微課在分析化學實驗教學的應用
時間:2022-11-19 10:12:33
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摘要:分析化學實驗是以操作為主的課程,微課作為一種新型教學形式,在該課程中的應用,對于推進教法和教學思路的改革更具有促進作用。本文從微課對于教師可以靈活選擇輔助手段,實現實驗標準化教學,強化實驗細節(jié),因材施教;對于學生可以促進自主學習,幫助熟練掌握技能;以及作為MOCO儲備資源等幾個方面,探討了微課在分析化學實驗教學中的應用。闡述了微課作為一種教學方法的改革的產物,在促進教學改革發(fā)展的同時,為教師和學生創(chuàng)造性的發(fā)展開拓空間。
關鍵詞:微課;分析化學實驗;教學改革
由于快節(jié)奏的時代特征以及信息技術全面發(fā)展,在教育領域微課程應用而生。微課由于其教學時間較短,內容較少,資源容量小,存儲方便,可以實現隨身攜帶,使其適宜于任何碎片化的時間內學習,適合學習者有針對性選擇適宜的內容。而其可以可視化地呈現各種情景,又使課程教學呈現出不同于以往教學過程的特點和優(yōu)勢。作為主要以操作技能為主的大學課程,分析化學實驗是以掌握酸堿滴定、絡合滴定、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容的課程,它以掌握定量分析的原理、方法、基本化學儀器為基礎,培養(yǎng)學生發(fā)現問題、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用,更有先天優(yōu)勢[1]。
1微課對于教師教學的幫助
1.1微課可以靈活選擇輔助手段,實現不同的目的。微課可選擇的資源范圍廣。為了實現相應的主題,教師可以選擇真實的、具體的、典型案例化的教學情景[2],比如“混合堿的分離”我們選用往屆學生優(yōu)秀的實驗實錄;可以借助網絡、多媒體等先進技術,利用自制動畫課件和網絡教學課件,提供給學生更豐富、直觀、便捷的實驗資源;可以采用仿真模擬實驗去彌補所缺欠的那部分實驗設備;還可以通過直觀的微視頻引進先進的實驗技術。對于抽象的難理解的知識內容,教師可以通過各種技術手段,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定鐵”實驗項目,可以用Gaussian軟件做出鐵配離子模型,并對光譜吸收過程以動態(tài)形式呈現。對于探究性內容,可以設置具體的情境,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)應用型實驗或拓展實驗的實用性,譬如對于利用酸堿滴定,檢測精油的酸度,利用絡合滴定檢測蘑菇中重金屬含量等??梢酝ㄟ^學生的探索試驗或在專業(yè)機構中的一次體驗,制作成視頻資源,獲得重復性使用。此外,一些危險性大的實驗,一些容易造成環(huán)境污染后續(xù)處理困難的實驗,有了微視頻都可以呈現在學生面前。1.2微課可以實現教學的標準化,避免演示實驗的。人為差異化學實驗操作是否規(guī)范,直接影響到實驗結果的準確性,尤其是分析化學實驗,小小的失誤可能結果產生巨大的誤差,從而得出錯誤的結論。比如食品中有害物質的含量,含量要求非常嚴格,一個數據的錯誤可能關系到整個社會群體的健康,而人為引入污染物會關系到一個企業(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、火災等安全事故了。而微課視頻制作使操作可以模板化,標準化,通過重復精修和反復強化,使實驗演示接近完美,甚至不會由于演示者個人習慣差異而出現實驗操作的人為差異。1.3微課程具備細節(jié)強化的優(yōu)勢。借助微視頻,微課可以依據內容及教學需求,人為處理實驗操作過程。演示實驗中,即使教師刻意地強調某個操作,由于視覺范圍、周圍環(huán)境的影響,學生的關注度總會受到影響,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,使一些細微操作處清晰地展示出來,諸如滴定實驗中的半滴操作、指示劑顯色動態(tài)過程等等。對于一個耗時長的操作實驗,借助視頻的后期處理,可以突出主要操作,強調注意事項,展示準確結果,略掉現實中冗長過程?!奥然^中鋇含量的測定”就是這樣一個例子,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,學生又分組實驗,進程不同,演示實驗效果不好,借助微視頻,分解每個操作,使每個同學都能受益。對于教學難點,微視頻也可以專門處理,通過對比、逐層深入分析、借助形象教具等手段使之從形式到內容得到強化。如“混合堿的測定”實驗,原理是教學難點,分別把一定數量的OH-、CO2-3和H+離子結合、HCO-3和H+離子結合或一定數量的CO2-3和H+離子、HCO-3和H+離子結合以及顯色過程制作成動畫,連續(xù)的變化過程直接就解釋了原理。1.4微課可以實現因材施教?,F實的課堂由于時間的限制,教學內容主要就是滿足大多數學生需求,對于兩極的學生或者具有個性化學習需求的學生,無法兼顧。微課由于片段化,一個實驗項目可以制作成多個視頻片段,共不同需求的學生選擇使用。對于動手能力欠缺的,可以選擇實驗操作片段反復循環(huán)播放;原理性理解較慢的,可以重復再現原理講解過程。也可以制作適宜于不同層次需求的各個獨立單元包,分別給不同層次的學生使用?;蛘咴谝粋€資源包內,在基本的教學內容之上,再一些具有較深層次的應用、拓展、科學研究實驗課題[3-4],由于各視頻間的獨立性,學生可以自由選擇而不相互干擾。借助信息平臺的微課內容又可以得到及時的反饋,個性的問題也可以得到及時解決、回復,也可以促進教師進一步完善微課單元包。還可發(fā)動學生制作微視頻,把自己的問題、操作以及設想等創(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微課對于學生學習的促進
2.1微課的恰當使用,促進學生的自主學習。傳統(tǒng)的分析化學實驗教學研習著教師講-學生聽,老師演示-學生操作的課堂教學環(huán)節(jié),缺乏學生自主學習的動力。借助微課視頻片段,通過QQ、微信、APP等現代信息技術平臺,可以針對學習內容,布置任務,用問題導向或重點指引的方式,使學生成為教學環(huán)節(jié)中的主體。諸如,“天然水總硬度的測定”實驗,可以先通過平臺問題“如何測定自來水的硬度?”讓大家通過所學知識、參考書、各種網絡資源搜集方法,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”,在課外時間學習分析、操作。并在此基礎上,讓大家比較各自選擇的方法的不足、優(yōu)勢、以及針對給出的方案提出改進意見。由于微課的主要學習方式是視頻,相對于其他的傳統(tǒng)輔助教具,有明顯的視覺效果,可將冗長乏味的知識點串成內容精悍的微視頻展示,增加了學生的學習興趣,專注程度。由于視頻短小,選擇靈活,恰當的選擇有探究性地素材,有利于學生在自主學習的過程,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,更有效地挖掘學生的學習潛力,提高學生的綜合素質[5]。學生還可以將自我學習的心得反饋給教師,幫助教師提升,師生互相促進。2.2借助可視化手段,幫助學生熟練掌握操作技能。大學課程多,課時有限,對于操作性強的實驗課程,學生要想在有限的教學時間內實現對各個環(huán)節(jié)的熟練把握較難做到,一次課程通常只是能讓一個實驗完整完成。微課的使用,使實驗內容、操作不再因為時間終止而課程結束,使之可以隨主體的意愿而擴展到課前、課后、課中的任意時間。由于實驗室使用緊張,學生無法多次操作練習,借助微課形式,利用電腦和網絡相關軟件[6],可使操作過程不斷重復,直至實現學生需求。2.3完備的微課是建設。MOCO的基礎“微課”是指以視頻為主要載體圍繞某個知識點或教學環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學活動全過程,它的核心組成內容是課堂教學視頻(課例片段)。但是一個完備的微課,同時還應有與主題相關的教學設計、相關素材、課后反思、測試題及學生反饋、專家點評等輔助性教學資源,是一個結構緊湊的“主題單元資源包”。對于分析化學實驗,把每個實驗項目的原理、操作、數據處理、注意事項、思考題、拓展、反思,儲備充分體系化并得以精煉,就具備了作為在線課程呈現的基礎,如果滿足大型開放課程的要求,就實現了MOCO的資源儲備。
總之,微課作為隨現代信息技術而誕生在教育領域的一種教學形式,它作為一種教學方法的改革的產物也同時又在促進教學改革的發(fā)展[7],對于教師和學生,它都在為發(fā)展創(chuàng)造性開拓空間。
參考文獻
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作者:李慧卿 單位:忻州師范學院化學系