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摘要:疫情期間的有機化學在線教學,遇到了信息化技術(shù)和化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)兩個方面的挑戰(zhàn)。師生一起應對,及時解決了書寫有機化學結(jié)構(gòu)式和反應式需要專業(yè)軟件而網(wǎng)絡(luò)學習平臺不兼容、學生習慣使用手機上網(wǎng)等信息化技術(shù)方面的問題,使學生能較輕松地在線學習,有效促進了師生互動。教師在在線教學中合理使用分子模型、實驗錄像等,培養(yǎng)了學生微觀與宏觀之間聯(lián)系的能力、科學態(tài)度與社會責任感等化學核心素養(yǎng)。教學實踐表明,學生課堂教學參與度較高,能按時完成學習且互動積極,成績優(yōu)良。
關(guān)鍵詞:有機化學;在線教學;問題與對策
2020年春,新型冠狀病毒引發(fā)的疫情使高職院校暫緩開學,本校教師組織全體學生居家按原教學計劃在線學習,有機化學課程進行了為期2個月的線上教學。
1疫情期間有機化學在線教學的特點與挑戰(zhàn)
1.1本次在線教學的特點
疫情的暴發(fā)使本次在線教學任務比較緊急,由于學生人數(shù)多,一名教師同時負責6個班學生的在線教學,其他教師輔助教學。本課程已建設(shè)為市級精品課程,網(wǎng)絡(luò)課程資源豐富,有電子教材、課件、習題庫、試卷庫等,實驗教學有完整的實驗指導,可不采用網(wǎng)絡(luò)直播的形式進行授課,而是直接在超星泛雅平臺利用建設(shè)好的課程教學資源進行教學。鑒于這兩個原因,本次在線教學開展得比較順利。
1.2本次在線教學的挑戰(zhàn)與教學效果
雖然學生對本課程重視程度較高,課程資源亦比較豐富,但還是遇到了信息化技術(shù)和化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的挑戰(zhàn)。師生在教學過程中一起及時解決了這些問題,使得教學內(nèi)容更符合在線教學特點,學生在線學習過程較輕松,學習熱情較高,且教學組織嚴謹不失靈活,師生互動頻繁有序。學生通過在線學習按時完成了該課程中的30課時內(nèi)容(包括部分實驗課)和在線考試,超額完成2課時的學習,且成績優(yōu)良,達到預期的教學效果。相對于其他課程的在線教學,有機化學課程獲得了學生較高的參與度,任務點平均點擊率達83.4%,視頻重復觀看率均在100%以上,作業(yè)按時完成率達90%以上,章節(jié)測驗及格率達92%。學生自覺參與線上互動,有80%以上的學生自覺做了較完整的學習筆記。
2信息化技術(shù)方面的問題與對策
2.1學習平臺不兼容有機化學專業(yè)書寫軟件的問題及其解決方案
表達有機物和有機化學反應,需要用結(jié)構(gòu)式和相應的有機化學反應式,從電腦端輸入它們,一般用Chemidraw和Chemi-window等專業(yè)軟件。用這些軟件書寫好的有機物結(jié)構(gòu)式和有機化學反應式的格式,不是普通的Word格式或png、jpg等圖片格式,泛雅平臺不允許使用這種特殊格式,也不提供任何轉(zhuǎn)換為Word或圖片格式的方法,要求泛雅平臺短時間內(nèi)改進和完善這些功能是不可能的。而學生平時未用過這些專業(yè)軟件,讓學生掌握這些專業(yè)軟件的使用,需要教師花一定時間進行培訓。疫情的突發(fā)和學習任務的繁重,使在短時間內(nèi)對學生進行相關(guān)培訓幾乎是不可能的。學生使用這些專業(yè)軟件來書寫結(jié)構(gòu)式和反應式,需要占用大量課余時間。而結(jié)構(gòu)式和反應式是有機化學語言的主要表達形式,且無法用漢語言文字來代替。也就是說,學生在泛雅平臺完成在線作業(yè)、論壇發(fā)帖互動都不能順利、隨意輸入結(jié)構(gòu)式和反應式,意味著學生不能完成大部分在線有機化學作業(yè),也無法進行師生在線互動討論。這給有機化學在線學習帶來了極大困難。針對這種情況,解決方案一為改變習題形式和作業(yè)提交方式。例如,教師把主觀題改為選擇、判斷等客觀題,以便學生在線作答。但有機化學的書面語言是結(jié)構(gòu)式和反應式,學生不得不書寫相關(guān)結(jié)構(gòu)式和反應式來回答有機化學問題。因此,教師也可以要求學生先在紙上寫下結(jié)構(gòu)式和反應式,然后用手機拍成照片上傳泛雅學習平臺。解決方案二為對教學內(nèi)容和作業(yè)內(nèi)容進行適當調(diào)整,即先完成各類有機物的結(jié)構(gòu)與命名、鑒別等內(nèi)容的教學,對于有機化學反應的教學,先要求觀看實驗錄像、教學視頻、課件等,先布置客觀題。解決方案三為教師像編輯習題庫那樣,先利用Chemidraw和Chemiwindow等軟件書寫好結(jié)構(gòu)式和反應式,再將其轉(zhuǎn)換為png、jpg等圖片格式,然后上傳泛雅平臺論壇。學生可以下載教師上傳的圖片,在線上學習、作業(yè)、討論時可直接引用。
2.2學生愛用手機上網(wǎng)的習慣和確保在線學習時間問題及其解決方案
大部分學生上網(wǎng)偏愛使用手機,雖然手機端可以順利登錄學習平臺并能學習課程資源,但視頻中的有機物結(jié)構(gòu)式在手機屏中清晰度受影響。解決對策是:首先引導學生盡量使用電腦在線學習,并在視頻觀看時間內(nèi)用QQ群或論壇開展課堂討論和小測試等,用電腦可隨意切換多個任務頁面,而用手機切換或分屏則較費勁費時。其次,尊重學生使用手機的習慣,允許作業(yè)可以通過手機拍照在手機端直接上傳至平臺,教師也特意把鑒別題等不需要輸入結(jié)構(gòu)式的主觀題改成選擇和判斷等題型,使學生用手機解答很方便。學生完全居家學習,由于個別學生自律性不強,在線學習時間未必能保證。解決這個問題的方法為教學視頻用防窗口切換、防拖拽確保學習時間;一個教學內(nèi)容設(shè)置較長或多個在線學習時間段,但要求簽到并進行在線互動討論;把通知、學習預警、資源鏈接等也同時在QQ群發(fā)布,確保平臺和QQ群的手機端都會自動提醒和方便下載學習資源。對于一些學生遇到的平臺堵塞等情況,學生可以利用錯峰時間學習,教師盡量避免在學生學習時間上傳資源到平臺。
3化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)方面的挑戰(zhàn)和對策
課程改革一直強調(diào)“學生學會什么”,有機化學的課程目標也定位在培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)上,而化學核心素養(yǎng)也是高職生繼續(xù)學習藥物化學等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。所以在有機化學等基礎(chǔ)化學課程中需要認真培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任等化學學科的核心素養(yǎng)。完全居家學習使學生有更多自主學習、探究學習的機會,但這很大程度上受限于學生學習的主動性、自覺性、學習方法等。另外,在線教學和在校教學的種種不同,給培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)提出了嚴重挑戰(zhàn)。
3.1培養(yǎng)學生實驗探究意識與能力
本次有機化學在線教學包括實驗教學部分,有機物的性質(zhì)驗證實驗由于相關(guān)視頻資源豐富、清晰且沒有安全隱患,也有利于學生從觀察實驗現(xiàn)象上升到培養(yǎng)理性思維,所以將醛、酮、羧酸及其衍生物等物質(zhì)的性質(zhì)實驗作為在線教學內(nèi)容??茖W探究與創(chuàng)新意識是指提出化學問題并形成猜想和假設(shè),獲取和處理信息,基于證據(jù)推理得出結(jié)論并做出解釋,對科學探究過程和結(jié)果進行交流、評估、反思的能力;是指能尊重事實和證據(jù),善于獨立思考,敢于質(zhì)疑和批判不同觀點和結(jié)論,提出創(chuàng)造性見解的品質(zhì)[1]。所以在教學過程中,教師先發(fā)布通知,要求學生手寫預習報告,寫清實驗錄像中各實驗的目的,列表比較各試劑的不同,并在線提交平臺由教師檢查。然后要求學生認真觀看實驗視頻,邊觀看邊如實記錄實驗現(xiàn)象。接著要求學生比較不同物質(zhì)的化學性質(zhì),撰寫實驗結(jié)論,最后把完成的實驗報告再次提交到平臺,組織生生互評和教師評價。通過在線評價和課堂討論以及問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn):有的學生現(xiàn)象記錄不清晰、不完整,有的學生對現(xiàn)象不能做出比較和解釋,甚至有的學生按照理論知識杜撰實驗現(xiàn)象,這些問題都反映了學生實驗探究能力的不足,如不能尊重客觀事實,不能獨立思考,不敢質(zhì)疑等。通過生生之間在線評價和反饋,有利于學生獲取和處理信息,基于證據(jù)推理得出結(jié)論并做出解釋等實驗探究能力的培養(yǎng)。
3.2培養(yǎng)學生宏觀與微觀之間聯(lián)系的能力
物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系是有機化學課程的主要內(nèi)容,而在線教學恰好能利用信息化技術(shù)充分展示物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),如酯化反應發(fā)生過程的分子模型動畫清晰地顯示了化學鍵的斷裂位置和形成過程,各種有機物分子結(jié)構(gòu)模型通過鼠標操作還可以轉(zhuǎn)動和放大。學生不僅可以在線觀看還可以下載,這對于學生準確表達有機物結(jié)構(gòu)式、認識化學反應有很大的幫助?;诨瘜W核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學設(shè)計充分挖掘演示實驗的教育價值與功能,設(shè)置3個遞進的問題,讓學生產(chǎn)生認知沖突,實現(xiàn)引課目標。通過體驗、思考和討論,使學生形成對認知沖突的問題解決導向[2]。有機化學在線教學中使用的一部分演示實驗就是分子模型的動畫,教師在教學視頻中插入問題和在論壇中發(fā)表討論帖,層層遞進地設(shè)置關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的問題,供學生在線思考和討論。例如酯類和酸酐,先提問在結(jié)構(gòu)式上有什么不同,再提問命名規(guī)則有何異同、水解時化學鍵的斷裂與形成有何異同,最后討論常用哪個作為?;瘎?,這樣逐步引導學生認識羧酸衍生物的性質(zhì)及其應用,幫助學生樹立有機物結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)這一化學基本理念,培養(yǎng)學生將微觀探析和宏觀辨識相聯(lián)系這一化學核心素養(yǎng)。
3.3培養(yǎng)學生科學態(tài)度與社會責任感
在對新冠病毒的殺菌消毒方面,教師結(jié)合教學內(nèi)容布置了相關(guān)作業(yè)題,比如酒精濃度的高低和殺菌效果的關(guān)系?異丙醇是否可以當作消毒劑使用?使用酒精消毒需要注意哪些安全事項?這些題目的設(shè)置不僅要學生掌握蛋白質(zhì)變性、醇的性質(zhì)等化學知識,更重要的是要學生結(jié)合當前社會熱點,理解化學與社會之間的關(guān)系,能利用學過的化學知識進行客觀分析,并應用到實際生活中去,這才是學習化學的重要目標。
4結(jié)語
本次疫情期間的有機化學在線教學及時解決了學習平臺不兼容書寫化學結(jié)構(gòu)式的專業(yè)軟件等信息化技術(shù)問題,注重科學探究、微觀與宏觀聯(lián)系等化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),在使用分子模型動畫、實驗錄像等課程資源,精心設(shè)計教學,利用泛雅平臺和QQ提供的互動模式等方面做了一些積極探索。在信息化技術(shù)方面,師生仍希望學習平臺能提供直接輸入有機化學結(jié)構(gòu)式和反應式的功能,以進一步提高教學效果。在有機化學在線教學中培養(yǎng)變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知等化學核心素養(yǎng)也需要更多探索。另外,有機化學在線教學中,兩極分化現(xiàn)象比平常的課堂教學更明顯,這也是亟須認真探討和解決的問題。
參考文獻:
[1]吳星.對高中化學核心素養(yǎng)的認識[J].化學教學,2017(5):3.
[2]吳新建,張賢金.基于化學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂教學行為分析[J].教學與管理,2017(2):115-117.
作者:施健 單位:無錫衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學校