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摘要：基于翻转理念，以高中化学《必修一》无机非金属材料的主角—硅为例进行课堂教学设计，主要围绕布置课前自主学习任务、制作优质教学视频、组织课堂学习活动三个环节设计本节课程。
关键词：翻转理念；高中化学；教学设计
文章编号：1008-0546（2016）05-0070-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.028
“翻转理念” 即 “先学后教”、“先练后讲”、“以学定教”的教学理念[1]。基于翻转理念的课堂教学改变了传统的“填鸭式”的教学模式，学生在课堂上真正充当起了学习的“主人”。教师是学生学习的“指导者”而不再是“主导者”。随着信息技术的发展，翻转课堂不仅仅是在高等教育领域，已逐渐走入中小学教学，如杭州的学军中学、山东的昌乐一中等都在尝试翻转课堂教学，而且都取得了很好的效果。笔者有幸学习了北京大学汪琼老师团队开设的《翻转课堂教学法》和《教你如何做MOOC》，在此学习基础上根据笔者对翻转理念的理解和化学学科特点，以高中化学《必修一》无机非金属材料的主角—硅为例进行一堂教学设计，设计思路如图1所示。
一、布置课前自主学习任务
翻转课堂的一个重要特征就是教师在课程开始前为学生提供课程学习视频与测试等资源[2]。翻转课堂调整了传统的课堂内外时间分布，将学习知识、发现问题的过程放在课堂之前，而这个过程主要是依靠学生自主完成。那么，这就要求教师要为学生提供一个明确的指导，也就是要有清晰的课前自主学习任务，课前自主学习任务主要由课前任务清单和课前练习讲义两部分组成。课前自主学习任务不仅让学生课前掌握学习内容，而且学生们的问题可以进行个性化的解答跟思考，鼓励学生主动探索。
1. 课前自主学习任务清单
依据高一学生的自主学习能力相对较弱和化学学科特点，任务单设置如下，见表1。
（1）建议每一位学生观看教学视频前阅读人教版高中化学《必修一》无机非金属材料的主角—硅和资料一的相关知识。
（2）观看教学微视频和材料二相关的实验演示视频，记录知识点。
（3）根据视频完成课前练习，根据练习反复观看视频，最后标注疑难点供课上老师指导和同学交流。
（4）每一位同学根据自己课前练习的完成情况或教师提供的资料提出两个问题。
2. 课前练习讲义
教师要联系学生实际知识水平、课程教学目标及本节教学微视频由易到难循序渐进地编写课前练习讲义。本节课笔者通过引导学生从物质结构入手分析理解硅的相关性质，类比已学的碳的相关知识以及“金属及其化合物”的学习方法来学习新知“无机非金属元素—硅”。学生通过课前练习发现问题，利于教师在课堂上有针对性地进行解释和指导。练习设置如下：
[思考]
根据二氧化硅的存在和应用资料一和教学视频二氧化硅思考以下两个问题
1. 二氧化硅的物理性质： 。
2. 二氧化硅的稳定性： 。
[练习]
单项选择题
1. 下列物质中主要成分不是二氧化硅的是（ ）
A. 硅胶 B. 水晶
C. 玛瑙 D. 硅石
2. 玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是（ ）
A. 硫酸 B. 纯碱
C. 氢氟酸 D. 盐酸
3. NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在（ ）
A. 具有玻璃塞的细口瓶中
B. 具有玻璃塞的广口瓶中
C. 带滴管的滴瓶中
D. 具有橡胶塞的细口瓶中
4. 下列不属于传统硅酸盐产品的是（ ）
A. 玻璃 B. 水泥
C. 光导纤维 D. 陶瓷
5. 能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ）
A. CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B. CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C. 高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D. 氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
多项选择题
1. 某无色溶液中加入过量盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生，下列溶液中符合此条件的是（ ）
A. Ag 、Al3 、K B. SiO32-、AlO2-、K
C. Ag 、Cu2 、Na D. Ag 、Ba2 、Na
填空题
1.用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：
（1）计算机芯片的主要成分是 。
（2）光导纤维的主要成分是 。
（3）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 。
（4）用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为 的化合物。
实验题
1. SiO2分别与盐酸、H2SO4、HNO3、HF（氢氟酸）的反应现象、结论。
2. 把稀盐酸滴加到Na2SiO3溶液中，实验现象和反应原理。
3. Na2SiO3做防火剂的实验现象、结论。
二、制作优质教学视频
课前任务单和教学视频是相辅相成的，课前任务完成质量的水平很大程度上也取决于教学视频。由于观看教学视频的过程是由学生自己掌控的，所以，教学视频时间上尽量做到短小精悍（最长不要超过十分钟）；视频画面清晰且画面不要在一页上停留太久；教学内容利于学生理解，能够引导学生的学习，激发学生的学习兴趣和动机。笔者将本节内容分为硅、二氧化硅、硅酸、硅酸盐四个短视频，各部分视频内容如下，见表2。 三、组织课堂学习活动
“翻转”并不意味着老师在课堂上不讲，而是要精讲，这里的精讲不是从课程内容的角度来说，将精华的部分再讲一遍。而是从学生的角度，讲他们最需要的内容。那么如何来判定学生最需要什么呢？主要结合课程的重难点之外，最关键的是要关注学生的课前学习情况，也就是要收集学生的课前学习反馈，在了解学生对已有内容掌握程度的基础上，选择性地讲授一些能够帮助他们达到教学目标的内容，强调的是对症下药，讲求的是效率。这恰恰是翻转课堂与传统课堂的显著区分。基于本节课的特点笔者主要将本节课的课堂学习环节设置如图2所示。
在整个的教学活动中教师不再是高高地站在讲台上的那个“主导者”，而是走到学生中去，对不同的学生遇到的问题给予引导和帮助。在课堂活动中教师要时时根据学生的表现给予表扬和鼓励，给学生极大的信心。
课堂教学活动方式多样，教师要根据学生的课前练习完成情况和学生的疑难问题反馈灵活选择组织形式。不过，活动形式的选择一定要围绕课程目标进行选择，如果脱离了这个主线，那么再新颖，再有创意的活动也只是“花架子”。那么什么才算好的学习活动呢？笔者在这里列出好的学习活动的几点特点，仅供参考：
（1）学生通过课堂活动可以达到有意义的学习效果，这是活动的最终目标。
（2）能够激发学生兴趣，带动学生积极参与，学生参与的积极程度直接影响有意义的学习效果。
（3）组织周密。课堂教学活动组织细节上的疏忽可能会对教学和学生学习效果产生一定的负面影响，所以活动组织一定要周密。
（4）活动是多人参与，所以，教师为了确保活动的参与效率，要制定明确详细的活动说明，让学生在了解活动流程和规则的基础上参与到活动中来，能够极大提高活动的教学效果。
（5）提供思考与反思的机会。思考和反思对学生的成长和学习的进步有很大帮助，所以，这一环节是必不可少的。
四、教学设计反思
本次教学设计是针对无机非金属材料的主角—硅整节知识的设计，本节知识内容多且零散，实际的教学过程建议教师分两课时进行教学。否则会造成学生学习任务过重，达不到理想的教学效果，违背了翻转理念的减轻学生负担，激发学生学习兴趣，提高教学效率的初衷。
本节课实验部分学生在课前只是对实验的操作流程、注意事项及基本的实验现象有个初步的了解，课堂上教师要在此基础上分小组让学生亲自动手实验以验证实验现象是否一致，并培养学生的实际动手能力和实验技能，让学生在实验中养成良好的科学态度和科学精神。
翻转理念，先学后教，以学定教的教学模式，无论在教育技术层面还是在时间和精力的投入都提高了对教师的要求。目前高中由于学习任务的繁重，不可能所有的课程而且也不是所有知识都能以翻转理念设计教学。教师可以选取学习知识点比较多或是学生学习起来困难很大的课节，采取先学后教的“翻转”教学设计。基于翻转理念的教学，丰富了传统一成不变的教学方式，能够很好地激发学生的学习兴趣，学生真正融入到学习过程中，活跃了课堂气氛，提高课堂的教学效果，能够很好地体现了“以学生为中心”的教学理念。
参考文献
[1] 张林萍.基于“翻转”理念下的高中化学课堂教学变革尝试[J].化学教与学，2015，（04）：33-36
[2] 崔璨，刘玉，汪琼.我国高校翻转课堂实施情况分析[J].中国教育网络，2015，（05）：28-30
[3] 王相宜，李远蓉，吴晗清.翻转课堂：化学教学变革性视野[J].现代中小学教育，2015，31（02）：64-67
[4] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书：化学1（必修）.北京：人民教育出版社，2007：74-81
关键词：翻转理念；高中化学；教学设计
文章编号：1008-0546（2016）05-0070-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.028
“翻转理念” 即 “先学后教”、“先练后讲”、“以学定教”的教学理念[1]。基于翻转理念的课堂教学改变了传统的“填鸭式”的教学模式，学生在课堂上真正充当起了学习的“主人”。教师是学生学习的“指导者”而不再是“主导者”。随着信息技术的发展，翻转课堂不仅仅是在高等教育领域，已逐渐走入中小学教学，如杭州的学军中学、山东的昌乐一中等都在尝试翻转课堂教学，而且都取得了很好的效果。笔者有幸学习了北京大学汪琼老师团队开设的《翻转课堂教学法》和《教你如何做MOOC》，在此学习基础上根据笔者对翻转理念的理解和化学学科特点，以高中化学《必修一》无机非金属材料的主角—硅为例进行一堂教学设计，设计思路如图1所示。
一、布置课前自主学习任务
翻转课堂的一个重要特征就是教师在课程开始前为学生提供课程学习视频与测试等资源[2]。翻转课堂调整了传统的课堂内外时间分布，将学习知识、发现问题的过程放在课堂之前，而这个过程主要是依靠学生自主完成。那么，这就要求教师要为学生提供一个明确的指导，也就是要有清晰的课前自主学习任务，课前自主学习任务主要由课前任务清单和课前练习讲义两部分组成。课前自主学习任务不仅让学生课前掌握学习内容，而且学生们的问题可以进行个性化的解答跟思考，鼓励学生主动探索。
1. 课前自主学习任务清单
依据高一学生的自主学习能力相对较弱和化学学科特点，任务单设置如下，见表1。
（1）建议每一位学生观看教学视频前阅读人教版高中化学《必修一》无机非金属材料的主角—硅和资料一的相关知识。
（2）观看教学微视频和材料二相关的实验演示视频，记录知识点。
（3）根据视频完成课前练习，根据练习反复观看视频，最后标注疑难点供课上老师指导和同学交流。
（4）每一位同学根据自己课前练习的完成情况或教师提供的资料提出两个问题。
2. 课前练习讲义
教师要联系学生实际知识水平、课程教学目标及本节教学微视频由易到难循序渐进地编写课前练习讲义。本节课笔者通过引导学生从物质结构入手分析理解硅的相关性质，类比已学的碳的相关知识以及“金属及其化合物”的学习方法来学习新知“无机非金属元素—硅”。学生通过课前练习发现问题，利于教师在课堂上有针对性地进行解释和指导。练习设置如下：
[思考]
根据二氧化硅的存在和应用资料一和教学视频二氧化硅思考以下两个问题
1. 二氧化硅的物理性质： 。
2. 二氧化硅的稳定性： 。
[练习]
单项选择题
1. 下列物质中主要成分不是二氧化硅的是（ ）
A. 硅胶 B. 水晶
C. 玛瑙 D. 硅石
2. 玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是（ ）
A. 硫酸 B. 纯碱
C. 氢氟酸 D. 盐酸
3. NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在（ ）
A. 具有玻璃塞的细口瓶中
B. 具有玻璃塞的广口瓶中
C. 带滴管的滴瓶中
D. 具有橡胶塞的细口瓶中
4. 下列不属于传统硅酸盐产品的是（ ）
A. 玻璃 B. 水泥
C. 光导纤维 D. 陶瓷
5. 能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ）
A. CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水
B. CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C. 高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D. 氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
多项选择题
1. 某无色溶液中加入过量盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量氨水又有沉淀产生，下列溶液中符合此条件的是（ ）
A. Ag 、Al3 、K B. SiO32-、AlO2-、K
C. Ag 、Cu2 、Na D. Ag 、Ba2 、Na
填空题
1.用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：
（1）计算机芯片的主要成分是 。
（2）光导纤维的主要成分是 。
（3）目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 。
（4）用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为 的化合物。
实验题
1. SiO2分别与盐酸、H2SO4、HNO3、HF（氢氟酸）的反应现象、结论。
2. 把稀盐酸滴加到Na2SiO3溶液中，实验现象和反应原理。
3. Na2SiO3做防火剂的实验现象、结论。
二、制作优质教学视频
课前任务单和教学视频是相辅相成的，课前任务完成质量的水平很大程度上也取决于教学视频。由于观看教学视频的过程是由学生自己掌控的，所以，教学视频时间上尽量做到短小精悍（最长不要超过十分钟）；视频画面清晰且画面不要在一页上停留太久；教学内容利于学生理解，能够引导学生的学习，激发学生的学习兴趣和动机。笔者将本节内容分为硅、二氧化硅、硅酸、硅酸盐四个短视频，各部分视频内容如下，见表2。 三、组织课堂学习活动
“翻转”并不意味着老师在课堂上不讲，而是要精讲，这里的精讲不是从课程内容的角度来说，将精华的部分再讲一遍。而是从学生的角度，讲他们最需要的内容。那么如何来判定学生最需要什么呢？主要结合课程的重难点之外，最关键的是要关注学生的课前学习情况，也就是要收集学生的课前学习反馈，在了解学生对已有内容掌握程度的基础上，选择性地讲授一些能够帮助他们达到教学目标的内容，强调的是对症下药，讲求的是效率。这恰恰是翻转课堂与传统课堂的显著区分。基于本节课的特点笔者主要将本节课的课堂学习环节设置如图2所示。
在整个的教学活动中教师不再是高高地站在讲台上的那个“主导者”，而是走到学生中去，对不同的学生遇到的问题给予引导和帮助。在课堂活动中教师要时时根据学生的表现给予表扬和鼓励，给学生极大的信心。
课堂教学活动方式多样，教师要根据学生的课前练习完成情况和学生的疑难问题反馈灵活选择组织形式。不过，活动形式的选择一定要围绕课程目标进行选择，如果脱离了这个主线，那么再新颖，再有创意的活动也只是“花架子”。那么什么才算好的学习活动呢？笔者在这里列出好的学习活动的几点特点，仅供参考：
（1）学生通过课堂活动可以达到有意义的学习效果，这是活动的最终目标。
（2）能够激发学生兴趣，带动学生积极参与，学生参与的积极程度直接影响有意义的学习效果。
（3）组织周密。课堂教学活动组织细节上的疏忽可能会对教学和学生学习效果产生一定的负面影响，所以活动组织一定要周密。
（4）活动是多人参与，所以，教师为了确保活动的参与效率，要制定明确详细的活动说明，让学生在了解活动流程和规则的基础上参与到活动中来，能够极大提高活动的教学效果。
（5）提供思考与反思的机会。思考和反思对学生的成长和学习的进步有很大帮助，所以，这一环节是必不可少的。
四、教学设计反思
本次教学设计是针对无机非金属材料的主角—硅整节知识的设计，本节知识内容多且零散，实际的教学过程建议教师分两课时进行教学。否则会造成学生学习任务过重，达不到理想的教学效果，违背了翻转理念的减轻学生负担，激发学生学习兴趣，提高教学效率的初衷。
本节课实验部分学生在课前只是对实验的操作流程、注意事项及基本的实验现象有个初步的了解，课堂上教师要在此基础上分小组让学生亲自动手实验以验证实验现象是否一致，并培养学生的实际动手能力和实验技能，让学生在实验中养成良好的科学态度和科学精神。
翻转理念，先学后教，以学定教的教学模式，无论在教育技术层面还是在时间和精力的投入都提高了对教师的要求。目前高中由于学习任务的繁重，不可能所有的课程而且也不是所有知识都能以翻转理念设计教学。教师可以选取学习知识点比较多或是学生学习起来困难很大的课节，采取先学后教的“翻转”教学设计。基于翻转理念的教学，丰富了传统一成不变的教学方式，能够很好地激发学生的学习兴趣，学生真正融入到学习过程中，活跃了课堂气氛，提高课堂的教学效果，能够很好地体现了“以学生为中心”的教学理念。
参考文献
[1] 张林萍.基于“翻转”理念下的高中化学课堂教学变革尝试[J].化学教与学，2015，（04）：33-36
[2] 崔璨，刘玉，汪琼.我国高校翻转课堂实施情况分析[J].中国教育网络，2015，（05）：28-30
[3] 王相宜，李远蓉，吴晗清.翻转课堂：化学教学变革性视野[J].现代中小学教育，2015，31（02）：64-67
[4] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书：化学1（必修）.北京：人民教育出版社，2007：74-81