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转课堂案例:《铝的氧化物和氢氧化物》教学及反思
作者:俞叶 来源:《中国信息技术教育》 点击:7385次 评论:0

   俞叶老师可能是苏州城区翻转课堂第一人。2013年秋,她修我主持的《翻转课堂与微课程资源开发》在线课程,当时,微课程教学法的理论体系还没有架构起来,但她敏感地发现翻转课堂与微课程资源开发在教学中的意义,就把作业成果——自主学习任务单和微视频用到教学实践之中,获得惊喜发现。此后,坚持翻转课堂不动摇,对于翻转课堂为什么比传统教学强有着颇深的体会。毫无疑问,俞叶老师的实践为微课程教学法的创立提供了实践范本。

  俞老师的这篇文章,把她从事翻转课堂的思考、方法、实践,一股脑儿倾倒出来,给初涉翻转课堂的老师们提供了一个可资借鉴的案例。读这篇文章,不要拘泥于具体做法,而要关注她为什么这么做,从而得其要领,而不是做一个没有生命力的镜子。要知道,俞老师翻转课堂走到今天,秘诀之一就在于,她不当镜子,而是会思考、有智慧的人。翻转课堂,要的就是智慧,而不是照镜子。

  俞老师的文章全文如下:

翻转课堂案例:《铝的氧化物和氢氧化物》教学及反思

  一、教材分析

本课选自苏教版《化学1》专题3“从矿物到基础材料”第一单元第二课时。主要介绍Al2O3和 Al(OH)3的化学性质及应用,并以此为例引出两性氧化物和两性氢氧化物的概念。教学的重点难点是Al2O3 和Al(OH)3的两性的理解和应用。

《课程标准》要求:根据生产生活中的应用实例或通过实验探究,了解铝的重要化合物的主要性质。据此,《学科教学指导意见》提出基本要求和发展要求。基本要求是:了解氧化铝、氢氧化铝的性质;以铝的氧化物和氢氧化物为例了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和一般性质。发展要求是:了解铝及其重要化合物之间的转换关系。

《课程标准》与《学科教学指导意见》成为发掘课前自主学习的达成目标和课堂内化知识、拓展能力的达成目标的依据。

二、达成目标发掘

达成目标是学生自主学习应该达到的认知程度、认知水平或认知标准,是学习过程目标管理的灵魂,必须依据课标,从学习内容的分析中加以提炼,以确保学生综合素养得到发展。

微课程教学法把单位课时教学活动划分为课前自主学习和课堂学习(内化知识、拓展能力)等两个循序渐进的阶段:

第一阶段:课前自主学习阶段。由学生在家通过观看微视频和完成自主学习任务单给出的学习任务,使之了解氧化铝和氢氧化铝的物理性质和化学性质,能够书写Al2O3 和Al(OH)3与酸碱反应的化学方程式,理解两性氧化物和两性氢氧化物的概念。

第二阶段:课堂学习(内化知识、拓展能力)阶段。由学生协作探究:为何氯化铝和氢氧化钠滴加顺序不同会产生不同现象?实验室应如何制备Al(OH)3?从而突破教学重点难点,进一步加深对Al2O3 和Al(OH)3的两性的理解和应用,潜移默化地提高学生独立思考、动手实践、语言表达、自我判断、相互沟通、团队合作等综合能力。

三、课前准备

㈠设计自主学习任务单

自主学习任务单(简称“任务单”)的设计遵循如下逻辑:首先,提炼达成目标;其次,根据达成目标设计学习任务;其三,根据学习任务给出学习方法建议;其四,设计课堂学习形式预告。

需要说明的是,在完成达成目标、学习任务、学习方法建议的设计之后,教师已经能够预估学生自主学习的成效。教师可以基于自主学习成效完成课堂教学组织形式的设计,然后,从学生视角予以预告,即完成课堂学习形式预告。

至此,一个目标管理的学习过程已经清晰呈现出来。

附件1:《铝的氧化物和氢氧化物》课前自主学习任务单

班级            姓名             

一、学习指南

1.课题名称:

苏教版高一化学《必修一》专题3第一单元第2课时“铝的氧化物和氢氧化物”

2.达成目标:

通过观看教学视频和完成自主学习任务单上的任务,掌握氧化铝和氢氧化铝的化学性质以及两性氧化物和两性氢氧化物的概念。了解氢氧化铝的制备方法以及氧化铝和氢氧化铝在生产生活中的常见应用。

3.课堂学习形式预告:

课堂检测→分组实验→协作讨论完成作业→展示→评价

4.视频连接地址为:http://t.qq.com/yuyezhouxiang/mine

二、学习任务

1.明矾的主要成分是什么?为什么可以用于净水?

2.氢氧化铝的化学性质有哪些(用文字+化学方程式说明)?

3.视频中制备氢氧化铝的化学反应方程式是什么?

4.氧化铝的物理性质有哪些?主要有什么用途?

5.氧化铝的化学性质有哪些(用文字+化学方程式说明)?

6.氧化铝是两性氧化物,氢氧化铝是两性氢氧化物,“两性”是何含义?

三、困惑与建议

 

 

㈡录制微视频《铝的氧化物和氢氧化物》

    1.任务分析与技术类型选择

    录制微视频首先需要学习任务分析,使设计出来的视频能够帮助学生完成“任务单”给出的学习任务。因此,微视频的设计要以达成目标和学习任务为依据,为学生课前自主学习提供支架。

此外,考虑到化学学科特点,微视频选择视频多段合成的技术类型,利用Camtasia Studio软件录制四个部分图文并茂的PPT讲解,然后再采用三段实验录像视频与Camtasia Studio软件录制四个部分交叉合成为一个8分多钟的微视频。

2.微视频逻辑线索

首先,通过一个生活中明矾净水的实例图片引入了Al(OH)3性质的学习,再通过一段Al(OH)3分别与硫酸和氢氧化钠反应的实验视频,介绍什么是两性氢氧化物的概念;

然后,自然引出“如何来制取氢氧化铝呢?”通过氢氧化铝实验视频,讲解制备方法,为课堂讲解埋下第一个伏笔——为什么视频中不用氯化铝和氢氧化钠制备氢氧化铝,而采用氨水呢?

接着,介绍氢氧化铝受热分解生成氧化铝的性质以及被用于制备氧化铝的用途,内容则自然过渡到氧化铝的用途和性质的学习。

最后,通过一段Al2O3分别与硫酸和氢氧化钠反应的实验视频,介绍什么是两性氧化物的概念。微视频结束前简单预告一下课堂学习形式,让学生感悟课前自主学习的重要性。

整个逻辑结构如图:

 

    ㈢设计课堂学习形式

1.课堂学习形式设计的依据

课堂学习形式的设计依据自主学习成效预估,据此设定自主学习反馈、课堂检测、协作探究、展示和评价等四项教学活动,并将小组合作学习贯穿于每一项教学活动之中。

2.组建合作学习小组

根据班级学生数组建六个学习小组,每组6~7人,由学生创意本小组名称。小组设组长、发言人各1名,联络员2名,执行员2~3名。

组负责协调小组活动,并记录各成员的分数;发言人负责在展示环节代表小组发言;联络员负责收发本小组“任务单”、课堂检测单、课堂协作探究作业,同时和其它小组进行互批;执行员主要负责协作探究中的实验操作。

组员分工实行轮换制。根据课堂评分,每隔一月进行分工轮换,目的是确保每位学生都有发展综合能力(包括表达能力,动手能力,沟通和协调能力等)的机会。

㈣设计课堂检测和课堂协作探究作业

1.设计课堂检测的基本思路

学生在课前自主学习,到课堂上接受检测,检测的难度与“任务单”和微视频相当,具有行为主义的性质。

同时,检测有利于学生进一步体验学习成就感。由于“任务单”采用问题导向策略,使每一位学生都能在完成自主学习任务中体验到学习成就感。进入课堂检测,一般不会有太大的问题,能够进一步体验学习成就感,为迎接进阶探究的挑战准备良好的心理基础。

2.设计课堂协作探究作业的基本思路

微课程教学法认为,没有课堂作业就没有“翻转”。但是,作业的深度和广度不应该仅仅停留在“检测”的水平,而要根据“最近发展区”原则,循序渐进地提升难度,培养学生观察、分析、解决实际问题的能力。

㈤课堂分组实验准备

    试管架、洗瓶、镊子、烧杯(50ml)、胶头滴管、小试管、2mol/L的AlCl3溶液、6mol/L的氨水、6mol/L的NaOH溶液、6mol/L的盐酸溶液。

㈥课堂教学媒体准备

课堂教学常用的教学媒体通常有电脑、投影仪、屏幕或电子白板等。本节课将手机这一移动通讯设备引入课堂。准备工作如下:

1.电脑

⑴预装FLASH定时器。用以控制学生检测、讨论、合作、发言的时间,培养在规定时间内完成任务的好习惯。

⑵预装MirrorOP Sender软件。与手机形成互动。

2.手机

⑴预装MirrorOP Sender软件。形成与电脑互动,实现与电子白板实时对接。

⑵电脑、投影仪、手机互动的优势。其一,手机拍摄学生作业照片上传到电脑,投影仪立即实时呈现,方便学生在展示探究成果时作可视化讲解。其二,现场即时呈现学生协作探究的照片和视频,可以激励学生参与探究的热情,帮助学生养成合作学习的良好习惯。

四、课堂教学过程及其评价

㈠第一环节:自主学习反馈

    各组联络员分发批改后的“任务单”,供学生查看,个别同学完成订正,组长统计“任务单”得分。本环节通常2分钟就能完成。

㈡第二环节:课堂检测

1.三分钟检测

联络员领取课堂检测单,分发到每位学生。教师打开FLASH倒计时器(预约时间3分钟),学生作答。

附件2:《课堂检测》

                      姓名           我的得分             

1.刚玉(Al2O3)坩埚不能用于熔融NaOH,为什么?你能写出反应的方程式吗?(1分)

2.如何除去Mg(OH)2固体中混有的少量Al(OH)3杂质?所用的试剂是什么?主要的操作方法是什么?化学反应的方程式是什么?(1分)

     课堂检测的主要目的并不是查漏补缺,而是让学生进一步体验学习成就感。检测难度一般不超过“任务单”难度,于是,学生比较顺利地完成检测。

2.协作评价

检测结束,联络员收齐检测单,交兄弟组组长互换批改。各小组在协作交流中得出正确答案。联络员回收本组检测单,组长负责记录分数。

检测发现,部分学生不知道NaOH溶液不能和Mg(OH)2固体反应,有部分学生使用了盐酸;还有学生不知道Mg(OH)2固体和NaAlO2溶液可以用过滤方法分离,原因是没掌握NaAlO2是可溶性盐。

可喜的是,这些“不知道”,在交互批改的讨论中都升华为“知道”,学生对问题的理解比听老师讲解要深刻得多,说明协作学习较之于讲授式教学更有益于学生内化知识,更容易让学生收获学习成就感。

㈢第三环节:课堂协作探究作业

1.下达协作探究作业

第二环节结束,联络员将讲台上的协作探究作业分发给小组成员,这是学生期待新挑战的一个环节。

学生被要求依次完成三个探究作业,边讨论边实验。六组学生每个成员都要做这三个作业,只是侧重点有所不同。两个组完成“探究一”的展示,另两个组完成“探究二”的展示,还有两个组完成“探究三”的展示。展示形式和发言由两个组商讨进行,形式不限。学习过程中,教师会对学有困惑的学生进行单独辅导。

附件3:《铝的氧化物和氢氧化物》协作探究作业

【合作探究一】

提出问题:为什么视频中不用硫酸铝和氢氧化钠来制取氢氧化铝,而用氨水呢?

解决方案:

【实验一】

1.往氯化铝溶液中逐渐滴加过量的氨水产生的现象是什么?发生反应的化学方程式是什么?

【实验二】

2.往氯化铝溶液中逐渐滴加过量的氢氧化钠溶液产生的现象是什么?发生反应的化学方程式是什么?

得出结论:

【合作探究二】

回答问题:能根据探究一的结论,完成下列问题:

1.往含有1mol AlCl3的溶液中逐滴滴加NaOH溶液,当沉淀达到最大量时,所用NaOH物质的量是多少呢?Al(OH)3沉淀物质的量是多少?(提示:根据化学方程式计算)

2.当沉淀消失时,NaOH物质的量一共是多少呢?你能写出AlCl3的溶液和过量NaOH溶液反应的化学方程式吗?(提示:根据化学方程式计算)

3.以氢氧化钠物质的量为横坐标,氢氧化铝物质的量为纵坐标,你能画出往含有1mol AlCl3的溶液中逐滴滴加NaOH溶液反应过程的图像吗?

   俞叶翻转课堂案例:《铝的氧化物和氢氧化物》教学及反思
  4.Al(OH)3和强酸反应后铝元素会以什么离子形式存在?和强碱反应又会以什么离子形式存在?

【合作探究三】

提出问题:当铝片分别加入NaOH、HCl时,是否会立刻产生气泡?如果不是,为什么?

实验探究:

【实验三】分别取用2支试管,加入铝片,分别在两只试管中加入少量的HCl和NaOH,你看到的现象是什么?

问题解答:(用化学反应方程式回答)

2.协作探究过程中的师生行为

⑴学生行为

协作讨论中,学生轻声交流。小组执行员按照顺序有条理地完成实验,组长在旁认真记录书写,联络员将本小组的结论和现象分别与邻组交流,发言人则认真记录综合意见,准备发言稿。每个学生都全身心投入,课堂学习非常有序。

⑵教师行为

教师巡回于各组之间,不时用手机拍摄学生作业和讨论的视频或照片。由于预装了MirrorOP Sender软件,可以实现手机和大屏幕的实时对接,将各组讨论、作业情况即时传送到大屏幕上,使学生对教师在身边指导和拍摄感觉非常亲切。而且,老师也可以有充分的时间对有需要的学生进行指导。

3.协作探究作业思考

布置协作探究作业,绝不是简单的视频内容的重复,而是对视频知识内容初步识记后的进阶,尤其要注意和视频内容的衔接和逻辑思维能力的衔接。因此,每次“翻转”,笔者觉得最难、最费时间的,便是协作探究作业的设计。

设计协作探究作业需要预估学生在完成任务中可能出现的实验现象及其原因,同时预估学生可能会因不正当操作而产生的不同现象。我采取适时在分组辅导过程中穿插鼓励,鼓励学生实事求是地记录实验现象,以得出正确的操作方法。

同时,让学生探究在错误操作方法中产生不同现象的原因,从而形成辩证思维,使学生逻辑思维和形象思维都得到发展,从而实现对原有知识体系的补充和完善,形成学生大脑中的个性化思维模式,帮助学生达成学习目标。

㈣第四环节:展示和评价

各组发言人分别上讲台宣读探究成果。与此同时,教师将学习过程中拍摄的分组活动照片和探究作业答案照片依次上传到教室的大屏幕上,方便学生可视化演讲。发言人俨然就是个老师,指着大屏幕上答案的照片,娓娓道来。分析,推理,说明,表达清晰明确……

当一位发言人发言后,其他组会提出不同意见,发言人需要加以阐释,最后由该组组长进行总结,同时,各小组给该小组给出评分和自评分,分值作为该小组的得分。

附件4:评价量规

小组争先赛

评价量规

表达流畅完整,内容完全正确,方程式书写规范

表达清晰,内容基本正确,方程式书写规范

表达不完整,内容有错误,方程式书写不规范

得    分

5分

3分

2分

为此,我们设计“小组争先赛”海报,海报上是每节课每个小组的得分。学生能力的培养不是在旦夕之间,而是一个长期的过程。老师要有持之以恒不怕烦的心态,和学生一起去记录每一节课的分数。

最后,教师用两分钟时间对学生的探究过程进行点评,这对教师的智慧是个不小的挑战。需要老师在课堂上仔细观察各小组协作状况,从学生学习内容,学习形式,以及学习过程中产生的思想碰撞等方面做好记录,恰如其分地肯定长处,指出不足,并提出继续努力的建议。

在翻转课堂中,笔者认为最有意义的就是这个环节。布鲁姆认为:评价(evaluation)是认知领域里教育目标的最高层次。智慧的教师绝对不是死记硬背,而是能对课堂上产生的各种问题都能及时记录,及时判断,随机应变,点化学生智慧,使教学相长在翻转课堂中生成。

本人在翻转课堂中实验展示与评价已有一个学期。从最初简单的一两句表扬,到现在能比较自如地点评,也经历了一个学习、反思、再学习的过程。实践证明,只要教师能主动积累经验,多反思,多学习,持之以恒坚持每节课认真评价,那么,在自身发展的同时换来的是学生发展的回报。

现在,翻转课堂实验班的每位同学都自信心十足,无论是语言表达能力、小组组织能力和对化学课的学习热情,还是在讨论中表现出来的用语规范和认识深刻程度,都有明显的提高。

五、实践翻转课堂的体会

㈠抓住“翻转课堂”的核心

翻转课堂的显著标志是学习知识在课外,内化知识、拓展能力在课堂。典型的做法是“用视频再造教育”。课堂外,学生根据教师提供的视频和自己的理解能力自定学习进度,自主学习,整理收获,提出问题。课堂内,则是协作探究,科学实验,展示交流;教师巡视,进行必要的一对一辅导。

为了实施翻转课堂,很多老师会将主要的精力都放在微视频的制作上,其实,这是一个误区。视频固然重要,但更重要的是设计课前自主学习任务单,课堂检测和课堂协作探究作业。教师要在这三项任务上下大功夫,绝不能仅仅从参考材料上挑几道题目。

翻转课堂成功的关键,还在于协作探究、同伴互助带来的“吸收内化”效益的提升。通过怎样的问题设置才更有利于“吸收内化”, 一直是笔者努力的方向。此外,在学生进行课堂的合作、讨论、展示和评价时,都需要教师全神贯注,细致记录,智慧点化,这样才能真正让课堂翻转起来!

㈡抓住“自我角色”的转化

翻转课堂中,教师从台前走向幕后,担当了“导演”、“编剧”的角色,学生才是“演员”, 是探索、发现、认知,成长的主体。教师定好位,转化好角色,才能在课堂上让学生动起来,让课堂“翻”起来。

㈢抓好“合作学习”的评价尺度

翻转课堂主要采用小组合作学习模式。如何在协作探究过程中做到分工合理、评价公正?这是需要认真思考的。只有分工明确,评价公正的体系,才有利于学生全方位发展,真正成为翻转课堂教学模式的主导。

积极的团队合作,可以形成师生、生生之间的全方位、多层次、多角度的交流,使小组中每个人都有机会发表自己的观点与看法,也乐于倾听他人的意见,使学生感受到学习是一种愉快的事情,从而满足了学生的心理需要,促进学生智力因素和非智力因素的和谐发展,最终达到使学生爱学、会学、乐学的目标,进而提高教学质量。

㈣提升教师专业能力和信息技术整合能力

翻转课堂的实施,需要开发个性化的微视频。视频制作固然简单,但对教师来说,需要最精准地把握教学内容、教学重点和教学难点,将一个课时或一个小节的内容浓缩成为一个5~10分钟的短视频。视频要思路清晰,呈现生动,才能吸引学生的眼球,这对教师的专业素养有比较高的要求。此外,无论录制视频还是合成视频,以及课堂教学技术运用,都需要教师不断学习,不断应用,才能发挥其与课程整合的功效。

㈤学生喜欢翻转课堂学习模式

笔者从事翻转课堂实践已有一年多时间,基本做到75%的高一课堂教学都采用翻转课堂模式。通常在课前会告诉学生,视频出现的内容在课堂上是绝不重复的。

学生对翻转课堂学习模式已经很适应,对于在家观看微视频非常配合,完全达到100%观看率。所以,对于学生的参与程度,我特别地不用担心,因为,他们很喜欢翻转课堂的学习模式。

㈥翻转课堂有利于学生综合素养发展,又有利于提升学习成绩

一年来,每每看到同学们课前争先恐后地点击微视频,向老师讨要任务单,在课堂上侃侃而谈,有秩序地争辩,在课后互相交流,学习兴趣倍增,笔者心里都非常欣慰,因为这样的课堂实践成产了明显的效果。

只要长期坚持培养,学生的独立思考能力,动手能力,语言表达能力,自我判断能力,相互沟通能力,团队合作能力等都能得到显著提高,这对于学生终生学习以及将来踏上社会都是受益匪浅的,这不能不说是一场教学的革命!

此外,笔者也对学生的成绩进行了跟踪和分析,无论是月考、期中考还是参加市区统考,翻转课堂实验班的成绩在均分和优秀率上都是全胜。这说明:即使用传统方式评价翻转课堂,其绩效也丝毫不落下风。

实践是认识发展的动力,也是检验真理的标准。笔者将坚持翻转课堂实践,让翻转课堂之路越走越宽广!

 

备注:俞叶老师的文章载《中国信息技术教育》2015年3月刊下P28-31

 

更新:2015/4/26 5:26:02 编辑:fengyefy
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