開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇初中化學實驗感想，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞：初中化學；實驗教學；興趣動手；有效性

化學實驗教學的有效性不但可以提高教師的工作效率和教學質量，而且還能激發學生學習化學的興趣，對于培養學生的創新思維和實踐探究有著有積極的作用。但是，由于深受應試教育和傳統教育觀念的影響，有些教師在化學實驗教學的過程中偏離了原有的軌道，墨守成規，思想僵化，從而降低了教學的有效性和學生學習的積極性，對于這樣的情況，教師應該給予重視并積極尋找解決的策略。

一、存在誤區

1.偏重理論教學，輕視實踐過程

受應試教育和傳統教育的影響，當下很多化學實驗教學的教師都是以應付考試為目的，過分注重理論教學，忽略了化學實驗的實踐過程。在教學中，教師只單單地注重培養學生怎么使用化學儀器，怎么進行操作等，忽略了學生的實踐能力和邏輯思維能力，學生的想象力被禁錮在化學實驗室里，扼殺了學生的創造空間。

2.回避難做實驗，抑制想象空間

有些教師由于對實驗儀器和實驗技巧掌握得不夠熟練，在遇到有難度的實驗時就用講解圖示的方法應付課堂實驗，雖然效果不錯，但實際上學生丟失了很多專業知識，教學的效果也大打折扣。同時，教師在教學中對實驗的內容和操作方法步驟進行較多時間的講解，留給學生動手實驗的時間少之又少，抑制了學生動手操作的能力和實驗創造的能力。

3.缺乏認真研究，強迫接受理論

對于那些成功率不高的化學實驗，有些教師不認真研究和反復實驗，就在課堂上去演示和講解，遇到實驗失敗的情況，就找借口搪塞，強迫讓學生接受自己所講的理論，既浪費了時間，又讓學生對所學的知識產生懷疑，同時降低了教師在學生心目中的威信。

4.不愿鉆研改進，操作方法隨便

對于化學實驗課程，教師都以教為主要目的，很少去進行研究和改進，依照教材照搬不誤，如果遇到教材里有復雜的實驗或不好做的實驗，不會進行各方面知識的運用，不懂得掌握化復雜為簡單、化難懂為易懂的方式。還有些教師對實驗的操作過程不規范，演示過程隨便，教學態度不嚴謹，導致教學的有效性降低。

5.實驗儀器落后，不愿更新換代

當前，化學實驗室里的儀器都是從西方遺留下來的“古董”，陳舊而又落后，有些儀器甚至存在著很大的缺點，但是，管理者卻漠不關心、熟視無睹，很少在原理上對其進行改革，遇到儀器不好使用的情況，教師會舍棄儀器實驗轉向講解圖示教學。隨著現代社會的發展，其他學科的實驗儀器會大量涌現出來，唯獨化學實驗儀器不變，落后的實驗儀器是阻礙化學實驗教學有效性的最大障礙，因此，對其改革已經迫在眉睫。

由此可見，要想使化學實驗教學走出誤區，提高其教學的有效性，教師必須以學生為中心，以學生的創造和思維能力為前提，讓學生在化學實驗教學的過程中成為一個積極的參與者和探究者。

二、轉變理念

在實際的實驗教學過程中，教師要拋棄以往舊的教育理念，轉變新思路，才能更好地提高實驗教學的有效性。在素質教育和現代教育的要求下，教師要轉變以下理念：

1.由教導者變引領者

教師要改變過去單純地教學生理論知識的方式，依照新課程理念，注重培養學生的獨立自主性，讓實驗教學成為學生發現問題、質疑問題并解決問題的有效途徑。教師要將學生的全面發展放在首位，由過去的單獨教導者變成現在的積極引領者，讓學生由過去的聽講者變成現在的參與者、創造者。

2.由驗證實驗變探索實驗

在實驗教學過程中，教師要轉變以往的只為驗證教材知識而做的實驗的思想，轉變成讓學生充分發揮思維能力的探索實驗。通過實驗研究，訓練學生科學的、有效的思想方法，更重要的是讓學生在探索實驗中學會創新意識，展示自我學習水平。

3.由封閉實驗變開放實驗

化學實驗有一定的局限性，教材中不可能有非常完美的答案，教師在教學過程中，不要把問題絕對化，要給學生留一些想象的空間，適當進行開放性的實驗對于激發學生的探索精神有一定的推動作用，同時也為學生營造了一個靈活的思維空間模式。

三、應對策略

1.創設問題研究，提高學生興趣

所謂問題研究是指讓學生圍繞不懂的問題展開探索與研究，讓學生在化學實驗教學過程中養成提出問題、動手解答問題以及最終解決問題的習慣。在此過程中，教師要引導學生發現問題。這種策略真正做到了以學生為主體，為提高學生的興趣和積極參與的熱情打下了良好的基礎。

2.培養實踐意識，增強自主能力

化學實驗課要重在培養學生的動手實踐能力，讓學生學會自主學習、自主探究的本領。課堂上，教師盡量用最短的時間簡單地講解實驗的內容和方法，然后，將大部分時間留給學生去探究實驗。在學生實驗中，教師要結幫促進，有教無類，讓學生互相學習，共同提高與進步，提高學生自主參與的意識，掌握科學實驗的方法。

3.做好充足準備，保證教學質量

在化學實驗教學之前，教師要認真地、仔細地做好與實驗相關知識的準備，保證化學實驗在科學理論的指導下進行。同時，要對實驗所要用到的儀器和器材進行充分檢查和維護，避免在實驗教學當中出現差錯。在安全方面，教師要指導和監視學生在實驗時的安全工作。教師只有做好了足夠的準備，化學實驗教學的有效性才會有質的提升。

4.進行學法指導，激化探究火花

所謂學法指導是指教師在教學過程中，讓學生掌握科學知識方法的運用，培養學生愿意學習、樂于學習、善于學習和自主學習的習慣。教師要深入基本知識，提煉方法和思路，轉變學生由理論到實踐的過程。同時，教師要激勵學生在現有的實驗條件下，設計出自己所理解的實驗方法，形成鮮明對比，激發學生的探究火花，發揮教師的指導作用。

5.開展課外實驗，發揮學生潛能

新課程改革下的素質教育要求的是創新性人才，教師要立足學生的喜好，適當的開展豐富多彩的課外活動，提高學生的創新和實踐的意識。活動中，教師要根據學生不同的喜好合理分組，充分發揮每一位學生的潛能，大膽創新，從而提高教學的有效性。

6.重視實驗成果，反思實驗活動

在化學實驗教學完成后，教師要督促學生認真撰寫實驗感想和報告，然后認真審閱和批改。當然，每一次的化學實驗教學并不是都是成功的，如果出現了什么偏差，教師就要積極地引領學生對教學成果進行歸納和反思，學生在做反思歸納實驗的過程中，出現了同樣的錯誤，教師不能對其嚴厲指責或不聞不問，要根據科學的方法分析問題，并幫助學生解決問題，爭取在以后的實驗教學中避免出現同樣錯誤。

事實上，不僅是化學實驗教學要有有效性，其他的教學活動也要有有效性，教學工作的有效性是一個長久的并且永恒的話題，需要教育工作者持之以恒努力。教師在教學過程中要以學生為本，積極調動學生的參與性和自主意識，使學生感受到自己是學習的主人。世間萬物不斷變化，教育方法也要不斷改革和創新，實施有效性教學是新課改下的必然選擇。相信在不久的將來，我們的課堂教學會在新課改的襯托下散發出燦爛的光芒。

參考文獻：

[1]劉玉霞.芻議新課改下初中化學實驗教學的有效性[J].中國校外教育，2013（01）.

[2]齊海晶.初中化學實驗教學平臺應用有效性研究[J].東北師范大學，2011（05）.

[3]王國正.初中化學實驗教學有效性的實踐與思考[J].考試周刊，2011（09）.

[4]楊俊年，肖國生，李彥杰，等.生物化學實驗教學模式改革初探[J].安徽農學通報：上半月刊，2012（23）.

第2篇

關鍵詞： 初中化學實驗教學 實驗能力 培養方法

化學是一門建立在實驗基礎上的學科，化學實驗直觀具體、形象生動，與生活實際密切相關。奇妙的化學現象會使學生產生豐富的聯想和疑問，成為他們構建新知識的感性材料。學生通過觀察實驗現象產生疑問并進行思考，繼而產生學習欲望，因此化學教學離不開化學實驗，這是廣大化學教師的共識。初中化學實驗是以學生實驗為主，教材中安排了很多學生的探究實驗和家庭小實驗，但在現實中初三的學生面臨升中的壓力，很多學校不得不壓縮實驗課時，將大部分的實驗轉為演示實驗和并進實驗。如此一來，學生的參與度、投入度都大大降低，學生實驗能力的培養更是紙上談兵。而學生的實驗能力是在長期的學習實踐中逐漸形成和發展起來的，為此必須進行大膽的嘗試和探索。因此在這里筆者結合自己的教學經驗，主要針對如何培養學生的實驗能力展開論述。

1.注重目標、學法指導——培養學生實驗能力的基礎

學生的學習過程就是一種運用學習方法達到一定學習目標的活動過程，學生實驗能力、水平較低，實際上是學習目標、方法缺失的一種表現。同時，許多學生雖擁有必要的實驗知識，卻因缺乏明確的學習目標和有效的學習方法，使得知識的應用和問題的解決常常受阻。學習目標、方法是影響學生實驗能力和水平的一個重要因素，因此，在化學實驗教學中注重對學生學習目標、方法的指導，是培養學生實驗能力的基礎。

1.1引導學生明確學習目標，學會制定適宜的學習目標。

傳統的課程觀只重視知識經驗的教學，教學大綱只規定了化學知識的教學目標，對于化學實驗教學的目標往往比較簡單或含糊，表述不嚴格，而且常與化學知識教學目標交織在一起。這使得很多地區和學校的化學實驗教學名存實亡，化學實驗只停留在創設教學情境、突破教學難點等淺層次，難以全面認識和充分發揮化學實驗的教學功能。因此，在實驗教學過程中，我們可以設置具體的學習目標或標準，然后讓學生參照這些目標或標準檢查、批判自己的學習情況和學習表現。這種目標導學的目的就是借助于目標強化的辦法引導學生在明確某一階段學習目標的前提下，積極而主動地學習。學生在明確實驗學習目標后，思考實驗問題，掌握實驗方法，拓展實驗思路，交流實驗內容，總結實驗結果，不斷提高自身實驗能力。

除了引導學生明確實驗學習目標以外，教師也可結合具體的實驗教學內容和學生的學習實際，引導學生自己學會針對所學的實驗內容制定相應的學習目標，并通過強化學生的學習目標意識引導學生學習。剛開始，我們先利用教材中一些簡單、基本的實驗的學習目標作為引導學生學會設置實驗學習目標的范例（詳見表1）。當學生逐漸掌握了自我設置學習目標的技巧時，教師就可以慢慢放手讓學生自行嘗試確立切實可行的實驗學習目標。在此過程中，學生還學會了主動向教師、同學尋求學習幫助，掌握選擇圖書資料、學習用具、互聯網等方法，利用合作小組、討論交流等形式，以優化學習效果。

表1 設置實驗學習目標的范例

1.2引導學生掌握學習方法，學會運用不同的學習方法。

在教學中，有很多教師發現當學生動手做實驗時，常常都是生硬地操作，遇到實驗出現問題很少能主動找出原因所在，甚至有學生只知道“要這樣做”但對于“為什么這樣做的原因”所知甚少。為了提高學生學習化學實驗技能的效率，我們可以嘗試多重聯系的方法，引導學生把實驗操作和實驗原理、實驗裝置有機地結合起來，做到“知其然，又知其所以然”。例如，實驗室用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應制取二氧化碳的實驗，結合實驗原理和實驗裝置向學生提出問題引導他們思考：為什么不用濃鹽酸進行反應？為什么不用碳酸鈉進行反應？為什么不用稀硫酸進行反應？如何給裝置檢驗氣密性？為什么長頸漏斗要液封？為什么錐形瓶中的導氣管應剛露出膠塞為宜？為什么用向上排空氣法收集二氧化碳時伸入集氣瓶中的導管應接近集氣瓶底部？

除了多重聯系策略外，還可以運用圖示法幫助學生掌握化學實驗技能。例如，在學習濃硫酸的稀釋方法后，要求學生對錯誤稀釋的現象及后果作出解釋，當時我發現好些學生即使動手做完了實驗，仍然對實驗的本質難以掌握，知道現象但卻難以分析。這時老師可引導學生動手畫圖分析實驗過程，經過再思考、再理解的過程，用視覺代替記憶幫助思考，能有效地提高學生解決實驗問題的能力。這樣，即使是再復雜一些的物質鑒別、提純分離的實驗學生也能自如地畫出流程圖來解決，便于教師對學生實驗設計中普遍存在的共性問題作出具體指導之余，還可以大大提高實驗的成功率。

2.注重實驗品質——培養學生實驗能力的保證

在實驗教學中，學生實驗品質的培養是重要內容之一，靈活敏銳的觀察力、高度集中的注意力、堅強的意志力不僅是決定實驗成功的關鍵因素，而且是培養學生實驗能力的強有力保證。

2.1重視觀察力、注意力的強化。

觀察是實驗研究的第一步，觀察能力是學生實驗能力的重要組成部分。在實驗教學時，教師要結合具體的教學內容幫助學生掌握一定的學科方法，引導學生迅速地對物質及其變化、儀器裝置等進行全面觀察，并使學生養成良好的觀察品質、注意品質。筆者對教材中一些能較好地培養學生觀察力、注意力的實驗進行了舉例，詳見表2。

表2 培養學生的實驗舉例

教材中很多化學實驗都需要學生進行仔細觀察、思考提煉，但作為教師，我們必須清楚地意識到只有當教學題材加以善用才能使其發揮出最大功效。同樣的，對學生觀察力、注意力的培養并不是信手拈來，而是需要精心設計，逐步實現的。

2.2重視意志力的強化。

意志控制是使學習得以進行下去的力量，對學習有很強的維持作用，是促使學生頑強地克服學習過程中的困難、排除各種干擾，使學習目標得以實現的保障。事實證明，很多學生雖然在學習之初有一定的學習動機，但隨著學習的進行、學習困難的增加，學習動機的推動作用會逐漸減弱，這就需要較強的意志控制堅持進行學習。在實驗教學中，教師要對學生積極鼓勵，不斷強化學生的意志與決心，不但使學生對自己不正確的外部言行進行改善調整，更要正確處理那些妨礙學習活動的情感和行為，形成不畏困難、持之以恒的重要品質。

很多心理實驗都發現，在智力水平相當的情況下，促使個體取得成功的關鍵在于意志力的差別。學生意志控制能力直接決定學習結果，我們應時刻關注學生對學習動機、學習行為的調節，除了要幫助學生解決一些外在的困難，更要幫助學生做好內在強化。在實驗學習過程中，學生難免會因為現實困難、學習干擾等產生厭學甚至放棄的情緒，這時我們要多進行行為激勵或者提醒學生運用意志力克制消極情緒。在化學實驗教學中，結合一定的教學環節對學生意志力進行培養是很必要的，筆者對教材中的一些能較好地培養學生該方面能力的實驗進行了舉例，詳見表3。

表3 培養學生意志力的實驗舉例

在實驗教學時結合具體的教學經歷，幫助學生要了解自己的情感傾向，用理智支配情感，克服消極負面的畏難情緒；逐漸養成嚴謹踏實、樂于并善于合作的科學態度；逐步樹立起科學的物質觀、世界觀、資源觀、可持續發展觀等價值觀；并養成對學習過程、質量與效果都產生積極影響的良好學習習慣。

3.注重教學環節——培養學生實驗能力的途徑

在日常的實驗教學中，教師要注重教學環節的發掘，積極使其成為培養學生實驗能力的有效途徑。利用不同的教學環節對學生進行適當的“培養訓練”，小至實驗中的原理、現象、操作等，大到整個實驗內容的選題、方案設計等，善于找出培養學生實驗能力的生長點。

3.1利用實驗教學中的“異常”進行培養。

面對實驗中的不同現象，要學生透過事物表面的現象，找出反應的本質，教師以此為訓練學生的良機，引導學生將現象與結論的相悖處作為培養實驗能力的生長點。例如，往石灰水中通適量的二氧化碳，石灰水會變渾濁，但為什么通入過量的二氧化碳后，渾濁的石灰水會重新變澄清？用鹽酸與石灰石反應制取二氧化碳時，將生成的氣體通入澄清石灰水中，為什么卻沒有出現渾濁？在檢驗質量守恒定律時，用碳酸鈉粉末與鹽酸在敞口容器中反應的實驗來驗證，發現反應前后質量不相等，為什么？用空氣燃燒鎂條的實驗來驗證，卻發現鎂條燃燒前后的質量不相等，為什么？這些出現在實驗教學中的“異常”就是教學的良好切入點，教師在此時就要鼓勵學生善于捕捉疑點，并大膽論證。

3.2利用常規實驗教學內容進行培養。

教師可以因地制宜地利用教材中的常規實驗教學內容作為培養學生實驗能力的素材。例如，在學習第二單元制取氧氣的課題時，學生了解到過氧化氫溶液常溫下緩慢分解放出氧氣，但不能使帶火星的木條復燃；加入一定量的催化劑能使過氧化氫溶液加速分解。學生親自動手做了這個實驗，在實驗過程中，有些學生發現即使按照實驗步驟往過氧化氫中加入少量的二氧化錳，把帶火星的木條伸進試管后，有時會看到帶火星木條復燃，有時卻只看到木條變得更亮，即沒有復燃。面對這種時而成功、時而失敗的情況，學生并沒有止步于此，為了得到較好的實驗效果，成立了研究小組對過氧化氫制氧氣的實驗進行探究。后來經過一系列的實驗探究，學生從催化劑的使用、過氧化氫溶液常溫下分解放出混合氣體（氧氣和水蒸氣的混合氣體）、過氧化氫溶液的濃度幾個方面進行分析和思考，最終就該實驗提出了較好的實驗方案。

3.3利用家庭小實驗進行培養。

除了上述做法外，還可以把課外的主題實驗設計成探究實驗，讓學生自行設計實驗方案并動手實施。學生學會根據實驗任務的不同，選擇合適的方法完成實驗，學生的實驗能力也會在實施計劃過程中不斷得到鍛煉和提高。例如，教材第六單元有個關于雞蛋殼成分探究的家庭小實驗，教材中的實驗比較簡單：用碎雞蛋殼加醋反應，再用澄清石灰水檢驗生成的氣體是不是二氧化碳，從而初步得出雞蛋殼里含有碳酸根離子（或是碳酸鹽）。我布置學生作為課外實驗自主完成，有學生不但對雞蛋殼的成分進行了探究，還在此基礎上對雞蛋殼中所含有的金屬元素進行了更深入的研究，并提交了《雞蛋殼中金屬的鑒別》的實驗研究報告。在實驗研究報告中，學生談到了選題的初衷，就是因為老師布置的這個家庭小實驗讓他們有了探究物質成分的勇氣和靈感，除了完成簡單的驗證實驗外，還產生了想進一步鑒別雞蛋殼中還含哪些金屬元素的想法。雖然，在實驗過程中因為鈣、鎂離子的互相干擾作出了多次的檢驗探究，就在經歷了多次失敗與嘗試后，最后在老師的鼓勵和指導下，利用實驗室提供的儀器、藥品，犧牲了午休時間、課余時間圓滿地完成了探究之旅。

4.注重反思與評價——培養學生實驗能力的依托

評價是學習過程不可缺少的一部分，《化學課程標準》指出：“評價的主要目的是為了全面了解學生的化學學習歷程，激勵學生的學習和改進教師的教學。”評價不僅是對學習的總結，而且是對學習過程的反思。學生不斷地體驗成長過程中的點點滴滴，通過評價、總結從中發現學習的收獲和不足，也使學生的反思能力得到了提高。在實驗教學過程中，運用反思策略可以提高學生的實驗意識，使學生明白到自己在做什么，做得怎么樣；又可以增強學習的調控性，反思的結果也能夠為后繼學習提供有價值的經驗和直接的指導。

為此，在日常的實驗教學過程中，我會讓學生在每次實驗后都簡單地記錄、總結自己在每個實驗過程中的學習態度、表現、思維及感想等，幫助學生對自己的實驗學習活動進行反思。除此之外，我還設計出符合學生學情的實驗評價表（見表4），讓學生通過填寫實驗評價表對自己或者他人的學習活動進行較全面的總結和評價。

表4 學生實驗評價表

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綜上所述，以目標、學法指導為基礎，以實驗品質培養為保證，以不同教學環節為有效途徑，以反思和評價為依托，學生有序而學，只要能加以善用，必定能提高學生的實驗能力。

參考文獻：

[1]劉知新.化學教學論[M].北京：高等教育出版社，2004.

第3篇

關鍵詞：翻轉課堂；虛擬實驗室；化學實驗；教學模式；支撐系統；

作者簡介：徐妲，東北師范大學理想信息技術研究院在讀博士，主要研究方向為虛擬仿真實驗室、學習環境設計；；鐘紹春，東北師范大學理想信息技術研究院教授、博士生導師，主要研究方向為信息技術與課程整合、數字化學習環境；；馬相春，東北師范大學理想信息技術研究院在讀博士，主要研究方向為教育軟件、移動學習。

一、引言

翻轉課堂(FlippedClassroom)是近幾年國內外教育者們關注較多的教學模式之一，其基本思路是在信息技術的環境中將傳統“課堂傳授知識，課后完成作業”的教學過程徹底翻轉過來，學生在課前通過觀看教學視頻、查閱資料、與老師同學在線交流等方式進行知識的學習；教師則利用大量課堂時間與學生進行交流、組織和參與小組活動、解答問題、指導學生完成作業等等[1，2]。實踐證明，翻轉課堂在激發學生學習興趣、提高考試成績和提升教師工作滿意度等方面都具有促進作用[3，4]。

化學實驗是中學化學學科的重要教學內容[5]，但在實際教學過程中，由于實驗課時不足、實驗室開放時間有限等教學條件限制，以及受傳統教學觀念的影響，學生動手參與實驗的機會不多，所以，實驗教學效果并不理想。翻轉課堂的教學模式給化學實驗教學提供了一個新的思路：如果學生能夠在課前完成實驗相關知識的學習，就會減少教師實驗課堂講授時間，從而留給學生更多的時間進行化學實驗、參與交流討論和獲得教師的指導，以解決學生動手實驗機會少、實驗時間不足的問題。

翻轉課堂是一個較為理想化的教學模式，在實施過程中存在許多不確定的影響因素。除了教師的教學活動設計外，學生課前自主學習的有效性也是翻轉課堂教學模式能否成功的關鍵，而這一環節恰恰是在教師的視線范圍之外，在教師不在場的情況下學生是否真正參與了學習？學習效果是否有保證？學習過程中遇到問題怎么辦？教師如何掌握學生的學習情況？以上都是翻轉課堂實踐者最為關心的問題。對于化學實驗翻轉課堂來講，不僅要面對上述的問題，還需要考慮如何在課外缺少實驗環境的情況下仍能讓學生有效地學習和掌握實驗操作技能方面知識。本文將在國內外已有翻轉課堂實踐者的經驗基礎上，針對化學實驗課程的特殊性，對化學實驗翻轉課堂教學模式進行研究，設計并實現了相應的化學實驗翻轉課堂支撐系統，并結合具體案例來說明在該支撐系統中，化學實驗翻轉課堂教學模式的實施過程。

二、化學實驗翻轉課堂教學模式設計

(一)翻轉課堂教學模式的關鍵環節

翻轉課堂教學模式翻轉了傳統的教學流程，同時也撼動了傳統課堂中教師的主體地位，形成了真正意義上的“主體—主導相結合”的教學方式，即學生是知識建構的主體、教師是教學活動的主導。翻轉課堂教學模式下學生在課前進行自主學習并不代表教師就放棄了課前環節的控制權，整個教學過程還是在教師的全程設計和操控之下完成的，只是教師的角色和工作重心發生了變化：從原來的知識單向輸出者轉變為知識習得的引導和促進者。翻轉課堂的教學結構如圖1所示。

1.學習資源準備

學習資源就是指教師布置給學生的課前學習資料，學習資料形式可以有很多種，比如，最著名的翻轉課堂實踐者、美國科羅拉多州林地公園高中(WoodlandParkHighSchool)的兩位化學老師喬納森·伯爾曼(JonathanBergman)和亞倫·薩姆斯(AaronSams)采用了一款PPT錄制軟件自己錄制的微視頻，通過網絡傳遞給學生，讓學生回到家里學習；薩爾曼·可汗(SalmanKhan)———可汗學院(KhanAcademy)的創始人，在可汗學院的網站上提供了關于數學、歷史、物理、化學、生物等很多科目的免費教學短片和課后測驗，學生可以登錄到網上進行學習，很多美國學校的教師直接采用可汗學院的視頻作為自己課程計劃的資源[6]；FlippedLearningNetworkNing論壇中的來自美國威明頓的Paula認為，學習資源可以不局限于微視頻，還包括文本材料、音頻、視頻資源等等，讓學生根據自己愛好選擇合適的資源進行學習[7]；美國羅徹斯特的教師HeatherMaltzanMooney則提出，在翻轉課堂中提供難度級別不同的學習資料，以滿足不同水平、不同學習進度學生的學習需求[8]。

考慮到學生在課外的學習時間和精力有限，教師準備的學習資料不宜過多，盡量保證學生自主學習時間應該與以往的作業時間相當，不要給學生過多壓力，尤其是教學視頻，最好是十分鐘左右長度的微視頻。學生課外學習環境比較寬松，注意力很容易分散，為了保證學習的有效性，教師可以選取更為生動、更有吸引力或者任務型較強的學習資料。

2.課前自主學習

課前的自主學習是翻轉課堂的關鍵環節，自主學習的成功與否關系到課堂活動是否能夠順利進行。但是，學生的課前學習活動不能被教師實時掌握，而且遇到的問題也不能及時得到解答，教師和學生之間的交互發生了“斷層”現象。很多翻轉課堂的實踐者已經對這一環節開展了實踐研究，并得到了很多寶貴的經驗。下面列舉一些值得參考的案例：

美國明尼蘇達州斯蒂爾沃特市的石橋小學(StonebridgeElementargSchool)在數學翻轉課堂實踐中，學生在家觀看課程視頻之后，會接受3-5個問題測驗，看他們是否理解了教學內容，并實時獲得測驗結果的反饋，教師則利用Moodle來觀察學生在家的學習情況，了解學生是否參與了學習以及學習的效果。

密歇根州的東大急流城高中(EastGrandRapidsHighSchool)的AP生物學課程教師詹尼斯·霍夫讓學生在家庭作業時間觀看教學視頻，針對視頻進行簡要的總結，然后，進入Google調查表回答上面的問題，她會根據這些來掌握學生們在學習中遇到的問題，并準備材料在上課的時候跟學生們一起討論，或利用課堂時間來完成實驗項目。

美國教師CrystalKirch提出了WSQ(Watch，Summary，Question)方法[9]。Watch代表“看”，指學生在課后觀看教學視頻，并回答教師預留的問題。Summary代表“總結”，學生在看完視頻之后進行總結，教師根據學生總結的內容了解學生的學習情況，如果沒有學會，教師會要求他們再看一遍；課堂上教師會組織學生們對他人的總結進行評價，同時討論自己做錯的東西。CrystalKirch認為，寫總結的目的是：在家想和寫，在學校讀、說和聽。Question代表“提問”，所有學生必須針對所學的內容提一個問題，該問題可以是自己在學習的時候遇到的困惑、關于概念的解釋，或者認為其他同學可能會遇到的問題、老師可能會考的問題等等。CrystalKirch對自己的實踐結果進行調查分析，學生們普遍認為，翻轉課堂很有效，能夠促進他們的學習[10]。

FlippedLearningNetworkNing論壇中的一位美國教師Bryan提出了與WSQ類似的VISA(View，Illustrate，Summary，Ask)方法。其中，View代表觀“看”，學生在觀看完視頻之后需要填寫指導筆記；Illustrate代表“繪制”，讓學生繪制出自己的思考和學習進程；Summary代表“總結”，要求學生對視頻內容進行總結；Ask代表“問”，讓學生針對視頻教學內容提出問題，如果學生認為自己對這個問題有很好的理解，可以寫出自己的答案。如果學生在家里的學習需要家長幫忙，也可以擴展成VISAP方法，其中P(Parent)代表“家長”。

江蘇省蘇州市電化教育館館長金陵提出了“學習任務單”的方法[11]。所謂“學習任務單”，是教師設計的幫助學生在課前明確自主學習的內容、目標和方法，并提供相應的學習資源，以表單為呈現方式的學習路徑文件包。學習任務單的設計包含學習指南、學習任務、問題設計、建構性學習資源、學習測試、學習檔案和學習反思等多項內容，每個學生按照自己的步驟學習，取得自主學習實效，并幫助教師有效地組織起“翻轉課堂”。

3.課堂活動

翻轉課堂教學模式中，課堂活動是一個知識內化的過程。由于知識的習得已經在課前自主學習環節完成了，那么在課堂上，教師則從傳統的講臺上走下來，深入到學生中間，組織學生進行協作探究、小組討論、知識競賽、完成課后作業等活動，并參與到這些活動中來，為學生提供有針對性的指導。

4.反饋與評價

反饋與評價在翻轉課堂的實施過程中是十分必要的，因為它畢竟是一種新的教學模式，對傳統的教學過程是一個挑戰。雖然有很多成功案例說明了翻轉課堂的優勢，但是，不同類型的課具有不同的特點，不同的知識類型用翻轉課堂是否都合適？如何做才能真正發揮它的效用？以上問題還需要在實踐中不斷地總結和摸索。所以，通過反饋和評價，教師們可以掌握到學生是否能夠適應這種教學模式，從中發現問題并不斷調整和修正教學策略。除了通過學生對翻轉課堂進行評價，還建議多個教師可以參與課程互評，相互之間進行經驗的交流，從而提升翻轉課堂的應用效果。

(二)化學實驗翻轉課堂教學模式

化學實驗翻轉課堂教學模式與一般翻轉課堂教學模式基本一致，都經歷課前學習資源準備、學生自主學習、課堂活動、反饋與評價幾個階段。但化學實驗課程的教學內容與普通知識類課程有些不同，它不僅包括定義、概念、原理等基本知識，還包括化學實驗操作知識，實踐性較強，操作類的知識需要通過不斷的練習才能熟練掌握。教師提供的實驗微視頻等資源能夠對學生們進行實驗操作相關的概念、流程、注意事項、操作規范的講解，并且有標準實驗過程示范，但卻無法提供操練環境讓學生進行操作練習。“虛擬實驗室”是指在計算機系統中采用多媒體、仿真和虛擬現實等技術實現的虛擬實驗環境，實驗者可以像在真實的環境中一樣完成各種預定的實驗項目[12]，具有仿真性強、沉浸度高、不受時間空間限制、無需考慮實驗藥品和儀器的消耗等優點，是解決遠程教育中缺乏實驗環境等問題的有力工具。我們可以把虛擬實驗室引入到化學實驗翻轉課堂的教學過程中來，為學生提供一個虛擬的實驗環境，讓學生在課外沒有實驗室的條件下也能進行實驗操作的練習。

結合已有的翻轉課堂以及虛擬實驗室等工具的實踐及研究成果，本文給出了化學實驗翻轉課堂教學模式的設計方案，具體如圖2所示。教師首先根據教學需要，制作化學實驗學習資源包，在課前發放給學生，其中化學資源包中有學生的學習任務單和其他輔助學習資源，此任務單參考了金陵的學習任務單概念，按照教師設計的自主學習流程將資源組織起來，供學生學習使用；學生根據學習資源包中的學習要求和相應學習資源完成一系列學習任務，并與教師和同學進行必要的交流，進行問題討論等等；在實驗課堂上，教師對課堂活動安排進行簡要說明之后，學生進行分組實驗，在實驗過程中，教師觀察學生們的實驗情況、糾正學生的操作錯誤、解答學生的疑問、指導學生完成實驗報告等等，或根據需要組織學生進行問題討論、實驗成果展示等活動；在課程結束以后，教師及時對學生的學習情況進行調查，一方面檢驗學生是否參與了有效的學習，另一方面收集學生對翻轉課堂的體驗和感受，并在教師之間展開探討，對教學過程和成果進行經驗總結，不斷調整翻轉課堂教學的實施方法。

三、化學實驗翻轉課堂支撐系統

化學實驗翻轉課堂的實施過程需要多種工具軟件的配合，比如，錄屏軟件、在線交流工具、文件共享工具、在線測評工具等等，翻轉課堂的有效實施需要大量的準備、計劃和時間。為了減輕教師的工作負擔，也為了能夠給學生提供更好的學習環境，本研究設計了一套支撐系統，為化學實驗翻轉課堂的實施過程提供必要保證。

(一)功能定位

1.提供教學內容和資源

支撐系統需要提供與化學實驗相關的基礎資源，包括實驗儀器、藥品的介紹、實驗操作規則演示視頻、實驗安全知識講解等內容，以及跟具體實驗相關的實驗原理講解、實驗操作演示等工具。

2.提供虛擬實驗環境

提供一個可交互的虛擬實驗環境，學生可以隨時隨地進入到系統中進行虛擬實驗。還能提供在常規實驗條件下難以進行的實驗，比如，進行一些帶有危險性的實驗，觀察微觀世界的物質運動與相互作用等等。

3.提供探究空間

科學探究是一種重要的學習方式[13]，化學實驗探究一般包括提出問題、猜想與假設、設計實驗、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流這八個基本環節[14]。課堂的45分鐘一般很難承載如此多的步驟和內容。支撐系統能夠為學生提供專題探究空間，指導學生進行實驗設計、效果仿真、假設驗證與結果分析，而無需考慮儀器、藥品的損耗。等到學生的虛擬實驗設計完成時，再到真實的實驗課堂中去進行實驗驗證，與老師和同學們交流、分享實驗設計過程和實驗結論。

4.提供監控和指導

對學生的學習過程進行識別和跟蹤，實時掌握學生學習情況，診斷他們在實驗過程中遇到的問題，并提供必要的反饋和指導信息，輔助他們順利完成實驗操作技能的學習與訓練，同時搜集學生在學習過程中的問題及時反饋給教師，使得教師能夠根據學生學習情況動態調整教學策略，保證師生的教學活動是一個有效的“環路”。

5.提供交流空間

交流空間讓學生們通過網絡提出問題，或者針對某個話題進行討論，與自己的同學和教師進行交流。教師則可以在交流空間中參與學生的討論，解答學生的問題，及時地掌握學生的學習情況，并將有針對性的問題提取出來，到實際的課堂中講解，對學生們進行個性化的指導。

(二)化學實驗翻轉課堂支持系統設計

化學實驗翻轉課堂支撐系統不僅僅是為學生提供一個虛擬的實驗環境，更是一個虛擬的學習環境，將物理空間分散的教師和學生維系在一個以計算機網絡為樞紐的虛擬學習空間中，支持學生的自主學習，拓展教師在課外的作用范圍，有效地輔助翻轉課堂的進行。本研究設計的化學實驗翻轉課堂支持系統包括在線課堂、交流空間和自主學習空間三個主要模塊，具體如圖3所示。

1.在線課堂

在線課堂分為教師端和學生端兩個部分。教師端包括制作學習資源包、上傳學習資源包、批改作業和學情監控四個功能模塊。其中學習資源包是教師專門為翻轉課堂的課下學習環節制作的學習資源，包括教師錄制的微視頻，還有一些相關的學習資料、化學虛擬實驗學習系統內部資源鏈接和一些實驗練習作業，供學生學習使用。

學生端包括下載學習資源包和提交作業兩個主要功能。學生通過網絡下載教師上傳的學習資源包，然后進入學習，觀看教師上傳的視頻、課件及其他學習資料，完成教師預留的練習作業并提交。

2.交流空間

交流空間是學生之間，師生之間的交流平臺，其中包括了實驗博客、論壇和即時通訊工具等模塊。實驗博客模塊可以讓學生把自己的實驗成果和感想通過博客的形式記錄下來，記錄自己的學習過程，同時也可以設置共享，把自己的作品、心得或者問題分享出來供大家參考和學習；通過論壇，學生或者教師可以提出一些話題，大家一起進行討論和探究，有利于學生之間、師生之間的溝通；即時通訊工具也是網絡交流的一種載體，與論壇不同的是這是一種實時交流方式，溝通無時間延遲。

3.自主學習空間

自主學習空間是學生進行自主學習的環境，包含以下模塊：

(1)實驗基礎知識。實驗基礎知識部分主要包括實驗儀器、藥品、實驗操作規則以及實驗安全知識的講解和實驗輔助資料。其中實驗儀器、實驗藥品的講解是以資料卡片形式存在的，實驗儀器卡片包括了實驗儀器的可視化模型、儀器功能介紹、使用規則說明、使用方法演示和錯誤的演示等內容。實驗藥品卡片包括了實驗藥品的可視化模型、藥品的性質介紹、藥品的形態變化、存放方式、取用方法、藥品的用途等內容。實驗規則是人們長期從實驗室工作中總結出來的實驗經驗，是保證實驗安全及實驗順利進行的前提。所以本系統添加了實驗規則模塊，讓學生了解進行化學實驗時，必須遵守的實驗規則，輔之以過程動畫演示。進行實驗或者探究活動，安全始終是第一位的，所以，需要讓學生建立安全意識，利用虛擬實驗室中進行實驗沒有危險的特點，講解安全事故的成因及危害。

(2)基本技能訓練。基本實驗操作的掌握是能夠順利進行實驗的保障，新課標中對學生必須掌握的基本操作也提出了明確的要求，所以，該模塊中包含基本操作的介紹，演示和練習。基本操作介紹模塊包括基本實驗操作的步驟和注意事項的說明；基本操作演示對標準的基本操作過程進行模擬，給學生提供良好的示范作用，其中演示包括真人錄像播放和模擬動畫兩種方式，并在演示過程中配有講解過程；實驗操作練習是指提供實驗操作環境，讓學生不斷進行實驗操作練習，以熟練掌握基本實驗操作過程，在練習過程中，系統對學生的操作過程進行監控，并根據需求給予必要的指導。

(3)同步實驗。同步實驗主要是與教材一致的實驗內容，可以根據需要選擇跟自己教學進度相同的教材，進入選擇相應的同步實驗。對于每個實驗，都包含實驗基本情況介紹、實驗原理講解、實驗過程演示和虛擬實驗練習幾個環節。其中實驗原理講解模塊有效結合了圖片、影片、動畫、教學工具軟件等內容以輔助實驗原理講解。實驗演示模塊是標準的實驗操作過程，一般采用真人錄像的形式來讓學生參考該實驗的正確操作流程，并輔之以同步講解，學生能夠對實驗過程播放進行控制，對操作過程復雜的部分可以重復多次播放觀看；為了使用方便，對演示視頻進行標簽化編輯，可以根據需要直接從某個標簽處開始播放，節省了視頻查找時間。

虛擬實驗練習模塊為學生提供虛擬實驗環境，系統能夠對學生實驗過程進行自動跟蹤和記錄，并給出指導信息。該模塊分為四種實驗模式：實驗操作演示模式、帶提示實驗模式、不帶提示實驗模式和測試模式。其中，實驗操作演示模式是指在虛擬實驗環境中的正確操作流程演示，并提供講解信息；帶提示實驗模式是指系統根據實驗步驟，指導學生完成操作過程；不帶提示實驗模式是指學生自己進行實驗操作，系統不按步驟指導學生的實驗操作過程，但是，當用戶出現錯誤操作的時候，系統給予提示和指導信息；測試模式是指學生以模擬測試的形式進行實驗，過程中間系統不給出任何提示和指導，最后完成實驗時，系統對學生的實驗操作過程進行整體評價。

(4)專題探究。系統設置探究專題，每個專題都包括：實驗指導、實驗方案、探究環境和數據分析與總結。實驗指導模塊對探究實驗的內容進行介紹，包括實驗原理、實驗目的和可能用到的化學知識的介紹。實驗方案模塊提供參考實驗方案，包括問題的提出、猜想與假設、參考方案等。探究環境模塊提供了探究實驗所必需的實驗儀器和藥品，讓學生在虛擬實驗環境中進行實驗探究。學生可以選擇按某一方案進行探究，或者選擇自主探究。如果選擇按照某一方案進行探究，則系統按照規定好的操作步驟，提示學生進行下一步操作，直到實驗結束；如果是自主探究，則系統不強制，只是在必要時對學生的誤操作進行提示和指導。表格等數據分析工具是供學生分析和討論時使用的。如果學生是按照系統提供的方案進行的自主探究，則系統會自動提供探究表格和數據變化流程。

(5)考試與練習。目前，很多省市都把基本實驗操作考試成績納入到中考成績當中，所以，對實驗操作考試的練習也尤為重要。根據歷年來常考的實驗操作考試真題，系統為學生提供虛擬實驗操作考試的練習環境，包括正確的實驗流程演示和自由操作兩個模塊，讓學生進行操作考試練習，并對學生的操作過程進行診斷、分析和指導，通過多次練習讓學生準確掌握考試要求的實驗操作方法和基本實驗流程。針對實驗操作考試的形式，建立一個虛擬實驗操作考試環境，具有倒計時、模擬出題、考試評分等功能，提供基本的實驗儀器與藥品，讓學生在“真實”的實驗環境中進行考試，在考試結束時，對學生的操作過程進行評價，以有效提高學生實驗操作技能，增強學生實驗考試的自信。

(6)自由實驗。自由實驗模塊提供的是完全自由的實驗環境，沒有固定的實驗目的、意義等內容，學生可以根據自己的需要隨意設計實驗、進行實驗操作練習、觀察實驗現象等，系統提供初中化學實驗室必備的化學儀器、化學藥品，以及一些常用的其他輔實驗資源，還有一些諸如圖表、化學計算器、文本框工具來輔助實驗活動的進行，給學生充分自主的空間進行實驗。學生可以將實驗過程保存起來，以便下次繼續進行實驗。

(7)生活實驗。生活實驗屬于課堂實驗的拓展部分，提供與學生所學的實驗知識相關的生活化學實驗，把學生所學的書本知識有效地轉化成日常生活經驗，讓學生了解身邊的化學，激發學生的興趣。

四、化學實驗翻轉課堂教學設計案例

以九年級化學第五單元課題1《質量守恒定律》為例，說明在化學實驗翻轉課堂支撐系統中翻轉課堂的教學設計過程。

(一)教學內容與目標分析

質量守恒定律是初中化學中的一個重要定律，是從定量角度研究化學變化的基本依據，是學生學習化學方程式的基礎，也是學習化學知識的重要基石[15]。該節課的教學內容包括質量守恒定律的涵義、質量守恒的原因及其應用和化學方程式的書寫。通過一系列探究活動，引導學生從量的方面去研究并得到化學反應的客觀規律，從微觀角度使學生充分理解化學反應中質量守恒的原因[16]。

通過該課題的學習，由實驗探究認識質量守恒定律，了解常見化學反應中的質量關系；從微觀角度解釋質量守恒定律并認識化學反應；培養學生嚴謹求實的科學精神；讓學生學會從定量的角度認識化學反應，認識到對于化學反應不僅僅是定性研究，還要進行定量的描述；認識反應物與生成物的質量守恒關系，從而解決實際生產、生活中的化學反應的物料等相關問題[17]。

(二)翻轉課堂教學過程設計

教學設計過程依照化學實驗翻轉課堂的過程進行，也遵循課前學習資源準備、課前自主學習、課堂活動和反饋與評價四個階段，流程圖如圖4所示。

1.課前學習資源準備

教師利用化學實驗翻轉課堂支撐系統制作學習資源包：首先，制訂實驗教學計劃，根據需要錄制微視頻片段，并查找和搜集所需資源；其次，布置學習任務單。學習任務單將資源、環境和工具按照教師設計的流程鏈組織起來，。當教師把學習資源包中的內容準備好之后，打包并上傳至服務器，學生則在電腦上下載學習資源包，進行學習。

2.課前自主學習

學生從網絡上下載學習資源包，按照學習任務單的內容進行學習，同時學生可以進入交流空間和老師或者其他同學去探討自己的實驗過程和實驗現象等等。學生學習完畢之后提交填寫好的學習任務單，完成課前學習內容。系統也自動記錄學生虛擬實驗操作過程中發生的錯誤和問題，一并提交上去。學生在學習過程中，可以到自主學習空間的其他模塊下面進行基礎知識的學習和基本技能的訓練。

3.課堂活動

在課堂上，教師帶領學生們進入真實實驗室進行實驗。教師首先簡要交代下實驗注意事項和本課的安排等內容，學生開始實驗。

通過課下的練習，學生已經基本上知道了本次實驗的內容和做法，并帶著自己學習和練習的結果，以及學習過程中遇到的一些問題進行實驗。在實驗室中，學生直接按照自己的虛擬實驗設計流程進行真實實驗，觀察真實的實驗現象，填寫實驗報告。極大地提高了學生動手實驗的動機和效率，加深了學生的印象，同時也節省了實驗知識學習和實驗準備時間，讓學生更專注于實驗操作過程和實驗結果的討論。由于安全問題(白磷燃燒有毒)，可以安排學生只進行實驗一“鐵和硫酸銅溶液反應前后質量的測定”和實驗二“碳酸鈉粉末與鹽酸反應前后質量的測定”。教師則可以隨堂檢查學生的實驗操作過程，解答學生在實驗過程中遇到的問題，同時引導學生們積極展開思考，甚至提出更好的實驗方案，并進行實際驗證。

等到大家實驗完畢之后，教師參考虛擬實驗學習系統的學情統計、交流空間和實驗課堂的情況，帶領大家討論實驗過程中遇到的問題和實驗心得等，尤其是碳酸鈉粉末與鹽酸反應前后質量的測定實驗中要考慮CO2氣體的收集問題等等，讓學生深刻理解化學實驗嚴謹和周密性。

4.反饋與評價

教師對學生的情況進行調查，并分析翻轉教學過程中的收獲和問題，以為下一次實踐提供參考。

五、總結