以原電池教學為例的翻轉課堂教學案例分析
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摘 要：翻轉課堂又為“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可譯為“顛倒課堂”，是將學習以教師為中心向以學生為中心轉移，并對課堂內外的學習時間進行重新調整的一種教學模式。該研究以《化學（選修4）》第四章第一節 “原電池”的教學為案例，介紹基于微課的翻轉課堂教學的實施，探討在化學課程的教學設計中如何合理利用微課實現課堂的翻轉，進而提高教學效果。
關鍵詞：微課 翻轉課堂 原電池 化學
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）03（b）-0128-02
翻轉課堂又為“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可譯為“顛倒課堂”，是將學習以教師為中心向以學生為中心轉移，并對課堂內外的學習時間進行重新調整的一種教學模式。微課（Microlecture），是指運用信息技術按照認知規律，呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源，是翻轉課堂教學模式的重要組成部分。學生在上課前先根據老師的要求對微課等學習資源進行自主學習，在課堂上針對自學過程中沒有解決的問題，進行深層次學習的一種教學模式。
1 教學內容分析
1.1 教學目標
（1）進一步了解原電池的工作原理和構成原電池的條件。
（2）能夠寫出電極反應式和電池反應方程式。
?。?）初步學會自主設計原電池。
1.2 學情分析
在進行《化學（選修4）》第四章第一節“原電池”學習以前，學生已經具備氧化還原反應知識，在物理課中也學習了相關電學知識，達到了學習電化學的條件。
1.3 教學重難點
?。?）原電池的構成條件及其原電池工作原理。
?。?）能夠寫出電極反應方程式。
2 教學流程設計
2.1 學習資料的準備與制作
該研究使用PPT錄屏的方法和Camtasia軟件進行微課錄制，對原電池的相關性質進行了介紹。原電池的教學過程需要涉及實驗演示，老師可以利用Internet查找相關視頻資源，也可以在實驗室現場錄制實驗并將其記錄下來，其中包括鋅和稀的硫酸、銅和稀的硫酸、銅片和鋅片用導線相連平行地插入稀的硫酸中和把鋅片和銅片用導線連接，間接上電流計，平行插入稀硫酸中4個對比實驗。教師再將錄制好的視頻實驗整合到微視頻中。
微視頻中包含的4個對比試驗內容如下。
?。?）實驗1。
提問：把鋅片插入到稀的硫酸中，觀察有什么現象？
現象：鋅片上有氣泡產生。
結論：鋅在金屬活動順序表中位于氫以前，與硫酸反應置換出氫氣。
?。?）實驗2。
提問：把銅片插入稀的硫酸中，觀察有什么現象？
現象：無明顯現象。
結論：銅在金屬活動順序表中為于氫以后，不能與酸反應置換出氫氣。
?。?）實驗3。
提問：把銅片和鋅片用導線連接后，在平行地插入到稀的硫酸，觀察有什么現象？
現象：鋅片上無氣泡產生，銅片上有氣泡產生。
問題：銅片上為什么有氣泡產生？
結論：氫離子從銅片上獲得電子，被還原成氫氣。
?。?）實驗4。
提問：把鋅片和銅片用導線連接，中間接上電流計，平行插入稀硫酸中，有何現象？
現象：電流計指針向銅片偏轉，銅片周圍有氣泡產生。
問題：電流計指針為什么會偏轉？
結論：有電流產生。鋅比銅活潑，容易失去電子，電子沿導線流向銅片。溶液中的氫離子在銅片上得到電子，被還原成氫氣。還可以根據電流計指針的偏轉方向判斷電極和電流、電子流的運動方向。鋅為負極，銅為正極。
教師把微課視頻錄制好以后與學習任務清單一并發送給學生，讓學生下載相關材料，并在課前對微課視頻進行自主學習。
2.2 課前自主學習
學生利用電子設備進行微視頻課前自主學習。在微課視頻的學習過程中學生需要仔細觀察實驗現象，這樣能保證每位學生都有充足的時間進行思考，進而熟悉原電池的基本組成以及構成條件。熟悉實驗操作的學生在課堂上也能很快地動手實驗。這樣使得教師在課堂上用于講解如何進行實驗操作的時間大大減少，有更多時間幫助學生解決在學習中遇到的問題，實現差異化教學，保證每個孩子都能最大程度地學到知識。另外，學生也能根據自身的學習情況，針對原電池這一章節知識點的理解情況，自己調整學習進度，對掌握得不好的知識點進行反復學習，直至最終理解。
例如，在探究銅片放入稀的硫酸中，會有什么實驗現象？ 鋅片放入稀的硫酸中，會有什么實驗現象？ 用導線將鋅片和銅片連接起來后，同時放入稀的硫酸中，會有什么實驗現象？ 把鋅片和銅片用導線連接，中間接上電流計，平行插入稀硫酸中，有何現象？學習過程中，學生需要觀察的現象比較多。在傳統的以老師為中心的講授課教學模式下，教師通過一次實驗演示很難讓學生完全理解實驗中的所有信息。而在這種新的翻轉課堂模式下，利用微視頻的課前自主學習就能很有效地克服這一缺點。 2.3 課堂教學
通過基于微課的翻轉課堂教學，老師能更好地了解學生的學習需求，實現以學習者為中心的教學方式轉換。教師能更有精力對教學方式進行設計。在課堂上，可以將學生分為若干個小組。
?。?）小組成員發現問題。老師根據各個小組成員完成的任務清單進行分析，發現問題集中的地方，統一講解。
?。?）探究實驗。以小組為單位進行銅-鋅原電池的探實驗究。在實驗過程中，學生分工明確，能很好地培養學生的協作能力。
?。?）小組成員協作學習。在實驗過程中，學生可以針對不明白的實驗現象進行更深入的研究，不明白的地方小組組員間可以進行交流和討論。
?。?）成果展示。以小組展示的形式進行總結。教師根據各個小組的展示情況，對提出的問題及時解答和反饋。最后結合學生的學習情況老師對該堂課的知識點進行有效總結。
3 學習效果分析
3.1 學習興趣的激發
翻轉課堂上由于運用了微視頻，并且將原電池中涉及的氧化還原反應進行了真人實驗演示，不僅能將由于課時限制難以操作的實驗呈現給學生，還能使書上的理論知識視覺化，拓展了學生的視野，激發了學生的學習興趣。
3.2 綜合素質的提高
課堂上學生交流合作的機會增多，因此探究能力、言語表達的能力都能得到提升。
3.3 學習成績的提高
賦予學生充足的時間學習，大部分學生都能掌握學習內容。學生在課前進行自主學習，擁有相對充足的學習時間和環境，再結合自身對知識的理解情況控制學習進度，有利于學生學習成績的提高。
化學教學是一門以實驗為基礎的學科，在教學實施的過程中，將微課引入采用翻轉課堂的教學模式，對學生的化學學科核心素養培養十分有利。
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