分析化学实验中翻转课堂的应用与实践调查

李 丽，陈现永

（遵义师范学院化学化工学院，贵州遵义563006）

分析化学实验是化学专业学生最主要的基础必修实验课程之一，是使学生加深对分析化学基本理论和概念的理解、训练学生熟练的实验基本操作技能，还要锻炼学生的创新能力、培养学生严谨的科学态度[1]。

翻转课堂教学模式的基本思路是：把传统的学习过程翻转过来，让学习者在课外时间完成知识和概念的自主学习[2]。课堂则变成了教师与学生之间互动的场所，主要用于解答疑惑、汇报讨论，从而达到更好的教学效果[3]。我们将“翻转课堂”运用于化学化工学院2015级化学本科班分析化学实验教学中，探索适合本校的分析化学实验教学新模式。由于该教学模式在分析化学实验教学中是初次应用，因此，还不够成熟，在教学中还存在一些需要解决的问题，通过对其应用情况的调查，了解分析化学实验在新的教学模式下的运行情况，总结存在的问题及需要改进之处，同时了解其与学生对分析化学实验课的期望。经调查、修订、完善，再进行应用，使之更好地符合本校学生的实际情况，提高课堂教学效率，让学生在本课程的学习中能更好的得到锻炼，综合能力得到更大提高。

1 调查问卷的设计

分析化学实验教学中应用“翻转课堂”的教学模式（以下称“新模式”）的尝试是从2016年9月开始，在2015级化学本科生中试行。课程时长十个周，每周1次，每次3学时，调查采用纸质问卷方式进行。

通过调查，了解新模式应用于分析化学实验教学的相关情况。调查问卷由5个部分组成，一是运用新模式之前，调查同学们对“翻转课堂”的了解情况；二是学生对学习分析化学实验课的期望；三是新模式课前、课中学生对学习任务单的使用情况；四是新模式与传统课堂教学模式的区别；五是运用新模式后学生眼中的分析化学实验课等问题[5]。

2 数据收集

调查采用纸质问卷，调查实施的对象为2015级化学本科班48名学生，在同一时间地点进行，每人填写一份调查问卷，现场作答并回收。问卷回收率为100%。被调查者对此次问卷调查都非常严肃认真，且实事求是的作答，有效率为100%。

3 数据分析及结果讨论

通过此次调查可知，新模式能提高学生的积极性，对学习内容有更深刻的了解，能更好的完成课程的教学要求，达到学生的期望并能更好地提高学生的综合素质。由于新模式是初次在分析化学实验教学中应用，存在一些不成熟有待改进的地方。

3.1 课前学生对翻转课堂教学模式认识情况调查

通过此项调查，了解学生对翻转课堂教学模式的认知情况，据此了解学生对相关教学方法的认知状况，从而了解学生在新模式下学习的配合接受程度。此项调查结果列于表1。

表1 学生对翻转课堂的认知情况调查

从表1可知，在接触新模式教学之前，同学们对翻转课堂的了解情况为：25%的学生对该翻转课堂完全不了解；66.7%的学生听说过；只有8.3%的学生对它非常了解。该组数据表明，在使用新模式之前，大多学生们对其都不太了解，对此教学方法不熟悉，学习起来有一定的难度，也需要一段时间适应。所以在进行课程安排时，应该适当的对课程结构进行较为细致的介绍，让同学们对整个课程结构有一定了解。

3.2 分析化学实验课的课程期望情况调查

通过此项调查，了解学生对该课程的学习期望。据此得出两种教学模式在其相同的有效时间内，何者能更好的完成课程目标，达到学生的期望。此项调查结果列于表2。

由表2可知：（1）对课程目标的期望调查。2.1%的是希望分析化学理论知识得到提高；2.1%的是为了完成学校规定的任务；95.8%的是希望自身操作技能、基础知识、综合素质及解决问题的能力在原有基础上得到提高。（2）对成绩期望调查。没有同学觉得60分万岁是他们对成绩的要求；100%的都认为成绩只是一个考评的方式，自己学到知识才是目标；也没有同学会为了成绩不顾一切，不惜在考试过程中“借鉴”同学的错误想法。（3）对考评方式的期望。没有一个同学认可通过一次“闭卷考试”的方式，得分高者为佼佼者；有27.1%的同学希望通过老师平时考察其表现，综合期末一次闭卷考试成绩，综合评价，分高者为佼佼者的方式来进行考核；72.9%的同学希望通过对“称量练习、滴定操作、定容移液”等分析实验的三大基本操作能力逐项考核，对分析实验的实验数据处理的相关知识考核后，进行全过程的综合评定考核，分高者为佼佼者。通过此项调查反映出学生学习态度端正，目标清楚，学习的积极向上，正能量满满。

表2 学生对分析化学实验课的课程期望

3.3 学习任务单的使用情况调查

调查在开设《分析化学实验》课实施新模式前后，学生学习任务单的使用情况，调查情况列于表3。

表3 学习任务单的使用情况

由表3可知，课前使用情况：有12.5%的学生在采用新模式前完全没有使用过学习任务单；有14.6%的学生在课前接触过学习任务单；有72.9%在每次实验课前都有学习任务单。课中使用情况：在分析化学实验课中没有同学完全没有使用过学习任务单；有10.4%的同学有接触过学习任务单；有89.6%的同学每次实验课中都使用过学习任务单。由统计结果可知，分析化学实验的课前和课中大多数学生都使用过学习任务单，只是在新模式教学中课前每次都使用学习任务单的比例高出16.7%。通过本次调查表明：新模式中学习任务单的使用是不可忽缺的，起着非常重要的作用。

3.4 两种教学模式相关情况调查

通过了解学生课前所花时间、讨论交流次数、预习实验的方式等情况，可以知晓学生在两种教学模式下，对所学课程的熟悉程度、参与情况，同时也可反映出两种教学模式对同一学习任务完成情况及所收到的学习效果进行比较，从而了解学生对两种教学模式的认同情况，以便教学中作出更好的调整和选择。

现将从以下5个方面对上述内容进行调查。一是两种教学模式课前预习实验所花时间进行调查，结果列于表4；二是两种教学模式课前交流讨论调查，结果列于表5；三是两种模式预习方式调查，结果列于表6；四是两种教学模式的特点及教学活动中需要达到的效果进行调查，其结果列于表7；五是两种教学模式优缺点及学生所提意见和建议的调查，结果列于表8。

表4 课前预习所花时间

由表4数据可知，在传统教学模式下，有8.3%的同学会花 10分钟以下时间预习实验内容；有20.8%的同学会花10～20分钟预习；有41.7%的同学会花20～30分钟时间预习实验内容；只有29.2%会花30分钟以上时间预习。

表5-1 课前交流讨论情况

表5-2 课前交流讨论情况

由表5分析可知，在传统教学模式下，上实验课前，只有6.3%的每次都要与同学交流讨论，有22.9%的根本不会和同学交流讨论，有70.8%的有时会和同学交流讨论；有6.3%的讨论时间为0分钟，60.4%讨论时间为10分钟以下，有29.2%的讨论时间为10～30分钟，有4.2%讨论时间在30分钟以上。新模式下，有91.6%的在上分析化学实验课前每次都要交流讨论；只有4.2%的同学根本不会交流讨论和4.2%的有时会交流讨论；讨论使用时间为：没有讨论时间是0分钟；2.1%是10分钟以下；25%是10～30分钟；72.9%的讨论时间在30分钟以上。

综合表4表5数据可知：在新模式下，学生学习更主动、更积极，在课前自主学习的时间更多。因此，新模式能让学生课前对所需知识进行自主学习，让课堂成为教师与学生之间互动交流的场所，更好的用于答疑解惑、汇报讨论中具有争议的问题，从而有效的提高教学的时效性，使教学质量和教学效果有显著提高[4-5]。

表6 两种教学模式预习方式的比较

由表6数据可知，在传统教学模式下，预习的情况是：39.6%在读实验教材的同时将其抄在预习本上；56.3%读一遍实验教材，摘录抄写在预习本上；4.2%先读一遍实验教材，再看思考题和书上的注释，然后根据学习任务单进行思考，解决教材中、思考题、任务单中上的要求，再将实验目的、实验原理、实验内容、注意事项、作实验数据处理、提出预习中存在的疑惑并记下，课前在规定时间内讨论，解决预习中不清楚的地方，把讨论后仍不清楚的问题作好记录提交课堂进行讨论或老师解答。在新模式下，三种预习方式对应的比例分别为0%、6.3%、93.8%，数据显示，93.8%的学生在新模式下，实验课前的预习方式是正确的、合理的，预习的积极性主动性有效性是显而易见的。

表7 两种教学模式特点的比较

由表7数据可知，对“能让其对知识的理解更深的教学模式”的回答是：有95.8%的认同新模式，没有认同传统模式；4.2%的认为两种模式无区别。对“更能提高其综合素质能力”的回答是：89.6%的认可新模式，无人认可传统模式；有10.4%的认为两者并无区别。对“能更好的完成对该课程的学习的”回答是：93.8%的赞成新模式；无人赞成传统教学模式；只有6.3%的同学认为两者无二样。对“在可以选择两种教学模式上课”的选择上的回答是：95.8%的选择新模式；2.1%的选择传统教学模式；2.1%的无所谓。从表7调查数据显示，在分析化学实验课的教学中，学生更加喜欢新模式，认为新模式教学能更好地学习知识、提高综合能力。

表8-1 新模式相比于传统教学模式的优点

表8-2 新模式相比于传统教学模式的缺点

表8-3 新模式相比于传统教学模式的建议

表8数据显示，提及到新模式的10条优点的有91人次，提及新模式的6条缺点的有31人次，提及到新模式的16条建议的有32人次。其中，建议比较集中提及“讲解讨论时间缩短一点”的有11人，占比22.9%（注：新模式试用期间因新校区实验室紧张无法安排实验场地，被迫把分析化学与分析化学实验两门课同步开课，从而导致学生不具备实验的相关理论知识，因而学生预习中提出的问题较多，在课堂上提出要讨论交流解答的时间就相对长一些，导致实验课前占用了一些时间。估计有此建议的人的自学能力普遍较强），其它提及的一些建议均为3人及其以下，占比均小于6.3%。尽管如此，也提醒我们，在分析化学实验的教学中还有需要改进、协调、完善的地方，才能把此项教学工作完成的更好。

3.5学生眼中的分析化学实验教学模式调查

此项调查旨在了解学生对分析化学实验课堂的喜欢程度，及其教学模式的认可度，此项调查结果列于表9。

表9 学生眼中的分析化学实验课

对新模式，没有表示不喜欢的；10.4%表示无所谓、都可以；有89.6%的明确表示喜欢。

对新模式上课方式：没有认为只是实验前自主预习、进行实验操作、实验结束完成实验报告；10.4%认为是实验前预习、完成预习报告，老师讲解实验，学生完成实验，做完实验，完成实验报告和思考题；89.6%的认为是以下步骤：（1）课前老师给出课前学习任务单；（2）预习并完成任务单中的内容，撰写预习报告；（3）分小组对预习中存在的问题进行讨论，记录经讨论后仍然不清楚的问题；（4）课堂上交流小组讨论后存在的问题，老师答疑解惑，讲解实验中应注意的相关事项。即各小组派代表提出讨论中还存在的问题，老师针对问题请其他小组的同学或老师作答，老师根据实验内容做出必要的讲解。（5）学生实验；（6）完成实验报告和教材上的思考题。

分析化学实验教学模式定义为“少讲多学，以学定教”的教学模式调查。有83.3%的表示同意，8.3%的表示不同意，8.3%的觉得无所谓。大多数学生对新教学模式是认可的，认为它完成了新课程改革目标。

通过上述5个方面的调查可知，新模式能让学生在预习时对教学内容了解更透彻，学生更积极的参与教学活动，使其对知识的理解更深刻，更能提高他们的综合能力。但新模式也存在一些需要改进之处，如课前需要花费太多的时间自学、讨论，课上实际操作时间减少等。总之，新模式，有很多地方值得肯定，也有一些需要不断探究改进之处。

4 总结与思考

通过上述调查数据显示，新模式能激发学生自主学习和参与教学的积极性主动性，提升自主学习与合作学习的能力，提高综合素养。对于学好分析化学实验，新模式更具优势；尽管如此，它也存在一些需要改进之处，如遇到个别实验理论知识储备不够，学生存在的问题较多时，课堂讨论所花时间相对就多一些，导致学生实验操作时间紧迫，实验基本操作不能有效的得到练习；学生在课下预习时间成本增大，可能会影响其他课程的学习；小组人数太多（每组6人），有的学生抱着蒙混的心理，不积极参与其中，针对存在的问题，提出如下建议。

4.1 提高学生课前学习的效率

从调查数据显示，学生在新模式下学习分析化学实验课所花时间较多，但是分析化学实验在大学课程中所占的比例不大，这样会影响其它课程的学习，所以急需提高学生的学习效率，需注意以下几点：（1）精简学习任务单上的问题。任务单上的题目要少而精，有概括性、代表性；（2）教会学生如何进行讨论。提高小组讨论的时效性，减少讨论内容，抓住重点讨论，只讨论哪些自学后还存在疑惑的问题；（3）有效的减少课前的讨论及老师答疑解惑讲授的时间。首先，建议分析化学实验课开课的时间最好在分析化学理论课程开设之后约8周以上，这样学习实验中所涉及的相关理论知识已具备，学生预习中存在的问题就少一些，课上的讨论和教师的答疑解惑时间大大的缩短；其次，学生在预习中应将任务单中的问题通过自学和课前讨论完成，整理并提出还存在的问题，教师在课堂上只针对问题进行答疑解惑和对实验中易出现错误的地方进行说明，这样可有效的提高课堂效率。

4.2 将实验讨论小组的人数尽量降至合理的程度

新模式中分小组讨论是该模式的重要环节。分小组进行课前讨论，进行充分交流沟通，让其学会交流、沟通与分工合作，提高综合素养。如小组人数分配太多，有的在合作学习过程中，抱着蒙混过关的心理，坐享同组成员讨论成果，学习积极性不仅没有得到提高，反而有所降低。所以需要把小组人数减少到合理的数量（建议每组3人左右，这样沟通交流的效率会大大提高）并让每一个成员都承担自己应尽的工作，更好的调动多数学习者的积极性。

4.3 效增加自己动手实验操作时间

在实验课中，不能因为小组讨论或课前问题讨论占用太多时间，导致学生自己动手完成实验操作时间减少。否则，学生进行实验操作时会因时间紧迫，导致“称量练习、滴定操作、定容移液”等分析化学基本操作完成不到位，同时也会因时间仓促，实验操作的规范性就会遭到弱化，最后致使实验结果的误差增大，实验操作能力下降。要解决此问题，就需要每一位提高课前学习的效率并将实验讨论小组的人数尽量降至合理的程度，有效缩短教师在课堂上答疑解惑的时间，让学生有足够动手实验操作练习时间，从而有效提高教学质量，增强学生实验综合能力，达到分析化学实验的教学目的。