微課在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用
時(shí)間:2022-11-19 10:12:33
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摘要:分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以操作為主的課程,微課作為一種新型教學(xué)形式,在該課程中的應(yīng)用,對(duì)于推進(jìn)教法和教學(xué)思路的改革更具有促進(jìn)作用。本文從微課對(duì)于教師可以靈活選擇輔助手段,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),因材施教;對(duì)于學(xué)生可以促進(jìn)自主學(xué)習(xí),幫助熟練掌握技能;以及作為MOCO儲(chǔ)備資源等幾個(gè)方面,探討了微課在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。闡述了微課作為一種教學(xué)方法的改革的產(chǎn)物,在促進(jìn)教學(xué)改革發(fā)展的同時(shí),為教師和學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)展開拓空間。
關(guān)鍵詞:微課;分析化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革
由于快節(jié)奏的時(shí)代特征以及信息技術(shù)全面發(fā)展,在教育領(lǐng)域微課程應(yīng)用而生。微課由于其教學(xué)時(shí)間較短,內(nèi)容較少,資源容量小,存儲(chǔ)方便,可以實(shí)現(xiàn)隨身攜帶,使其適宜于任何碎片化的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí),適合學(xué)習(xí)者有針對(duì)性選擇適宜的內(nèi)容。而其可以可視化地呈現(xiàn)各種情景,又使課程教學(xué)呈現(xiàn)出不同于以往教學(xué)過程的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。作為主要以操作技能為主的大學(xué)課程,分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以掌握酸堿滴定、絡(luò)合滴定、氧化還原滴定和沉淀滴定為主,兼顧重量分析及分光光度法等內(nèi)容的課程,它以掌握定量分析的原理、方法、基本化學(xué)儀器為基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題的科研思維為目的。微課在該課程中的應(yīng)用,更有先天優(yōu)勢(shì)[1]。
1微課對(duì)于教師教學(xué)的幫助
1.1微課可以靈活選擇輔助手段,實(shí)現(xiàn)不同的目的。微課可選擇的資源范圍廣。為了實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的主題,教師可以選擇真實(shí)的、具體的、典型案例化的教學(xué)情景[2],比如“混合堿的分離”我們選用往屆學(xué)生優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)實(shí)錄;可以借助網(wǎng)絡(luò)、多媒體等先進(jìn)技術(shù),利用自制動(dòng)畫課件和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件,提供給學(xué)生更豐富、直觀、便捷的實(shí)驗(yàn)資源;可以采用仿真模擬實(shí)驗(yàn)去彌補(bǔ)所缺欠的那部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備;還可以通過直觀的微視頻引進(jìn)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。對(duì)于抽象的難理解的知識(shí)內(nèi)容,教師可以通過各種技術(shù)手段,借助可視手段將之具體化形象化。比如“鄰二氮菲分光光度法測(cè)定鐵”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,可以用Gaussian軟件做出鐵配離子模型,并對(duì)光譜吸收過程以動(dòng)態(tài)形式呈現(xiàn)。對(duì)于探究性內(nèi)容,可以設(shè)置具體的情境,模擬問題提出,分析,操作,解決的完整過程。由于微課素材的可選擇性,還可以開發(fā)應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)或拓展實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性,譬如對(duì)于利用酸堿滴定,檢測(cè)精油的酸度,利用絡(luò)合滴定檢測(cè)蘑菇中重金屬含量等。可以通過學(xué)生的探索試驗(yàn)或在專業(yè)機(jī)構(gòu)中的一次體驗(yàn),制作成視頻資源,獲得重復(fù)性使用。此外,一些危險(xiǎn)性大的實(shí)驗(yàn),一些容易造成環(huán)境污染后續(xù)處理困難的實(shí)驗(yàn),有了微視頻都可以呈現(xiàn)在學(xué)生面前。1.2微課可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化,避免演示實(shí)驗(yàn)的。人為差異化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范,直接影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,尤其是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),小小的失誤可能結(jié)果產(chǎn)生巨大的誤差,從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論。比如食品中有害物質(zhì)的含量,含量要求非常嚴(yán)格,一個(gè)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤可能關(guān)系到整個(gè)社會(huì)群體的健康,而人為引入污染物會(huì)關(guān)系到一個(gè)企業(yè)的生存、發(fā)展。更不用說某些不規(guī)范操作可能引起爆炸、火災(zāi)等安全事故了。而微課視頻制作使操作可以模板化,標(biāo)準(zhǔn)化,通過重復(fù)精修和反復(fù)強(qiáng)化,使實(shí)驗(yàn)演示接近完美,甚至不會(huì)由于演示者個(gè)人習(xí)慣差異而出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作的人為差異。1.3微課程具備細(xì)節(jié)強(qiáng)化的優(yōu)勢(shì)。借助微視頻,微課可以依據(jù)內(nèi)容及教學(xué)需求,人為處理實(shí)驗(yàn)操作過程。演示實(shí)驗(yàn)中,即使教師刻意地強(qiáng)調(diào)某個(gè)操作,由于視覺范圍、周圍環(huán)境的影響,學(xué)生的關(guān)注度總會(huì)受到影響,而微視頻通過拍攝取景選擇、放大處理等手段,可以將鏡頭聚焦,使一些細(xì)微操作處清晰地展示出來,諸如滴定實(shí)驗(yàn)中的半滴操作、指示劑顯色動(dòng)態(tài)過程等等。對(duì)于一個(gè)耗時(shí)長(zhǎng)的操作實(shí)驗(yàn),借助視頻的后期處理,可以突出主要操作,強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng),展示準(zhǔn)確結(jié)果,略掉現(xiàn)實(shí)中冗長(zhǎng)過程。“氯化鋇中鋇含量的測(cè)定”就是這樣一個(gè)例子,由于沉淀的過濾、洗滌、烘干、炭化、灰化和灼燒等過程,非常漫長(zhǎng),學(xué)生又分組實(shí)驗(yàn),進(jìn)程不同,演示實(shí)驗(yàn)效果不好,借助微視頻,分解每個(gè)操作,使每個(gè)同學(xué)都能受益。對(duì)于教學(xué)難點(diǎn),微視頻也可以專門處理,通過對(duì)比、逐層深入分析、借助形象教具等手段使之從形式到內(nèi)容得到強(qiáng)化。如“混合堿的測(cè)定”實(shí)驗(yàn),原理是教學(xué)難點(diǎn),分別把一定數(shù)量的OH-、CO2-3和H+離子結(jié)合、HCO-3和H+離子結(jié)合或一定數(shù)量的CO2-3和H+離子、HCO-3和H+離子結(jié)合以及顯色過程制作成動(dòng)畫,連續(xù)的變化過程直接就解釋了原理。1.4微課可以實(shí)現(xiàn)因材施教。現(xiàn)實(shí)的課堂由于時(shí)間的限制,教學(xué)內(nèi)容主要就是滿足大多數(shù)學(xué)生需求,對(duì)于兩極的學(xué)生或者具有個(gè)性化學(xué)習(xí)需求的學(xué)生,無法兼顧。微課由于片段化,一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以制作成多個(gè)視頻片段,共不同需求的學(xué)生選擇使用。對(duì)于動(dòng)手能力欠缺的,可以選擇實(shí)驗(yàn)操作片段反復(fù)循環(huán)播放;原理性理解較慢的,可以重復(fù)再現(xiàn)原理講解過程。也可以制作適宜于不同層次需求的各個(gè)獨(dú)立單元包,分別給不同層次的學(xué)生使用。或者在一個(gè)資源包內(nèi),在基本的教學(xué)內(nèi)容之上,再一些具有較深層次的應(yīng)用、拓展、科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)課題[3-4],由于各視頻間的獨(dú)立性,學(xué)生可以自由選擇而不相互干擾。借助信息平臺(tái)的微課內(nèi)容又可以得到及時(shí)的反饋,個(gè)性的問題也可以得到及時(shí)解決、回復(fù),也可以促進(jìn)教師進(jìn)一步完善微課單元包。還可發(fā)動(dòng)學(xué)生制作微視頻,把自己的問題、操作以及設(shè)想等創(chuàng)作性地展示出來,不僅激發(fā)興趣而且培養(yǎng)創(chuàng)造能力。
2微課對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)
2.1微課的恰當(dāng)使用,促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研習(xí)著教師講-學(xué)生聽,老師演示-學(xué)生操作的課堂教學(xué)環(huán)節(jié),缺乏學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力。借助微課視頻片段,通過QQ、微信、APP等現(xiàn)代信息技術(shù)平臺(tái),可以針對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容,布置任務(wù),用問題導(dǎo)向或重點(diǎn)指引的方式,使學(xué)生成為教學(xué)環(huán)節(jié)中的主體。諸如,“天然水總硬度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn),可以先通過平臺(tái)問題“如何測(cè)定自來水的硬度?”讓大家通過所學(xué)知識(shí)、參考書、各種網(wǎng)絡(luò)資源搜集方法,篩選確定。然后提供一種方案,給出操作視頻,讓大家“課堂翻轉(zhuǎn)”,在課外時(shí)間學(xué)習(xí)分析、操作。并在此基礎(chǔ)上,讓大家比較各自選擇的方法的不足、優(yōu)勢(shì)、以及針對(duì)給出的方案提出改進(jìn)意見。由于微課的主要學(xué)習(xí)方式是視頻,相對(duì)于其他的傳統(tǒng)輔助教具,有明顯的視覺效果,可將冗長(zhǎng)乏味的知識(shí)點(diǎn)串成內(nèi)容精悍的微視頻展示,增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,專注程度。由于視頻短小,選擇靈活,恰當(dāng)?shù)倪x擇有探究性地素材,有利于學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程,培養(yǎng)提出問題、解決問題的能力,提高思維能力和科研能力,更有效地挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[5]。學(xué)生還可以將自我學(xué)習(xí)的心得反饋給教師,幫助教師提升,師生互相促進(jìn)。2.2借助可視化手段,幫助學(xué)生熟練掌握操作技能。大學(xué)課程多,課時(shí)有限,對(duì)于操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程,學(xué)生要想在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的熟練把握較難做到,一次課程通常只是能讓一個(gè)實(shí)驗(yàn)完整完成。微課的使用,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作不再因?yàn)闀r(shí)間終止而課程結(jié)束,使之可以隨主體的意愿而擴(kuò)展到課前、課后、課中的任意時(shí)間。由于實(shí)驗(yàn)室使用緊張,學(xué)生無法多次操作練習(xí),借助微課形式,利用電腦和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)軟件[6],可使操作過程不斷重復(fù),直至實(shí)現(xiàn)學(xué)生需求。2.3完備的微課是建設(shè)。MOCO的基礎(chǔ)“微課”是指以視頻為主要載體圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學(xué)活動(dòng)全過程,它的核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻(課例片段)。但是一個(gè)完備的微課,同時(shí)還應(yīng)有與主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、相關(guān)素材、課后反思、測(cè)試題及學(xué)生反饋、專家點(diǎn)評(píng)等輔助性教學(xué)資源,是一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊的“主題單元資源包”。對(duì)于分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),把每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的原理、操作、數(shù)據(jù)處理、注意事項(xiàng)、思考題、拓展、反思,儲(chǔ)備充分體系化并得以精煉,就具備了作為在線課程呈現(xiàn)的基礎(chǔ),如果滿足大型開放課程的要求,就實(shí)現(xiàn)了MOCO的資源儲(chǔ)備。
總之,微課作為隨現(xiàn)代信息技術(shù)而誕生在教育領(lǐng)域的一種教學(xué)形式,它作為一種教學(xué)方法的改革的產(chǎn)物也同時(shí)又在促進(jìn)教學(xué)改革的發(fā)展[7],對(duì)于教師和學(xué)生,它都在為發(fā)展創(chuàng)造性開拓空間。
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作者:李慧卿 單位:忻州師范學(xué)院化學(xué)系