刘建华 曹小华 占昌朝 周德志 孙剑奇 钟婵娟

(九江学院 化学化工学院，江西 九江 332005)

粗盐的提纯实验是大学化学及中学化学常开设的一个综合性实验[1，2]，该实验涉及称量、加热、溶解、常压过滤、pH值测定、减压过滤、蒸发浓缩、结晶和干燥等操作，对培养学生动手能力、分析和解决问题等综合能力素质具有重要意义[3]。目前该实验教学中多延用“注入式”教学模式，虽能较好地培养学生实验“三基”，但“重操作、轻理论，重规范、轻创新，重技能、轻素养，重遵循、轻探究，重课堂、轻课外”，不利于学生探究意识、创新思维和合作能力等综合素质的培养[4]。

线上线下混合式教学能够融合网络学习的个性化与班级授课制群体学习的优势于统一的整体，注重引导学生自主学习，激发学生学习兴趣，把知识技能学习和情感教育结合起来，全方位培养学生综合素质，是培养学生能学习、会思考、有创新能力的新教学思想和教学模式[5-8]。近年来，笔者尝试对粗盐的提纯实验进行线上线下混合式教学改革，取得了良好的效果。

1 粗盐的提纯实验传统教学模式存在的不足

传统实验教学模式，以教师为中心，注重“知识灌输”，多采用照方抓药式教学。往往存在讲解详细化(实验前，教师详细讲解实验目的、原理、仪器试剂、步骤、数据记录及处理、注意事项等)、操作机械化(学生遵照实验教材及教师讲解，依葫芦画瓢开展实验，重在模仿与遵循，注重实验技能及规范)、考试简单化(考试多为单一实验操作或简单的实验理论，成绩以教师评价为主，期末考试成绩占60%、平时成绩仅占40%)、实验课时(4课时)少等不足。

虽然该模式下实验课堂秩序良好，教学进度易掌控，集中传授省时省力，但教学时空受限、学习气氛沉闷、学生学习被动[9]，实际教学效果欠佳。

2 粗盐的提纯实验线上线下混合式教学设计及实施

基于学生学习兴趣和需求，改进传统实验教学模式，构建了粗盐的提纯实验线上线下混合式教学模式。即教师创设问题情境—提供学习平台—学生自主学习—自主探究—合作学习—师生互动评价成绩。线上线下混合式教学模式凸显“学生中心”地位[10]，注重情景式、问题式、启发式教学，教师设疑、启思、激趣，引导学生自主探究、合作学习，收集资料、整理分析、设计方案、实验操作、交流讨论、总结归纳，在不断的质疑—析疑—解疑过程中培养学生综合素质。平台自动记录学生在线学习过程和表现。混合式教学环节分为课前预习、课中探究、课后总结三个阶段。

抽取我院化学工程与工艺专业1班(A2011班，43人)作为实验班，采用线上线下混合式教学进行粗盐的提纯实验教学。化工专业2班(A2012班，42人)作为对照班以传统模式进行教学。

2.1 课前预习，线上教学为主

主要用于低阶性知识学习，以节省宝贵的线下实验时间。课前教师搭建学习通课程教学平台，推送学习资料、创设问题情境，提出探究问题，明确学生学习目标和任务；旨在激发学生学习兴趣和探究热情，引导学生自主预习，通过学生自主完成教学“任务点”，加深学生对实验内容的理解。通过假盐新闻，引导学生树立强烈的社会责任感。

教师活动：(1)推送学习资料：课前一周在学习通课程网站上推送学习资料，具体包括：①粗盐的提纯背景知识介绍，如食盐的来源、用途及传统盐文化拾趣(如唐伯虎《除夕口占》等)；②粗盐的提纯实验教学视频；③粗盐的提纯视频(海水变成盐，https://v.qq.com/x/page/i0687b1eak2.html、中国影像方志：海边晒盐https://v.qq.com/x/page/b0920siytgr.html)；④一则特大假盐案报道：https://video. tudou.com/v/XMjM5NjE5MzYxMg==.html；⑤粗盐提纯的重点操作(过滤)；⑥粗盐的提纯-MOOC视频；⑦拓展-ATDE教学模式在化学实验教学中的应用——以《粗盐的提纯》为例[2]；⑧拓展-粗盐提纯实验教学中过滤操作探讨[11]；⑨粗盐的提纯实验在线测试题；⑩粗盐的提纯实验互动评价方法(设定评价标准，实现在线评价等)及学习目标要求。(2)创设情境，引入主题，明确学习任务点。课前将全班同学分成10组(4～5人/组)，利用超星课程平台线上发布任务点。①海盐中的主要杂质？②海水晒盐的原理？③粗盐中不溶性杂质去除办法？其原理及主要操作。④粗盐中可溶性杂质去除办法？其原理(反应方程式)及主要操作。⑤杂质是否除尽？杂质离子(Ca2+、Mg2+、Ba2+、Fe3+)含量检测方法？⑥如何进行溶解、常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、干燥、称重等操作，操作注意事项？⑦实验中使用到几次玻棒，作用分别是什么？⑧食用盐与工业盐的主要区别。

学生活动：(1)观看、阅读线上资料，对海水制盐工艺有比较全面的了解，能充分认识食用盐和工业盐的区别，对粗盐和精制盐的颜色形状有清晰的认识；(2)明确学习任务和目标；按照任务点要求，认真做好实验预习，完成在线课前测试；(3)联系生活经验，结合学习通课程线上学习资料，深入分析思考，小组交流，逐一回答互动问题，设计并确定实验方案(要求学生用简图、表格的形式描述实验步骤)，完成并在线提交实验预习报告；(4)对预习中发现的疑点、难点和感兴趣点可随时在线发布，以便师生交流讨论。

2.2 课中探究，线下教学为主

主要用于高阶性、创新性和具有挑战度的知识学习。通过学生自主探究、验证实验方案，教师及时发现、启发学生解决实验中遇到的难点、疑点和易错操作。教学目的有：①分析海水晒盐的方法，理解粗盐提纯的原理，并通过自主探究和合作学习，体验粗盐提纯的过程，掌握相关操作，树立可持续发展观。②通过海盐精制食盐，总结归纳混合物分离的一般方法；③巩固和规范称量、溶解、常压过滤、减压过滤、蒸发浓缩、干燥、称重等基本操作。

教师活动：(1)进入学习通网站，利用平台统计数据，通报实验预习情况(约5分钟)；(2)加强巡查、观察指导、管理促进，特别是对重点操作、易错操作进行随时指导、启发、答疑；(3)通过学习通随机抽取同学回答课前提出的互动探究问题：全班同学可质询讨论(约10～15分钟)。

学生活动：(1)按照实验方案，自主进行实验探究，依次进行粗盐的称取、溶解、过滤、蒸发浓缩等操作，完成粗盐制取精盐的完整实验过程；(2)小组合作互助，相互“监督”，记录实验现象、数据及结果(产品形状、颜色、产量、收率等)；(3)相互拍摄粗盐的提纯课堂教学实录(实验操作短视频(控制在5分钟左右/个))、产品图片、实验报告等；上传到学习通课程平台，以供课后讨论、交流及对实验评分；(4)汇报交流互动问题。如第四组被抽到回答第⑦个互动问题(实验中使用到几次玻棒，作用分别是什么？)。学生总结汇报如下：①溶解时：搅拌，加速粗盐的溶解；②过滤时：引流，防止液体溅出；③蒸发时：防止加热时由于局部过热，造成液滴飞溅；④蒸发后：转移固体。

2.3 课后总结，线上教学为主

展示分享成果，实施互动评价，点评总结归纳。教学目的在于通过学生自评、小组互评和教师评价，培养学生分析、推断及交流的能力。达成学生知识学习、技能培养、情感养成、价值熏陶协调统一。

教师活动：(1)展示3～5个成功和失败的实验方案、操作视频及产品图片等，引导同学们自主进行点评、分析，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。如展示优秀的实验主要操作流程图(图1，第一组完成)、常压过滤操作“一贴、二低、三靠”示意图(图2，第十组完成)；(2)随机点评学生上传的实验操作视频，对部分典型错误操作进行深入剖析，供同学们检错、查错、纠错，尝试用“反例”来加深知识理解；(3)通过集中线上讨论答疑形式，对学生在线上线下提出的难点、疑点问题进行讨论，引导学生对实验情况进行总结分析；(4)通报学生实验产品、操作视频、实验报告及预习报告等评分情况，对评分有疑点的地方组织和允许大家质询，以培养学生责任意识。

学生活动：(1)上传本人实验报告，并对照评分标准，对本人实验预习报告、实验报告及实验产品等进行自评，给出自评成绩；(2)小组长交叉对其他组同学的预习报告、实验报告及实验产品进行评价，并给出小组互评成绩；(3)有权对本人或他人成绩进行质询，评阅人需对互评或自评成绩合理性进行解释说明。(4)线上完成课后测试题，检验学习掌握情况。

图1 实验室粗盐提纯中主要涉及的操作

图2 过滤操作示意图

3 实施效果分析

实验结束后，采用相同的理论试题及操作试题对实验班和对照班学生实验教学效果进行测评。并对两班同学实验报告、预习报告情况进行汇总比较，同时进行简易问卷调查，综合测评结果见表1。

可见，实验班学生实验报告、预习报告、理论考试和操作考试成绩的优秀率和平均分均明显高于对照班，说明混合式教学模式有助于培养学生自主学习能力和综合实验能力。实验班学生对实验兴趣及教学满意度也明显高于对照班，说明混合式教学模式有助于培养学生实验兴趣，激发学生学习热情。这是因为混合式教学模式突破了传统教学的时空限制[12]，一方面平台会自动记录学生学习情况，加强了学习过程管理，督促了学生自主学习。另一方面，线上教学资源方便学生反复学习，如学生可反复查看操作视频，从而规范和强化实验操作。此外，线上测试和讨论，加强了师生互动，有助于教师进行针对性教学、学生进行个性化学习。更重要的是一些低阶性知识可通过线上教学，学生利用碎片时间课外学习，大大节省了线下实验课程的讲解时间，让学生有更多的时间进行实验探究、实际操作，互动交流。

4 结语

线上线下教学模式将在线教学和传统教学的优势结合起来，把学习者的学习由浅到深地引向深度学习。该模式注重以学生为中心，关注学生学习兴趣和需求，注重学生自主学习、自主探究和合作学习能力的培养，有利于培养学生理论与实验结合的科学素养，厚植团队合作、存疑创新、可持续发展等人文精神，值得进一步完善和推广实施。