摘要:翻转课堂是一种以学生为中心的新兴教学模式。对当前冶金物理化学实验教学存在的问题进行了分析,在此基础上对翻转课堂教学模式在冶金物理化学实验教学中的应用策略展开了针对性探究。结合冶金物理化学实验课程的特点,构建了冶金物理化学实验翻转课堂教学流程,以铁的极化和钝化曲线的测定为例,探讨了翻转课堂在冶金物理化学实验教学中的应用,积极推进了冶金物理化学实验教学改革。
关键词:翻转课堂;冶金物理化学;实验教学
翻转课堂是一种新型的课堂教学组织形式,起源于美国的落基山林地公园高中。所谓翻转,是指调整课堂内外的时间,把学习的决策权从教师转移到学生身上[1,2]。在课堂上,教师不再花时间教授知识信息,而是让学生在课前独立完成知识的学习,在教师的协助下,学生在课堂上完成知识的吸收和内化[3,4]。它的最大特点是以学生为中心,将课堂交给学生。这种教学模式对于实验教学非常合适[5]。
大学实验教学是将理论转化为实践的过程,具有直观性、综合性和创新性等特点,注重学生创新思维的培养。冶金物理化学实验课程是冶金工程专业学生的重要实验课程,其目的是使学生掌握冶金物理化学的热力学、动力学、电化学相关基础理论知识和实验技术及研究方法,培养学生用理论知识解决实践问题、分析研究结果的能力,提高学生的综合素质。
为了提高实验教学效果和质量,学院需要打破传统的教学组织形式,引进更科学、更灵活的教学模式。目前,翻转课堂在理论学习教学中应用相对较为广泛,但在实验教学中应用不多见。本文将翻转课堂教学模式引入冶金物理化学实验教学中,充分促进学生学习的主动性和灵活性,力求提高实验课的教学质量。
1冶金物理化学实验教学现状
目前,冶金物理化学实验教学还是沿袭了传统的教学模式,课前教师要求学生撰写预习报告,但是课前预习往往是流于形式,学生并没有认真思考预习报告的内容。在实验课上教师不得不详细的讲解实验目的、原理、步骤和结果处理等,还要进行操作演示,这样会花费大量的课堂时间。学生只能在有限的时间内照葫芦画瓢、机械地进行实验操作。而且,当实验课的学生人数比较多的时候,典型的场景是教师在设备前面讲,学生在周围听,站在外围的学生听的效果就比较差。
整个教学过程不能真正激发学生学习的主动性和积极性,也不能有效地锻炼学生的创新能力、团队合作能力以及思维能力,因此难以实现高质量的实验教学。如何在现有实验条件的基础上,提高冶金物理化学实验的教学效果,是亟须解决的一个重要问题。
2翻转课堂教学模式在冶金物理化学实验教学中的实施策略
2.1强调课前准备阶段
课前准备工作很重要。教师必须先熟悉实验内容,还要将相应的实验原理、装置安装、仪器使用、操作步骤、注意事项录制成简短、简洁、有趣的微视频,并且还要制作详细的学习任务单、设计预习问题等一系列的课程设计工作,最后借助交流平台上传给学生,要求学生自己学习,保证学生能够通过课前预习理解实验课程。学生借助平板电脑、智能手机等媒介可以不受上课地点和课堂有限时间的限制,随时随地观看视频,然后编写实验报告以完成自学阶段。学生还可以利用网络平台、微信或QQ等各种交流平台和教师或学生交流与实验相关的疑问和困惑,加强对实验的理解。教师还可以提取出一些新的或有针对性的问题,在课堂中详细讲解。通过这种方式,能逐渐培养学生探究和思考的意识。
2.2重视课堂教学优化
因为有充分、有效的课前预习,所以课堂教学时间相对宽裕,学生可以在充足的时间里尝试独立完成实验,教师在实验室巡察各小组的实验情况,及时纠正不规范之处,并组织学生进行协作探究,对不同的实验现象提供有针对性的指导。这样,学生的各方面能力才能够得到真正锻炼。既可以保证每个学生都参加实验,还可以及时给予不同的学生指导。
2.3注意课后评价反馈
对于翻转课堂而言,课后阶段同样发挥着非常重要的作用。课后的评估反馈可以帮助教师及时掌握学生对实验和相关知识的理解程度和学习效果。同时,教师可以整合、反思和总结各类问题,从而在翻转课堂模式下调整和优化实验教学方案。还可以丰富翻转课堂的实施方法和教学资源。最终,实现对冶金物理化学翻转课堂实验教学的持续性优化。
3翻转课堂模式下的冶金物理化学实验教学流程及案例设计
教学流程设计要遵循学生是主体、教师是主导的原则。主要分为课前预习、课中学习、课后总结,如图1所示。图1 冶金物理化学教学模式流程图本文结合冶金物理化学实验课的特点,以“铁的极化和钝化曲线的测定”一节为例对教学流程进行了设计。
3.1学习者分析
学生是冶金工程专业大三的学生,具有一定专业知识和实验技能。但是有些学生对实验不是很感兴趣,对实验缺乏热情。
3.2设计自主学习任务单
自主学习任务单是确保学生顺利完成课前学习的关键,用于帮助学生明确课前自主学习的内容、目标和方法[6]。自主学习任务列表自主学习任务单主要包括学习指南、学习任务和困惑与建议三部分内容。对于实验“铁的极化和钝化曲线的测定”设计的学习任务单见表1。
3.3学生课前自主学习
学生在课前学习教师的微视频讲解,并完成教师布置的学习任务列表中的各个任务。写预习报告,并完成线上测试。
3.4学生进行实验操作
在课堂上,学生可以通过分组的形式,学生之间互动交流,一起动手进行实验。第一步进行电极处理和安装仪器装置。第二步配制三种实验溶液:(1)pH=6.86的混合磷酸盐缓冲溶液;(2)1mol/L的H2SO4溶液;(3)中性水溶液。第三步线性扫描伏安法按顺序依次测定第(1)(2)(3)组溶液体系下的铁的极化曲线。教师鼓励学生在课堂上独立操作,并根据实际观察指导学生,这样真正实现了个性化指导。
3.5自主反思和教学反馈
实验课后,学生在教师的引导下重新思考自己在实验过程中哪些地方做得好、哪些地方做得不足,引起注意并在以后纠正不足之处。这样,有利于提高学生自我总结和反思能力。有利于提高学生的自我总结和反思能力。同时,教师可以依据学生的反馈指导以后的实验教学,持续地提高教学质量和效果。
4结语
本文从翻转课堂教学模式的特点入手,结合冶金物理化学实验教学的现状,把翻转课堂教学模式应用于冶金物理化学实验教学中,并对其实施策略进行分析和探讨。使得冶金物理化学实验教学具有新颖、高效的教学模式,且为深化实验教学的改革、提高实验教学质量、满足学生个性化教学等高层次需求提供了可行的实践策略。——论文作者:刘红霞
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