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【在线教学案例分享】课堂网格化破平台局限,促思维发展
发布时间:2020-04-13

  

《有机化学A(Ⅰ)》课程教学案例-马济美老师

摘要:疫情期间开展网络直播教学,对各方面提出挑战。教师对平台的熟悉程度、可利用资源的局限性,以及单一教学平台功能的局限性,都可能限制教师教学能力的发挥和教学技巧的应用。笔者融合微师、雨课堂、mooc、qq软件等多个平台,在不同教学阶段采用不同工具,使课堂教学网格化,提升课堂教学的实效性,保证教学质量不降,保证课堂延伸的时效性,确保课外预习和复习落实执行。利用网络平台开展讨论、互评、翻转课堂等多样化的教学形式,增强学生参与课堂的主人翁意识。多平台有机融合能有效打破屏幕壁垒,促进学生制定并实施完整学习计划,有效促进学生思维的发展。



1.课程基本情况

有机化学是化学学科本科生的一门主干课程,理论性强,在化学学科课程体系中占据重中之重的地位。在化学课程体系中,有机化学素有结构复杂、反应难记、机理难懂的特点,在内容广度和深度上,完全不同于基础有机化学。本校的有机化学分春秋两季进行授课,总学时104学时,其中春季56学时,集中了全部课程的至少70%的基本理论和反应机理。

2.学情分析

本课程面对的学生群体,是先修了一部分的专业课程的化学专业一年级本科生,与同期上基础课程的其他专业同年级本科生有所不同。

其一,具备一定专业知识,但知识体系不完备。已经先修了无机化学秋季课程,定位化学是自己擅长的学科,自己在中学阶段的化学基础上已经有很大提升。例如,95%的学生在中学选修了有机化学,有一部分学生参与了中学化学竞赛,表现出来有一些特别的优越感,但在课程学习过程中优势并不明显。

其二,通过先修课程的学习,给自身的定位是具备一定分析问题的能力,具备很强的践行实践创新的愿望,但是这种愿望带有很大盲目性。具体表现为向任课老师或熟悉的老师提出进入实验室开展科学研究的申请,对学校组织的SRF项目申请积极性非常高,但对进入科学研究领域将面临的时间、精力投入上的要求和知识面的局限缺乏认识。

其三,学生已经具备一定的专业意识和专业思想,会考虑本专业将来面临的就业、考研前景,从这些考虑出发定位课程的作用,会开始思考本专业在将来能体现出的专业价值。但受限于获取信息量的渠道有限,价值定位并不清晰。

3.教学设计

基于课程的重要性及学生的学习特点,我们在教学中贯穿如下指导思想:教学内容注重逻辑严谨、科学有据,教学实施过程中注重培养学生实践创新的思想,引导学生树立良好的学术诚信意识和学术价值自信。课程的整体教学模式如下图所示。



(1)专业内容“艺术化”

网络学习直接考验着学生的学习耐性和主动性,基础理科课程如何在保证内容的规范与严谨性的前提下,将学生的注意力牢牢吸引在屏幕上呢?具体采用以下几点做法。

一是以严谨规范的呈现形式感染学生,用学科最新研究成果激励学生。在基础知识、理论、概念的表述上,一律用科学严谨的专业术语进行表达,用笔者自身的专业素养言传身教,让学生感知课程的专业性。同时,注重引入学科前沿研究成果作为案例,通过二维码的形式呈现,明确注明成果来源。所有案例素材均来自科学数据库,避免百度、百科等非学术网页信息的出现。本学科领域的重大研究成果,尤其是国内学者的著作、在权威期刊的论文,能从源头刺激学生对于专业学习发生真正的兴趣,激发学生对于本学科的重要期刊、一流科学家进行更多了解的欲望,这完全不同于学生所产生的短暂的新奇感。例如,我们讲述40岁当选中科院院士、现任复旦大学教授麻生明院士的事迹,引用他的科学成果,拓展课堂上的联烯内容;在讲授环氧化合物时,介绍以华人教授史一安名字命名的环氧化反应。在教学实践中,这些案例不仅在课堂上能抓住学生注意力,而且会激发学生的专业自豪感,引发学生在课后的讨论,课堂内容成功延伸到课堂之外。

二是将抽象的理论和机理可视化、具象化。笔者基于自身专业知识,搜集资料,引入科普内容,在专业知识中增添生活气息。例如下图所示的“纳米小人的帽子”,是笔者在进行“环烷烃”结构和性质的讲解时,在课堂上引入的内容,快速、简洁过渡到课程主体内容,同时让学生对将要学习的内容产生一个总体的认识。再比如,在苯的结构与性质内容的授课过程中,用《书香到底是什么》、《一分钟了解苯》微视频,带领学生认识芳香烃化合物;用 “龙+独角兽”引出 “共振论”,借助中国传统文化帮助学生理解抽象的化学理论。这不仅仅是讲授课程的基本知识点,更是知识与化学之美的完美结合,是化学与生活的融合,这种艺术化的处理形式并不脱离化学学科的主体内容,而且能很好激发学生兴趣。


第三章导入时的直播教学截图


此外,对于理论性强、枯燥难懂的反应和机理,制作形象的动画以屏幕分享播放,帮助学生理解。如下图所示,是基于ppt软件制作的亲核取代的反应机理动画截图。


第五章中的一个重要反应机理动画展示截图


三是将教学内容模块化,张弛有度,引导学生注意力合理分配。PPT课件制作模块化,集中3-4张幻灯片设计紧凑、信息量大的教学内容,随后间隔设置一张拓展内容的PPT或或课外知识。笔者将这种模块化设计称为“31”法则,3紧1松,张弛有度,以此调节课堂节奏,缓解学生心理疲劳。在“3紧”环节也注意把控课堂节奏,通过设问、停顿的小技巧留时间和空间给学生思考,或者要求学生连麦语音回答。这些问题能增加课堂互动,抓住学生的注意力,同时也能反馈学生的知识掌握情况,使老师更好地把握课堂进度。

(2)教学环节立体化

在教学前、教学中、教学后三个环节,笔者依据不同阶段的教学需求,采用不同的软件平台,组合各平台优点,突破单一平台的局限,将教学手段合理化,教学效果最大化。所使用的各类平台,如下图所示。



充分利用网络优势,紧扣当前时事要事,创新教学活动。一是进行课前云端思政。提前15分钟进入微师课堂,播放《狮子山下有我家》、《华农四季航拍》、《云赏狮山春》、《疫情下的武汉》、《武汉重启了》等与校园和抗疫有关的视频,课前5分钟播放上课提醒铃声音乐,营造氛围,增加课堂仪式感。二是课前发送习要点、文献或视频资料、课前测试题。预习要点和课前测试,引导学生有针对性的预习,以此提高学生的学习主动性和学习效率。三是强化课堂引导,通过播放最新进展、科普短片等,如“如何有效洗手去除病毒”“手性催化”等,引导学生利用专业知识解决实际问题,培养学生的爱国情怀、绿色化学的科学意识和刻苦钻研的精神。

改革教学方法,促进学生思考。一是教学设计充分采用“31法则”。每课1线3点,即,每堂课一根主线,归纳三个主要知识点;课件3紧1松,即如上所述的内容模块化设置;每周3读1测,一周内发送两三篇阅读内容,大多是预习资料,也包括一些化学小故事,并定期每周进行一次小测验,考查学习效果。通过这些措施,将知识点进行细致划分,分散难点,引导学生思考。二是实施学生分组讨论。分组讨论以qq群功能配合进行,发送讨论要点,有效引导和有序组织学生分组在线讨论,适时参与指导,最终形成讨论报告,疑难问题在课堂上进一步解答,以提高学生自学能力和课堂学习效率。


部分讨论报告设计内容截图


落实教学评价,掌控教学反馈。通过qq平台、雨课堂等延伸课堂内容,促进学生落实,也获取学生掌握情况,作为改进教学环节的依据。主要采用QQ作业和雨课堂等形式,进行一对一作业批改和辅导。每次课后核对后台到课名单,发现有缺勤的人员,第一时间通过各种方式联系沟通,询问原因,雨课堂测试或作业完成效果不太好的同学,及时交流辅导。哪怕对学生学习能力提高有一点点的帮助,笔者都会事无巨细,不折不扣去做。教师言传身教,学生耳濡目染,在适当的时机,开展课堂和课外讨论、作业互评等,充分发挥朋辈学习的优势,促进学生自主学习。

4.教学反思

素未谋面的情况下开展在线教学,教师相对难以发挥个人亲和力,感情沟通相对困难,只能从细节出发,尽可能拉近与学生的距离。同时,在线学习对教师的教学设计和学生的自主学习能力都提出了较高的要求,因此教师必须花费更多的精力,以更细致的措施引导学生学习。老师认真负责,适时引导,大部分学生都很好地发挥了主观能动性。

直播课之前发送预习材料,部分章节提前发送讨论要点,定时组织分组讨论学习,课后随时进行反馈调查,这些操作看似平常,但资料的更新、习题的重新编撰和课后的跟踪,需要花费大量的时间和精力。课堂上缺乏眼神交流,受网络等限制,适时答题率不可能达到100%,不能完全掌握学生在线学习状态是目前存在的主要问题。另外,从课堂连麦答题和测试效果,可以看出仍然存在少数学生,缺乏主动性,在线沟通受到一定限制,如何更好地调动全员能动性还需进一步思考和改进。


随机抽查的学生笔记摘选



出门测答题情况截图


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