“互联网+”背景下有机化学线上教学策略的研究

吴科元 刘雅莉

摘   要：自疫情以来，“互联网+”对教学的影响日益凸显，而线上教学的问题也逐渐被暴露出来。根据疫情期间线上教学出现的问题探究有机化学线上教学的策略，并结合现代信息技术手段，将有机化学的教学与互联网和生活相结合，由此可提高在线教学的效率。

关键词：“互联网+”;有机化学;线上教学

中图分类号：G633.8    文獻标识码：A    文章编号：1009-010X（2021）35-0033-04

近年来，“互联网+”背景下的线上教学、网络课程在我国快速发展，已成为日常教学不可分割的一部分，因此怎样真正提高学生网络学习的效率成为我们面临的又一项巨大挑战。有机化学是一门相对抽象的学科，以研究有机化合物为基础，其思维方式和学习方法与学习无机化合物相比有很大的差别，同时有机化学作为高考的必考题型，在高考中占有很大比重。在日常学习中，教师在课堂上单纯讲解相关知识比较抽象难懂，所以学生的学习效果不够好，这造成有机试题成为了学生失分的“重灾区”。本文以笔者所在的学校为例，搜集、汇总疫情期间线上教学出现的各种问题，由此对有机化学线上教学策略进行研究，并提出新的在线教学模式，以期提升线上教学的效率。

一、有机化学教学分析

笔者在长期的有机化学教学中发现，传统的有机化学教学通常存在以下不足之处：

（一）学生的预习效果不好

有机化学知识较为复杂与枯燥，课本上对部分反应机理的描述不多但还需掌握，这使得学生感到有机化学知识繁琐且难以理解。教学方式多为教师集中讲解，缺乏与实际生活相联系，学生靠死记硬背掌握相关知识，这样掌握得既慢遗忘得又快。

（二）教材与考试存在着客观的“剪刀差”

教材中较为简单的题型测试目标限制了学生应用知识解决实际问题的能力，而平时考试中的有机化学试题常以开放题和有机推断题为主进行考查，这样的题目要求学生能多角度地思考问题。所以导致一部分学生在面对有机化学试题时会感到即使学了也不会的无力感。

（三）有机化学实验教学条件不足

教材中与有机化学相关的探究实验有14个，验证实验有3个，制备实验有3个，实验设计有3个，有关实验的习题有1道，总计24个，由此可见有机实验在有机化学学习中的重要性。由于受到各种条件的限制，加上部分有机实验反应较慢，副产物较多，对身体有一定的危害，因此教师通常采取口述实验或者视频演示实验的方式进行教学，有条件的学校可能会演示一些简单实验，但教师在演示过程中，由于学生人数较多、视角和距离等原因，也无法保证每一位学生都能清楚和完整地看到教师演示的全过程，这导致实验并未达到培养学生的学习兴趣、增强学生对知识的理解的目的。

二、线上教学情况分析

新冠疫情爆发延迟开学后，各中小学及高校都在努力创造条件开展线上教学。在疫情防控常态化的今天，各学校都已经开始正式教学，但我们有必要对线上教学的经验及时进行总结，以避免在今后类似的情况下遭遇由经验不足导致的慌乱。

（一）线下与线上虽顺利切换，但质量难以保障

笔者根据线上教学的角色设计了分别针对教师和学生的两份调查问卷。问卷结果显示，70%的教师在疫情之前未开展过线上教学，近一半的学生在疫情之前未参加过线上教学，但疫情之后几乎所有的教师和学生都已经对线上教学有了一定的了解。从数量上看，由于疫情，互联网与教育的结合愈发紧密，从线下教育到线上教育的转化也顺其自然地完成了。我们虽然在线上教学方面取得了初步的实践经验与教学成效，但经过疫情好转后开学测试的检验，发现线上教学的质量较线下教学而言还是大打折扣。

（二）线上教学平台虽多，但想达到与线下等同的教学效果难

笔者粗略统计了各学校线上教学的平台，发现种类有二十余种，其中QQ直播、腾讯会议、钉钉为应用较多的平台，这些被较多应用的教学平台都能基本满足常规教学的需求，但也存在一些不足之处。如腾讯会议虽能实现多人线上面对面交流但却无法实时统计在线人员名单;钉钉可以实现本节课未上课学生名单及学生听课时长的统计却无法保证远在屏幕另一端的学生是否处于挂机状态。由于高中生的自主学习能力较差，因此利用这些平台进行教学很难达到与线下等效的教学评价与反馈效果。

三、基于“互联网+”的有机化学教学策略

在疫情防控常态化的形势下，我们仍需对线上教学方式进行系统认识及理论分析。根据高中生的特点，探寻出一种能够将互联网与教学活动中的每个环节相结合的一整套教学体系，这对于帮助学生掌握知识要点、增强创新能力、促进综合素质的全面发展具有非常重要的意义。

笔者依据学生的实际情况，综合教学实践的前期探索，依托北京四中网校的爱学平台（以下简称爱学），构建了“三三加一”教学模式，努力实现线上教学与线下教学质量等效，同时为有效实施线上教学提供了参考。第一个“三”指的是教学过程分课前、课上、课后三步;第二个“三”指的是教学由教师主导，学生是主体，以多媒体为中介;“加一”指的是教学内容的延伸与拓展，即第二课堂。

（一）课前预习

课前，教师通过爱学向学生推送电子版学案和与学案内容完全吻合的微课，要求学生根据微课完成导学案，并在规定时间内通过爱学反馈给教师。然后教师针对学生反馈的学案和提问情况进行二次备课，做到在课前充分了解学情，进而能在课堂上有针对性地解决问题，有的放矢。而学生作为课堂的主体，在学习了微课之后，获得了充分的知识储备。在线上教学期间依然坚持让学生自主预习有利于培养学生的科学探究精神与自主学习能力。

1.严格把控微课，增强预习的趣味性。北京四中的爱学平台虽针对每个知识点都有对应的微课，但我们要做到微课尽可能适应学情，让学生不出现在课程未开始时就已经感到困难的情况，所以教师应根据实际情况录制适合自己学生的微课。这里向大家介绍两种适合在一线教学中使用的微课录制方法：（1）教学录像型即将教师的讲课、演示、示范等教学活动利用摄像机或录播系统拍摄下来，制成教学微视频，此种方法能够让学生有亲临课堂之感。没有微格的学校可用录像机在普通教室进行微课的录制，这也能取得相近的效果。（2）屏幕录制型即通过软件将多媒体课件或教学动画等通过电脑进行展示并对其进行讲解录制。此种方法相较于录像型制作方法更简单、方便，因此更容易在普通教师中推广。

2.严格落实二次备课，增加教师对课堂的把握。在爱学平台收到学生的学案反馈后，教师根据学生学案的完成情况了解本班学情以修订学习目标、教学重点和难点，并对教学环节中不恰当的部分进行修改，同时从课程实际出发选取合适的教学手段进行教学。

（二）课上互动

线上教学将教学行为和教学空间分离开来，这加大了师生互动的难度。对此各直播平台不断进行改进，目前笔者所用的爱学平台推出了共享屏幕、评论弹幕、实时点名签到、连麦提问、推送答题卡等实时功能，在活跃课堂气氛的同时提高了学生课堂的专注度，也增强了学生学习的积极性。针对有机化学空间结构学生难以想象、反应原理难以理解的特点，教师可在线上教学中结合多种信息技术加深学生对相关知识的理解，进而可增强学生学习的积极性。

1.ChemOffice、GaussView等高级软件的应用。教师可利用ChemOffice、GaussView等高级软件对任意有机物的分子结构和空间立体构型进行仿真，由此可降低学生理解有机物结构的难度，加深学生对有机物空间构型的理解，如此一来针对同分异构体种类的判断也就一目了然了。例如通过建立甲烷的球棍模型（如图2所示）可使学生直观感受甲烷的正四面体结构。对于有机化学常见考点之一的共面问题也能够通过此软件变得可视化，例如通过构建甲苯、苯乙烯等有机分子结构模型（如图3所示）观察最多共面原子个数，这解决了不能面对面使用实物模型造成的学生对结构难以理解的问题。

教师还可以通过结合ChemOffice里分子的立体结构讲述有机物分子化学键的断裂和形成情况，并对有机反应实验过程进行仿真。如此可使学生对有机化学中较难掌握的反应机理问题有直观认识的同时培养学生的证据推理与模型认知核心素养。

2.仿真实验室。目前市面上有很多线上实验室如大连理工大学的MLabs软件就可以对某些实验进行线上模拟，如乙酸异戊酯的制备实验或简单有机反应装置的搭建，但该软件的这部分功能尚处于内测阶段，所以应用具有一定的局限性。上面介绍的ChemOffice中也有能够搭建反应装置的组件（如图4所示），应用这些软件进行教学可使学生对实验仪器有更加深刻的认识。

图4 ChemOffice搭建的蒸馏实验装置

3.过程、流程模拟。对于一些难以演示的工业流程，教师可应用多媒体对其进行模拟演示。例如在讲解“脂肪烃的来源及其应用”中的原油分馏及裂化过程时，限于条件不能组织学生实际参观也没有大学化工实验课的装置，这时教师可以通过电脑把该实验的全过程模拟出来，这无疑能使问题更清晰化、更具说服力，同时该流程的动态过程模拟也能使学生对主要生产设备内的反应产生身临其境的感觉。一系列多媒体软件的应用使有机化学的线上教学更加顺利，实现了学生自主探究学习有机化学、化抽象为形象的目的，同时还体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。

（三）课后巩固

教师根据本节教学内容设置相关的习题任务并在爱学上进行推送，学生利用当天的自习时间完成任务并按时在爱学上提交，爱学会实时将学生的作业完成情况进行汇总，包括班级整体作业上交情况、每小題正确率、错误学生名单（表1）及单个学生的得分排名情况、作业完成时间等各项统计（表2）。

教师结合学生的作业完成情况有针对性地录制讲解微课并通过爱学推送给学生，学生可以根据自己的作业情况有选择性地观看，听不懂的问题还可以暂停或者反复观看。教师也可以根据后台数据建立错题库，以在今后的测试中反复测试出错率较高的题，如此可夯实学生的薄弱知识。

（四）课外延伸

化学第二课堂是化学课堂教学的延伸，即将课堂所学与生活实际相结合，让学生在多样的课外活动中自主探究学习，由此可巩固学生的知识，提升学生的能力。在网络环境下，学生可以自主了解的相关知识有很多，教师也可以推荐一些适合的网站让学生以小组为单位进行生活中有机化学课题的研究。例如在讲解“生活中两种常见的有机物”时，教师可鼓励学生利用身边的材料进行实验。通过这些资料向学生传达了一个重要信息——化学与我们的生产生活息息相关，这体现了科学精神与社会责任核心素养。

教学实践表明，将有机化学与互联网相结合，应用合适的多媒体并适当引入最新的前沿科研成果对于提高学生的学习兴趣，促使学生发挥主观能动性具有积极作用。除此之外其还可以培养学生的科学素养，拓展学生的知识面，进而可实现以研促教、教研相长。