有机化学混合式教学模式改革探究

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摘要:以有机化学课程为依托,进行混合式教学模式改革实践,阐述了具体实施过程,并通过成绩统计分析比较了改革前后两个不同年级分别合班、分班的课堂教学效果,并进行了评价。研究总结为,有机化学混合式教学模式改革是卓有成效的,一方面提高了学生的学习兴趣和积极性,投入到课堂教学互动中,利于知识的更好掌握;另一面也激发了教师的教学改革热情,想方设法改进教学,提高教学质量。

关键词:有机化学;混合式教学模式;改革

《有机化学》课程是化学化工相关专业学生进入大学后所要必修的四大基础化学之一,是在无机与分析化学之后开设的,内容包括有机化合物命名、结构、性质以及制备等,比较系统地获得有机化学的基本理论、基本知识、基本技能及学习有机化学的基本思想和方法。通过本课程的学习使学生在发展创造性思维、了解自然科学规律、发现问题和解决问题的能力等方面获得初步的训练,并了解本学科范围内重大的科技技术新成果及发展方向,为进一步学习后续专业课,打好基础。翻转课堂是指学生在课前或课外观看教师的视频讲解,自主学习,教师不再占用课堂时间来讲授知识,课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、合作探究、完成学业等,从而达到更好的教育效果。有机化学混合式教学模式改革以“学生为主体、知识诉求为根基”,建立针对核心专业课程的主动性指引的网络课程建设,通过选择性实施翻转课堂将线上学习和线下解析相结合、线上预习引入与课堂教学深入结合,实现学习效率大幅提升和学习兴趣的自然养成[1]。以学生求知主动性提高为目标,将课堂教学评价与混合式教学模式相结合。增加了学生网络课程学习在成绩评定中的比重,引起学生对平时学习和知识掌握的重视,提高优秀率,减少甚至消灭不及格的学生数。针对既定的目标,进行了实施、课堂教学评价和总结。

1实施过程

本人自2018年立项以来,对有机化学课程教学进行混合式教学模式改革。最初对翻转课堂的理解太狭隘,认为是“学生讲课”。自从参加了几次关于翻转课堂以及混合式教学模式的培训,逐渐对“翻转课堂”有了全面而客观的认识,它是充分发挥学生这一教学活动的主体的能动性,在教师的“主导”下,推动教学活动积极有效地进行,促使学生在探索中自主学习、获取知识。

1.1“线下讨论式”翻转课堂

在2018年的混合式教学实践中主要采用学生线上自主学习后,通过线下课堂讨论教师根据待学习内容拟定的题目,以此检查学生的预习情况。(1)教师根据授课内容设定翻转的具体知识点,并根据学生的知识基础制定教学设计方案。在教学设计中明确教学的目的、教学方式和教学过程组织。(2)在教学设计中拟定“学生主导”的环节,同时做好“预案”。“预案”是在学生没有达到教师预设的翻转课堂要求时才会采取的教学方法,如引导式、讨论式或讲授。(3)在教学过程中采用六人小组合作,引导学生通过参与、互动学习达成教学目标,使学生之间的相互启发、协同完成学习。(4)注重学生信息反馈,在教学设计里预期的教学目标尚未达成时,需要灵活调整教学方法。

1.2线上线下结合的混合式教学实践

(1)考虑全面的教学设计是课堂教学成功的重要保证。在2018-2019-2学期,本人在教学过程中尝试使用线上线下结合的教学模式来进行混合式教学的教学设计,使学生清楚学习目的、方法和内容。(2)课前以测验的形式检验已学知识的掌握情况,新课结束前以题目的形式布置下节课的内容,引发学生主动学习新的知识点。(3)教师注重知识层次的衔接。与学生学习信息反馈。1.3开设一次校内公开示范课以《烯烃的结构和命名》[2]为教学内容开展混合式教学实践———示范课。同行教师根据示范课的成效给出评价和建议,个人反思教学过程,从而进一步优化混合式教学实践。在教学过程中,注重学生“线上学习”和“线下讨论”有机结合,使学生积极踊跃的参与课堂,并培养学生高效的学习能力[3]。在教学过程中依托网络课程平台融入充分的课程资源,提供学生自主学习的途径;在课堂教学中利用手机端进行问题讨论、抢答、测验等,及时掌握学生对知识点的掌握情况,注重多媒体技术在教学中的运用,构建了“以生为本”的课程教学体系,活跃课堂气氛、激发学生的学习兴趣和积极性。

2《烯烃的结构与命名》教学设计

2.1主要教学内容

(1)教学目的:掌握烯烃的系统命名方法;理解烯烃的异构现象,掌握顺反标记法与Z/E标记法,并理解Z/E标记与顺反标记的使用范围;理解烯烃碳碳双键的分子轨道理论解释。(2)教学模式:混合式教学(翻转课堂、讲授、讨论、案例)。(3)教学方法:讲授式教学、演示与多媒体辅助教学相结合;翻转课堂与讨论相结合。(4)教学内容:烯烃的命名;烯烃的异构与标记法;烯烃的结构。(5)教学过程:上节课内容回顾———通过“学习通”测验上节课学习的内容,并讲解易错点;回顾已学内容,引入本节课内容;翻转课堂。(6)烯烃的命名:根据已学习过的烷烃的命名方法,由学生讲解烯烃的命名方法;基本规则不变:选主链、编序号、命名取代基和母体。(7)案例、讨论:应该选什么样的碳链为主链?编序号的原则首先满足什么,其次再满足什么?命名取代基时有一些特殊的情况应该如何处理?

2.2烯烃的异构与标记法

烯烃的异构现象不同于烷烃的且比其要复杂很多,原因在于烯烃具有碳碳双键。【案例、讨论】烯烃的异构:不光有碳链异构,还有顺反异构。用具体的例子给以形象的解释,2~3个例子加以巩固。【案例】(1)举出顺反标记无法使用的例子,引入Z/E标记法。(2)Z/E标记法遵循的顺序规则是什么?具体例子给以明示。(3)顺反标记与Z/E能否顺-Z、反-E对应?实例反正之。

2.3烯烃结构

此部分难度较大,不适宜翻转课堂。(1)讲授与演示:乙烯的双键组成,实物演示其分子轨道模型,形象化、通俗易通。(2)教学体会:通过翻转课堂的使用以及线上线下结合的混合式教学模式的教学实践,激发了学生的学习自主性,提高了教学成效。(3)课前准备:学生分组,组内讨论,给出讨论结果;准备好乙烯分子轨道模型教具。

3改革前后的课堂教学评价

本课程在人才培养方案2015版中是64学时,大一(下)学期开设,在新修订的2018版中是80学时,分别是《有机化学(I)》48学时、《有机化学(II)》32学时,在大一(下)和大二(上)开设。本人从2019年2月开始,18化工的《有机化学》课程进行混合式教学改革实践,下面通过学期成绩统计分析对混合式教学进行评价分析[4]。

3.117级《有机化学》混合式教学实施前的课堂教学评价

17级化工1.2两班是合班上课,采用的是传统的讲授教学,根据表1中的数据可以看出,两个班的成绩差异比较大,17化工1班学生成绩两级分化很明显,虽然高分有三个,但是不及格人数太多,拉低了全班的平均分,而17化工2班的90-100分数段人数为0,80-89和70-79分数段人数分别为7,60-69分数段人数集中占比43.24%,最终的全班的平均分为63比17化工1班多了10分。现选取其中成绩较好的17化工2班做比较,见表2。两个班在同一教室里由同一教师教学,成绩差异性实在是太大,根据学生平时表现也能看出来两个学生对待学习的态度和完成作业的情况,2班要比1班整体要好很多,1班也有几个学生听课认真、作业独立完成、喜欢提问。我从教学的主导———教师的角度思考,可否进行一下教学改革的尝试,激发学生的学习积极性,改变其学习效果。

3.218级《有机化学(I)》混合式教学的课堂教学评价

18级化学工程与工艺专业只有一个班,《有机化学(I)》开始实施小班教学,又恰逢此次混合式教学模式改革项目建设期,所以开展了混合式教学,使我能够把自己的想法付诸实施。《有机化学(I)》的内容介绍了烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃、脂环烃、芳烃与非苯芳烃、卤代烃以及立体化学等,物质结构相对简单,但是涉及到的基本理论比较多,教学起来有一定的难度,但是控制好进度、讲究方法,还是可以获得不错的效果的。我也坚信通过在教学模式上的改革,完成自己的设想。经过一学期混合式教学改革实践,最后的学期成绩也令我很满意。根据表3和表4的两组总成绩数据分析,混合式教学用M表示,传统教学用T表示。通过混合式教学,90-100分数段学生占比M18.75%>T0,80-89分数段的占比M25.00%>T24.32%,70-79分数段占比M43.24%=T43.24%,60-69分数段占比M27.08%>T16.22%,0-59分数段占比M2.08%<16.22%。

4结语

混合式教学过程中在混合式教学过程中,课程教学中围绕教学大纲开展教学,完成教学大纲中规定的课程内容;根据混合式教学的特点[5],在学时分配上基本按照大纲要求,但也据学生的专业知识基础情况以及接受能力做了适当的调整。《有机化学》的混合式教学是在完成这门课程的优质课程建设的基础上进行的。近年来,学校重视网络课程建设的同时,也全方位推进混合式教学的开展。本课程的网络平台也已经录制了一些课程视频,进行试题库建设。其中重要的是教学视频,可以帮助学生理解和掌握所要学习的内容,目前已经形成了教学视频+测验+作业的网络课程。通过教学扩充了试题库的内容,将“线上+线下”的学习结合,提高学生学习的有效性。在教学过程中借助手机客户端“学习通”学习任务、了解学生的预习情况和学习兴趣,及时得到课堂教学反馈信息。通过18化工有机化学的混合式教学,借助翻转课堂、互动讨论、抢答、课堂前测等多种形式很好激发了学生的学习兴趣,学生的课堂参与度以及学习的兴趣都比17级化工学生要浓厚。也体现在期末考试的成绩比其有了很大的提高。由此可见,混合式教学改革是很有成效的,我的教学热情也有了更大的提高。今后,将继续行进在混合教改的大路上,不断完善网络课程建设,丰富教学资源,更完满的完成自己的教学工作。

作者:石春玲 胡云权 单位:徐州工程学院材料与化学工程学院