鲁云珍 化学微课教学的实践探索由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“化学微课教学”。
“元教学”理念下的化学微课实践
鲁云珍
摘要 元教学是基于元观点对教学的认识与反思，是关于教学的教学，是教师自己会教的教学，是一种基于教学思维、指向教学实践的意识性教学。而微课便于突出重点、突破难点，便于践行元教学理念。本文简述了自己的实践体会。
关键词
元学习 元教学 微课 教学知识
一、对“元教学”理论的认识
元教学，英文为meta-teaching，其中的“meta-”即“元”，意即“在„„之后”、“超越”。“元”是一种高级的逻辑形式，可分为两层含义：“一层含义指的是：这种逻辑形式具有超验、思辨的性质。另一层含义是：这种新的更高一级的逻辑形式，将以一种批判的态度来审视原来学科的性质、结构和其他种种表现”。“‘元概念’是一种‘看或观察’的本体论承诺，它规定着这一领域研究者的思维方式或取向。‘教学究竟是什么’，是教学的‘元概念’。每一次教学研究范式的转换，首先是教学的‘元概念’的改变，随之而来的是教学基本问题的更替。”1从“元概念”出发，元教学便是从教学的本体论视角，用元语言对教学进行逻辑［］分析，超越教学现象本身，采用思辨的、批判的态度，“在教学之后”反思教学实践，即省察教学自身，从而在发展教学理论的基础上修补、完善教学实践，建构教师的教学实践哲学的过程。
日本的佐藤学教授认为，“学”是与客观世界的相遇和对话(称“活 动”，action)、与他人的相遇和对话(称“协同”，collaboration)以及与自己的相遇和对话(称 “反思”，reflection）的三位—体的持续不断的过程。其实，教师的教也一直是教师在学“教”，作为与元学习对应的元教学是教师主体思考教学实践中如何使学生学会学习，如何帮助学生完善自身的素质，如何优化学生的学习策略，如何提高教学的效率和质量以及如何改善学生元学习的能力等。从元学习的角度出发，教师应思考自己的教学实践是否帮助学生发展了学习力、思考力、调控力和建构学习环境的能力。教师通过元教学的反思和批判，能够达到提高学生元学习的品质，也能提高教师自身的元学习能力，促进教师专业发展。如果说教学是一种服务于培养人的目的而进行的特殊社会实践活动的话，那么元教学就是对这种社会活动计划之针对性、实践之合理性、过程之有效性和结果之理想性的检视与修正活动。也可以说，元教学是一种基于教学思维与教学哲学，但指向教学行为与教学活动的特殊教学形态。早在20世纪50年代末期，赞可夫在他的教学与发展的基础教育改革实验中提出的五条原则之一“让学生理解学习过程的原则”，就可以看成是元教学的思想表现。从实践角度考察，一直以来作为教师教学工作重要环节的“教学大纲”制订及文本呈现，还有说课活动，现在正在流行的微课教学和教学反思，都可以被看成是元教学的具体样态。
二、“元教学”理念下的微课实践
“微课”就是以视频为主要载体，记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。视频可采用三维动画，教师本人视频与屏幕视频可互相镶嵌，演示教学效果好，直观、清晰，细节知识点可非常到位透彻地讲解，便于学生学习。其中，课堂教学视频，还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、练习测试及学生反馈、教师点评等教学支持资源。“微课“既有别于传统单一的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等资源类型，又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。
［2］
视频制作的技术对成功有效的微课教学当然是重要手段，可是，我这里想介绍的重点还是微课主题思想的确定。元教学由3个基本的层面构成：一是对教学活动的自我明晰；二是对教学活动的自主表述；三是对教学活动的自我反思。它具有保持教学内部动力、帮助学生有效学习、促进教师有效教学、保障教师教学专业可持续发展、促进教学论发展与完善的重要功能。在长期的教学实践中，笔者一直秉持元教学理念设计微课学习活动，举例如下： 搭建阶梯，破解学习难点
高中阶段，各个年级的学生对量气管的使用都觉得困难，而这个难点一直没有很好的突破方法。笔者用微课实验进行了尝试，收到了理想的效果。其中的文字部分摘录如下： 课题：量气管的实验原理
1、理论认识量气管的工作原理
量气管是通过排液体来测量气体的体积的，这是两种量气管（左边的两图），左装置是读取左边的液面差，右装置是读取右边的液面差。我们读出的是气体的体积，还必须确定气体的温度和压强，才能利用气体状态方程：pV=(mRT/M)=nRT求出气体物质的量。气体的温度就是实验时的室温，压强一般为一个大气压。
2、实验探究量气管的工作原理：用品：两支碱式滴定管（去掉橡皮管和玻璃珠），一段长橡皮管，红墨水，乳胶头，洗耳球。
我们看这个装置（装置图片略去），它是用一段橡皮管从底端连接两支各25mL的碱式滴定管构成，我们向其中加入红墨水。当两只滴定管高度相同时，两边液面相平，我们改变滴定管的相对高度，无论怎样改变，发现两边液面始终相平；因为两边液面上的气体都是一个大气压。
现在，我们给左边液面做一个记号，并用乳胶头将其上端封住，使其不能与大气相通。此时，当我们提高右边滴定管时，右边液面可以远远高于左边液面。并且，左边的液面也略
有上升，说明左边的气体被压缩，压强大于一个大气压。相反，我们将右边滴定管位置放低时，右边液面可以远远低于左边，同时左边液面也略有下降，说明左边气体体积变大，压强小于一个大气压，因此，只有当两边液面相平时，左边被封的气体压强才是一个大气压。现在，我们取下乳胶头，重新调整两边的液面相平，在右边滴定管的液面处也做上记号，读取两边的读数都作为各自的V（1），用洗耳球向左边充入一些空气，并用乳胶头封住，再次调整两边液面相平，读取各自的V(2),两次的读数只差，就是刚才充入的空气的体积。我们发现，两边读出的充入的空气的体积是相等的，只是左边是V(2)>V(1),右边是V(1)>V(2)。所以，上述两个装置中，有刻度的部分一个在左边，一个在右边。但是，实验时，都是从右管注入水，排出左管的空气，收集的气体从左管进入，将液体排入右管。其实，读取气体的体积除了要注意左右两边液面相平、视线要与凹液面的最低点保持水平外，还有一点是首先要注意的，它是什么呢？现在我们来解决一个问题：
3、解决问题
实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气时，会因盐酸的浓度下降而停止反应。现在欲测量反应停止后剩余盐酸的浓度，取10mL剩余液和足量的锌，用如图所示（前面最右）装置进行试验。(夹持器具已略去)。
(１)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将—— 转移到——中。(２)反应完毕，每隔l分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是——(排除仪器和实验操作的影响因素)。问题（1）是为了保证盐酸完全反应，而问题（2）则是因为反应放热。所以，测量气体体积时，第一要注意的是使装置中的气体恢复到室温。这段课程，使用了实验室里简单的仪器用品，并且借用红墨水显色，巧妙地展示了学生们感觉深奥不解的实验原理，为他们解决此类问题扫清了障碍，还有利于养成学生爱动手动脑发现、验证知识的良好素养。
去伪存真，还原知识系统
高中化学的物质结构部分介绍了铁原子的价电子构型是3d64S2，Fe2+的价电子构型为3d64S0 ,而Fe3+的价电子构型为3d54S0，一般说来，老师们会向学生介绍“由于Fe3+价电子构型满足了3d5的半满结构，所以，一般情况下Fe3+离子比Fe2+离子稳定”。作为常识，这样传授无可非议。但是，在化合物中，Fe2+和Fe3+都不是单独存在的，它总是与阴离子共同存在的，所以，Fe2+和Fe3+的相对稳定性往往与阴离子或配体的种类、结构有关，与溶液的酸碱性有关，与体系的温度有关，对于学有余力的同学来说，让他们见识庐山真面目，有利于培养他们高瞻远瞩、全面追逐知识来龙去脉，力辨真伪的科学态度。笔者就此课题设计了下面的一段微课：
课题：Fe2+和Fe3+的相对稳定性比较
氧化物中, 我们可以通过考察铁的各种氧化物相互转化的自发性，来比较铁和氧化合时形成的氧化物的相对稳定性，即：
3FeO(s)+ 11O2(g)==Fe304(s)
(1)2Fe304(s)+ 02(g)==3Fe203(s)
(2)22ΘΘΘ
对于反应(1)rGm(1)=fGm(Fe304)-3fGm(FeO)=-1012.634-3（-266.563）≈-274.8 kJ·mol-1 [3]
ΘΘΘ
对于反应(2)rGm(2)=3fGm(Fe203)-2fGm(Fe304)= 3(-742.435)-2（-1012.634）≈-202.0 kJ·mol-1
这表明，反应(1)和(2)的rGm都小于零，都是自发的。因而，若将Fe0、Fe304和Fe20
3Θ跟标态的氧气(P=100 kPa)放进一体系，Fe0将自发地转化为Fe304，Fe304又将自发地转化为Fe203!这正与我们的经验一致：氧气充分时常温下铁生锈得到的铁锈是Fe203。
在不同的配合物中, 例如，F-、CN-、联吡啶(dipy)、菲绕啉(phen)都可作为配体与低价的Fe(Ⅱ)、高价的Fe(Ⅲ)生成六配位配合物，从下列数据可以分析出这些配合物将使Fe(Ⅲ)稳定还是使Fe(Ⅱ)稳定。
已知：
（Ⅰ）Fe3++e-→Fe2+ φ1=0.771V（Ⅱ）[FeF6]3-+e-→[FeF6]4-φ2=0.40V Θ
ΘΘ（Ⅲ）[Fe(CN)6]3-+e-→[Fe(CN)6]4-φ3=0.36V
Θ（Ⅳ）[Fe(dipy)3]3++e-→[Fe(dipy)3]2+ φ4=1.10V
Θ（Ⅴ）[Fe(phen)3]3++e-→[Fe(phen)3]2+
φ5=1.14V[3]
Θ
通过计算可知，F-、CN-与Fe(Ⅲ)形成的配合物的稳定常数比Fe(Ⅱ)相应配合物的稳定常数要大得多，而 与dipy、phen 生成配合物时低价稳定。
在常见的酸、碱、盐的水溶液中,如在酸性溶液中，利用相关数据也可以计算出Fe2+、Fe3+的相对稳定性（因篇幅所限，此处省略）。综上所述，+2价铁和+3价铁的相对稳定性是个很复杂的问题，离开环境，简单说哪个更稳定，有失科学性。但是，这段知识的难度较大，以微课的形势教学，不仅为不同层次的学生提供了较大的选择型，而且，视频可以随时、反复观看，也降低了学习难度。回归生活，拓展学习视野 课题：高压钠灯的构造与原理
高压钠灯使用时具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不易锈蚀等优点，广泛用于各种场所照明。高压钠灯构造中半透明多晶氧化铝的电弧管、高纯钨丝的电极、硬质玻璃外壳、黄铜灯头、金属钡消气剂、氙气保护气、钠汞发光物等涉及到了金属及合金材料、传统无机非金属材料、新型结构陶瓷以及稀有气体的惰性等广泛的元素化合物知识。而其发光原理：当灯泡启动后，电弧管两端电极之间产生电弧，由于电弧的高温作用使管内的液钠汞受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气，阴极发射的电子在向阳极运动过程中，撞击放电物质的原子，使其获得能量产生电离或激发，然后由激发态回复到基态；或由电离态变为激发态，再回到基态无限循环，此时，多余的能量以光辐射的形式释放，便产生了光。这是物质结构中核外电子排布中基态和激发态的知识。我们校园的道路都是用高压钠灯照明的，学校的电工房里也储存了许多废旧的高压钠灯。我把高压钠灯的照明效果、高压钠灯的构造、高压钠灯的工作原理、高压钠灯相关部分物质的实验检验等内容制作成了微课，很受学生欢迎。我们东海县的西湖污水处理厂、东海县环保局、东海县龙腾化工厂等单位，都蕴含着丰富的化学学习资源，在学生没有条件去参观的情况下，我自己去参观，并且在参观过程中讲解原理，制成微课，配合学习进度合理使用。
“只有站在教育的高度看教学，在教学实践中不断建设更广阔的视野、更深邃的价值内涵和更阔大的教育画面时，学生才能在学科学习中尽领风骚，并内化成个体生命的性格特征，教育的真正意义才有可能实现。此时，地理不再是单纯的各种自然现象，而可以是‘善于观察自然，学会关注世界，用地理创造美好的生活’；历史不再是冰冷的故纸，而可以是‘逆寻本源之旅，形成历史达观，用过去照亮未来’；语文不再是语词的分析，而可以是‘终生阅读，以语言创造精神世界；负责表达，用人文彰显真善美力量’
［4］
其实，这里阐发的正是元教学、元学习的理念，照此推演，化学也不再是死记硬背课本上的符号、性质，甚至不单是实验室里的简单验证，而应该是回归生活、关注社会，发现问题，解决问题，创新意识和创新能力才能得以生发、成长。
深刻思维，集知识成智慧
例如，苏教版《物质结构与性质》的专题三第三单元的课文中有这样一个问题：在光照的条件下，烷烃能与氯气发生取代反应。反应的本质是在光照下，氯分子离解成氯原予，氯原子与烷烃进一步发生反应。氯气跟甲烷的反应机理如下式所示，2Cl·，Cl·+CH4 HCl+CH3· Cl2请根据Cl—Cl键的键能，计算烷烃与氯气发生取代反应所需光的波长。(光子的能量与光的频率的关系为E=hv,式中，h=6.626×10J·S。光的波长与光的频率v的关系为=c/v，-34光其中，光速c=3×10 m·S。)Cl—Cl键的键能为243KJ/mol。看上去问题很简单，但是，光子的能量是每个光子具有的，而键能的单位是KJ/mol，若果不能想到先求出每个Cl—Cl的键能，就只能误入歧途，不能解决这个问题。再如，有这样一个问题：把铝粉和某含铁氧化物xFeO·yFe2O3粉末配成铝热剂，再分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体质量比是5:7，则x:y为 A.1:2
B.1:1
C.5:7
D.7:5
比较聪明的解法是：设氧化物的化学式为Fea0b，则恰好反应的化学方程式为2bAl+3FeaObbA12O3+3aFe，Fe与盐酸反应，Al与NaOH溶液反应，m(H2)之比3a/3b=5/7，8-1即a:b=5:7，则(x+2y)/(x+3y)=5/7，x:y=1:2。如果再做本质思考：若设氢气物质的量为5mol和7mol，则铁原子物质的量就是5mol，而Al生成氢气物质的量和Al原子接受O原子物质的量相等，所以混合物的平均组成就是Fe5O7, 目测FeO和Fe2O3物质的量1:2则刚好满足平均组成Fe5O7，这样处理既节省了时间，又体会了变化的本质。
智慧是对事物能迅速、灵活、正确理解和处理的能力，它可分为创新智慧、发现智慧和规整智慧。土耳其谚语说：“智慧在市场上买不到。”德国物理学家斯特恩说：“一盎司自己的智慧抵得上一吨别人的智慧。”法国作家马塞尔·普纽斯特说：“没有人给我们智慧，我们必须自己找到它。”是的，智慧买不来，也学不到，它与经验有关，但绝不同于经验。智慧来源于对研究对象的深入思考。有专家说背诵不是学习，学习是指必须要与新的知识发生建构。杜威曾说过，学习是从已知世界到未知世界的过程。可见，在在教学中，如果不能引导学生就学习内容做创新思维，就可以认为学习不曾发生过。摆脱题海战术的困境，减轻课业负担，反复思考，集知识成智慧，方能立于不败之地。
三、反思
有这样一个故事：老师出了道题目，“如果真像电影《2012》那样，有一艘船，让你做主，你会选什么人上船?”几十个学生七嘴八舌，好几个回答是：要测试基因，挑选那些基因最优秀的人上船；还有人说，要挑选身强力壮的，体弱的不行。老师问：你们觉得知识分子应不应该上这个船?多数人都认为不应该，为什么不应该?多数人说，没想过为什么不应该，但有一个学生回答：我们现在全部的知识。一个u盘就够了，干吗还要知识分子? 这个故事，生动地说明了在知识几乎唾手可得、知识量不断积累增长的今天，拥有知识本身并不是一件困难的事情。美国哈佛大学开展了“为理解而教”项目，有一位教授研究了很多获得自然科学奖项的诺贝尔获奖者，最后得出的结沦是：创新并不需要过多的知识，它们之间并不是正相关的关系。那创新与什么有关?正如爱因斯坦说的那样，与想象力有很大关系
［5］
显然，在信息化的今天，教师仅仅具有学科专业知识是不够的，必须具有“教学知识”。1986年，美国著名教育家L·舒尔曼首次提出“教学知识”的概念。他认为：“教师专业知识中处于核心地位的是教学知识。”l990年，美国教师教育专家P·L·格罗斯将学科教学知识解析为四部分：1．关于学科性质的知识和最有学习价值的知识。2．学生对某一学习内容理解和误解的知识。3．特定学习内容在横向和纵向组织和结构中的知识。4．将特定学习内容显示给学生的策略的知识。6教学知识从何而来?重要来源有三：一是建设与本学科相关的一切自然科［］学、人文科学、脑科学、管理学、教育学、心理学的广阔视野和信息组合；二是教师自身的教学经验和反思；三是和同事间的日常学术交流。当然，学校层面的价值引领、个性关怀和理性自由是必要的。元教学是教学的形而上学，是教师在通过反思明晰了自己的教学之基础上向学生说明、阐述自己为什么教学的教学。从哲学与教学哲学的视角考察，元教学包括元教学思想与元教学行动。它既是教师个体教学哲学形成的重要认识与实践前提，又是教师个体教学哲学在教学认识和教学实践中的具体表现样态。元教学对课堂教师领会和掌握使学生明确教学过程、鼓励学生元思维、元学习、元认知等元教学策略的运用提出了迫切的要求。而微课的深刻、灵活、便捷与高效为元教学理念的落实提供了可行的手段，学习、思考、实践、习得，在路上。
[参考文献] [1] 陈晓端．元教学研究引论[J]．新华文摘，2011，（12）：114，117．
[2] 李彩艳，徐光明．十分钟“微课”带给学生十分精彩[N]．中国教育报，2014-04-21（3）[3]北京师范大学等无机化学检验室．无机化学（上，第四版）．北京：高等教育出版社，2002．237． [4] 姜怀顺．毫厘之间—由几个概念引发的思考[J] ．人民教育，2014，（3）：21．
[5] 沈致隆．科学与艺术的交融—兼谈“钱学森之问” [J] ．人民教育，2014，（3）：12． [6] 姜怀顺．毫厘之间 ——由几个概念引发的思考[J] ．人民教育，2014，（3）：24．
