的要跟研究领域前沿相结合。这种创新的学习方法也为学生做毕业论文和设计打下了良好的基础。

（八）注重过程考核方式，构建科学评价体系

基于双一流背景下翻转课堂在地球化学课程当中的应用。教师应该要设立合理的考核机制，构建科学的评价体系，让教师在评价之中实现课程内容、课程方式的调整。首先，教师要改变以往从单一的角度去评价学生，例如将学生的成绩作为唯一的评价标准，要将学生的品质以及学生能力的发展作为评价标准，全面进行考核。其次，教师要保证在评价学生的过程当中，以学生的实际情况为基准，而不是以全班同学乃至全校学生的整体水平作为基准。如果学生能够在以往的基础之上得到进步，那教师就应该给予肯定的鼓励，而不是一味地让学生快速地进步，要给学生留空间、留时间。例如，教师在教学“碳元素生物地球化学循环”时，在引领学生自己结合资源进行翻转课堂的教学任务，自主分析资源得出结论的过程当中，有些学生难免会说出不全面的答案，此时教师要以更包容的态度，去鼓励这部分学生，做好引领工作，引导学生去说出更加全面的答案，而不是急于否定学生。

五、结语

总之，在双一流建设的背景下，翻转课堂应用于地球化学课程势在必行，它能够推动地球化学课程的主体化、时代化和多元化，能够使地球化学课程在正确的教育理念影响下得到真正的革新，能够让翻转课堂真正在地球化学课程中发挥效用，也能够使教师和学生在此教学模式下得到真正的进步。因此，教师和学校应该充分地重视，积极推动翻转课堂在地球化学课程中的应用。

参考文献

[1]赵士博，吴忠港，郑淮远，等.“双一流”建设背景下翻转课堂在医用化学教学改革中的应用探索与研究[J].山东化工，2019， 48（22）：244-246.

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[4]刘青，李静，陆丽娜，等.地球化学类课程中理论与实践一体化教学探索[J].产业与科技论坛，2018，17（24）：137-139.

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[6]李静，陆丽娜，司志森.地球化学课程教学改革与实践[J].科技风，2015（20）：194.

[7]张德会，叶荣，龚庆杰.地球化学课程教学改革的实践[J].中国地质教育，2005（03）：60-62.

Abstract： Under the background of "double first-class" construction， it is imperative to promote the teaching reform of the Geochemistry course. The course has been paid enough attention to in the Geological curriculum system， so the application of flipped classroom in the Geochemistry course can effectively promote the course development. Starting with the overview of the flipped classroom of the Geochemistry course， this study elaborates the significance of the flipped classroom to the teaching reform of the Geochemistry course under the background of "double first-class" construction， and provides corresponding strategies for its integration.

Key words： "double first-class" construction; flipped classroom; Geochemistry course