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马萨莱姆翻转课堂模式促进化学深度学习的探索

2023-08-09帅佳宏孙妍

化学教与学 2023年12期
关键词:科学实验深度学习翻转课堂

帅佳宏 孙妍

摘要:翻转课堂作为一种引介而来的新教学模式,其“超越性”的“翻转”之意体现在对学生深度学习的促进。马萨莱姆“探索-翻转-应用”翻转课堂新模式重置了知识传授与内化的时空顺序,促使学生主动参与知识的深度理解与迁移应用。研究应用该模式至“金属钠与水的反应”课堂教学中,以探究实验的方式实现深度学习,为翻转课堂新模式的应用提供实践案例。

关键词:马萨莱姆;翻转课堂;深度学习;科学实验

文章编号:1008-0546(2023)12-0038-04 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2023.12.008

翻转课堂已成为近几年教育界的热议话题之一。传统教学模式通常由教师在课上进行知识的传授,学生在课下通过作业练习进行知识的内化。翻转课堂模式则把这两个环节进行了颠倒,知识传授环节多放在课下配合多媒体等学习材料由学生自学完成,课上则通过同学协作分组与教师辅助引导实现知识的内化。[1]目前,翻转课堂在基础教育中广受青睐,但纵观现有研究,大多课例对翻转课堂的理解停留在先看视频后学习的教学形式上,而未能触及其精髓,自主学习效率低下以及课内课外学习不连续等问题亟待解决。本文借用马萨莱姆翻转课堂教学模式,试图提高课外自主学习质量和课内合作探究效率,促进学生化学学科核心素养发展。

一、马萨莱姆翻转课堂模式简介

马萨莱姆提出了“探索—翻转—应用”的翻转课堂新模式,先用引导式探究的教学方法引出主题,然后让学生配合教学视频进行自学,并提交视频反馈,最后在课堂上,教师引导学生完成概念测试、材料延伸、评估,[2]具体流程如图1所示。

2翻转学习解决问题3检验成果迁移应用

1.引出问题、探索学习

教师在第一次课的后半段开始一个新的知识点的课堂引入,并抛出一个问题,激发学生们的先验知识,然后根据学生的实际情况和教学重难点,给学生设置一个中心问题,引导学生们进行探讨和探索学习,并且以书面的形式记录探究学习的成果。

2.翻转学习、解决问题

安排学生在课下观看教学视频或其他材料进行翻转学习,完成一些概念程序性知识的学习记忆,以及思考设计教师课上所提的中心问题的解决方案,学生在了解了一些新的概念性知识后,将其用于书面化探究学习成果的整理完善、拓展改进。

3.检验成果、迁移应用

在第二次課上,教师先检验学生的自学成果,对学生完善改进后的书面化探究成果进行评价。随后组织学生进行小组探究活动,通过一些具有挑战性的问题来引导学生分析讨论,[3]运用在课下学习的知识以及以往的知识,进行分析推理探究问题,从而达到内化知识的效果。对于一些学生挖掘还不够深入的知识与问题,教师再从宏观、微观等不同的角度进行分析、迁移应用,促进学生的深度学习。

深度学习强调知识的主动理解和迁移应用,而不是被动记忆和应对考试,[4]是对信息的精细加工处理形成高阶思维过程,[5]整合加工先前知识和新获得的知识,[6]这个过程需要学生积极主动地参与,同时也需要教师在课堂上的引导。马萨莱姆提出的翻转课堂模式,更专注于在课堂上积极引导学生对知识的内化,创设促进新旧知识加工整合的教学情境,从而实现深度学习。

二、基于马萨莱姆模式的教学课例

马萨莱姆所提出的“探索—翻转—应用”的翻转课堂新模式在国内外得到了诸多认可,[7]不过在国内还没得到广泛的应用。本文以人教版高中化学必修1第二章第一节钠及其化合物实验探究“钠与水的反应”的教学为例,改变以往学生被动接受知识结论的现状,高效利用课堂时间,促进学生思考探究,探讨马萨莱姆翻转课堂模式对于化学深度学习的作用。

1.引出问题、探索学习

第一次课的后半段,由教师先向学生演示课堂实验“滴水点灯”,见图2。由于学生的认知普遍为“水火不相容”,“滴水点灯”这个魔术就会引起学生的认知冲突,激发起学生的好奇心与兴趣,然后引出钠与水的反应的课题。教师根据实验现象提出如下问题引发学生思考:燃烧的反应条件有哪些?金属钠与水为什么会点燃酒精灯?二者反应生成的产物有哪些?如何设计实验验证你的猜想?

2.翻转学习、解决问题

在第一次课后,教师把钠的性质相关视频资料和导学案(见图3)提供给学生,学生观看视频材料的同时填写导学案,并结合这些知识,尝试回答教师留给学生的系列问题,探究“钠与水的反应”实验现象与实验产物,并整理为书面化的成果。

3.检验成果、迁移应用

在第二次课的前半部分,学生在课堂上对翻转学习时实验设计进行分享讨论,分析自己上次课的猜想是否正确、设计的实验是否合理。在教师的引导下,学生们通过积极的讨论,得出实验操作步骤与注意事项:①向盛有蒸馏水的培养皿中滴加几滴酚酞溶液;②用镊子从试剂瓶中取出一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去钠的外皮,并且切取绿豆粒大小的一块金属钠,然后将多余的钠放入原试剂瓶;③用镊子将切好的金属钠放入培养皿的水中,观察现象。

学生完成实验操作后,在纸上完成实验反馈,即回答教师提出的问题:实验过程中出现了哪些现象?钠为何浮在水的表面?钠为何融化成球型?反应生成了什么?上次课小组设计的实验能否验证猜想?教师对学生提交的书面化反馈和实验操作进行评价,分析学生实验设计的合理性和实际操作的规范性,明确实验设计和实验操作的主要原则,以及对该实验知识的理解掌握程度。

教师提示学生根据反应物所含元素进行推理, Na、H、O三种元素能够组成的碱性物质只有NaOH,得出生成物有氢氧化钠的结论。然后提出问题让学生猜测生成的气体为何物质?安排学生分小组探究生成的气体物质,并根据已有证据和所学知识进行推理论证(如图4所示)。学生在解答这个问题的过程中体会到,科学探究的基本方法就是“观察现象—提出问题—作出假设—设计实验—实验验证—得出结论”。最后,在教师的引导下,学生推理论证得出结论:钠与水的反应生成的碱性物质为氢氧化钠,生成的气体物质为氢气。

为发展学生科学态度与社会责任素养,教师展示钠在医疗与现实生产中的应用与影响(如图5所示),促进学生认识现代科学的发展性与两面性。学生深刻认识到化学、技术、社会和环境之间的相互关系,能运用已有知识和方法综合分析化学学科发展对社会以及自然可能带来的各种影响,从而积极参与化学问题的社会决策。[8]

为整合加工旧知识,促进深度学习的发生,教师要求学生课下思考钠与水反应实验的改进措施,促进学生知识的应用、迁移与深化。

三、马萨莱姆翻转课堂模式的启示

1.增加翻转课堂的有效性

马萨莱姆翻转课堂模式实施的有效性取决于教师对各个环节的设计和操作。在引出问题与探索学习活动阶段,教师应精心设计导入性问题,问题不仅需要结合学生的认知特点,而且要能激发学生的先验知识和思维活力。在翻转学习与解决问题阶段,教师对视频等学习材料的制作与选取,应当以内容精简、思路清晰为原则,视频一般3-5 min足矣,这样可以给学生带来轻松的氛围;学生在课下观看视频以及完成导学案的内容来学习概念性知识,然后对教师留下的导入性问题进行书面化反馈,反馈的专心程度至关重要,必要的时候会需要家长监督的配合。在檢验成果、迁移应用阶段,教师引导学生分小组对书面反馈进行讨论,激发学生的主观能动性,让学生勤于实践、勇于表达、寻找证据进行解释,并在交流中对化学概念、原理的形成和发展达成共识;教师对讨论结果进行评价,分析学生的学习情况,设计的课堂探究问题要在学生的最近发展区内,激发学生的认知冲突,[9]这样才有利于学生通过积极的小组讨论或者课堂实验探究,有效地思考分析,在课堂上完成知识的内化。教师应不断引导学生进行证据推理,学生灵活运用实验现象和现有证据,根据所学知识进行合理的假设分析,再进行论证推理,最终由学生自行得出结论。

2.重视实验探究与实践活动

马萨莱姆翻转课堂模式,使教师的身份从内容的呈现者转变为学生的教练,实现了以学生为主体的教学。化学是一门以实验为基础的学科,化学教师应充分认识化学实验的独特价值,精心设计各种实验活动来发挥化学实验的教学功能。教师应当引导学生对一些关键性问题进行自主探究、独立思考,给学生自己做实验的机会,这样学生的积极性能够被充分地调动起来,全身心地投入到实验中;另一方面,自己主动进行的实验探究能够提供更多的直接经验,更加深入地了解、理解直至掌握知识。在学生做实验进行探究的过程中,教师也要起到引导作用,启发学生发现问题,提出质疑,然后合作交流、相互评价,充分体现学生主体地位和教师主导地位。

此外,教师应依据“科学探究与创新意识”素养发展水平和学业质量标准,结合学生的认知发展特点,精心设计实验探究活动,有效地组织和实施实验探究教学,增进学生对科学探究能力的理解。在实践探究的时候,教师应注意情境创设,可以选择化学实验作为情境背景,也可以选取一些相关的社会事件作为情境素材,例如本节课提到的钠、钾碱金属与水反应放热治疗肿瘤细胞,以及金属钠的存放不当导致遇水引起火灾等事件。同时,实验探究教学要规范内涵与水平,避免探究活动泛化、探究过程程式化和表面化,以及探究提升知识难度的现象。

参考文献

[1]朱文辉.指向深度学习的翻转课堂的教学设计[J].教育科学研究,2020(5):72-77+83.

[2]宋艳玲,孟昭鹏,闫雅娟.从认知负荷视角探究翻转课堂——兼及翻转课堂的典型模式分析[J].远程教育杂志,2014,32(1):105-112.

[3]胡久华,罗滨,陈颖.指向“深度学习”的化学教学实践改进[J].课程.教材.教法,2017,37(3):90-96.

[4]冯锐,杨红美.基于故事的深度学习探讨[J].全球教育展望,2010,39(11):26-32+18.

[5]杨玲,吴晓红,张晶.基于学科核心素养提升的师范生提问技能存在问题分析——以“过氧化钠与水反应”的同课异构微课为例[J].化学教与学,2019(10):63-65+84.

[6] Eric Jensen,LeAnn Nickelsen.深度学习的7种策略[M].上海:华东师范大学出版社,2010.

[7]俞明雅,范蔚.我国翻转课堂教学模式研究进展[J].天津师范大学学报(基础教育版),2016,17(4):17-20.

[8]徐宾.基于“深度学习”的化学教学须把握好“五个度”[J].中小学教师培训,2016(3):46-48.

[9] A Pedagogy-First Approach to the Flipped Classroom.[EB/ OL],2013-01-05. http://www.cyclesoflearning.com/home/ a-pedagogy-first-approach-to-the-flipped-classroom.

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