基于超星学习通的化学实验教学模式的探索

——以“醋酸电离度与电离常数的测定”为例

李琴,刘芸

（江汉大学化学与环境工程学院  湖北 武汉  430056）

摘要：实验教学是化学教学中的生命，但传统的实验教学模式存在很多弊端，在互联网教学迅速发展的今天，线上线下的混合教学模式带来了教学方式的变革，学生通过线上实验课程的学习极大提高了预习效率，实现了线上学习和线下操作的有机结合，提高了学生自主学习的效率和实践能力。本文以“醋酸电离度与电离常数的测定”为例，学生使用超星学习通在线上预习、测试，测试合格后再进实验室，激发了学生的学习主动性，加强了师生线上互动交流，促进了教学效果的改善。

关键词：实验教学;混合教学;超星学习通;实验改革

 姓名李琴，出生日期：1983年6月-,性别：女，学历：硕士，职称：实验师，研究方向：高校教学  单位名称：江汉大学化学与环境工程学院

Abstract:Experiment teaching is the life in chemistry teaching, but the traditional experimental teaching mode, there are many disadvantages in the teaching of the rapid development of the Internet, a mixture of online teaching model has brought the change in the way of teaching, students through the online experiment course greatly improve the efficiency of the preview, realize the organic combination of online learning and offline operation, improve the efficiency of the students' autonomous learning and practical ability. This paper takes "measurement of acetic acid ionization degree and ionization constant" as an example. Students use super star learning channel to preview and test online, and then enter the laboratory after passing the test, which stimulates students' learning initiative, strengthens the online interaction between teachers and students, and promotes the improvement of teaching effect.

Experimental teaching; Mixed teaching; Super star learning pass; The experiment reform

互联网+教育模式打破了传统的教学模式的时空界限，推动了教育改革的进程，为线上线下混合教育模式的产生奠定了基础。全国各大高校越来越重视教育信息化建设^[1]，慕课、微课、翻转课堂应运而生。近年来，信息化教学移动端教学平台在混合教学中得到了充分应用，其中超星学习通平台灵活、便捷，它能为师生提供教学互动，协助教师开展多种教学活动，如：上课点名、课件及资料上传、发布通知、讨论答疑、布置作业等，学生的学习过程及互动情况也可以全程记录，优势明显^[2]，在我校的在线课程教育中得到了广泛应用。

化学实验是理论联系实践的重要途径，在高校化学教学中，实验教学是不可或缺的一环。传统的实验教学，学生进入实验室后，教师进行实验讲解，由于实验教室场地相对较大，学生比较分散，距离教师远的学生听课效率就相对较低；教师在进行实验操作时，只能针对一台教学仪器，学生在周围观看，距离远的学生也无法看清操作。因此，讲授完毕，有些学生还是无从下手。这个时候，实验预习的有效性就体现出来了。怎样使得实验的预习达到效果，不是简单机械地抄写实验目的、原理、步骤等，而是让学生真正理解这个实验。基于这个目的，本文以“醋酸电离度与电离常数的测定”这个无机化学里常见的实验为例，在超星学习通这个平台设计了该实验的线上教学模式，结合线下实验进行混合教学，这种尝试使学生对于实验课程不再是敷衍应付，激发了学生的学习动力，达到了较好的学习效果。

1.教学准备

1.1教学对象

本实验的教学对象是本校医学院儿科专业2019级本科45名一年级学生。对于医学院学生而言，基础化学是一门内容多、难度大的专业必修课，其中开设的实验均选自无机化学实验，因此对他们有一定难度。如果医学院的学生通过这种混合教学的模式取得了很好的学习效果，那么化学化工类学生取得的效果会更好。从学生的知识储备来看，在理论课中已经有了对电离度、平衡常数等概念的认识，实验课正好有助于学生加深这些概念的理解。

1.2教学目标

在进行实验前，应该让学生明确该实验的学习目标和实验预期达到的效果，需要用到什么实验设备仪器，通过实验能够验证什么或者即将学会做什么，从而让学生明确掌握学习的方向。本实验学习测定弱酸电离度和平衡常数的原理和方法；学习使用酸度计并掌握其测试技术；学习移液管和容量瓶的基本操作。在这个实验中，酸度计的使用是教学的重点和难点，学生都是第一次接触酸度计这个实验仪器，如果不预习其使用方法，在实验中必定茫然。

1.3学习环境分析

调查表明，中国大学生每天用在智能手机上的时间约为5小时17分钟，占一天全部时间的22%^[3]。超星学习通包括学生端和教师端，学生端可以在电脑和手机等网络终端设备上安装，学生可以实现随时随地学习；在教师电脑端，可以对学生登陆超星学习通平台的学习情况进行大数据分析，教师还可通过超星学习通平台进行直播答疑、个性化辅导等^[4]。

2.教学过程

2.1课前实验预习

教师在超星学习通中上传整个实验学习资料，其中包含酸度计的使用教学视频，布置学生观看教学视频，通过该视频，学生可以提前直观地认识酸度计的使用。教师可以通过超星学习通查看学生学习进度，并进行线上提醒。

  为了保证学生自主预习的效率，我们还设计了预习测试题，包含选择题和判断题各8题，总分100分。学生完成后，超星学习通可以自动批改生成成绩及每题得分统计图。

通过该预习测试，教师可以准确掌握学生的知识基础以及对课堂待讲授教学内容的了解程

度，并根据实验目标的需要和学生的状况及时调整讲课重点。学生也可通过自测随时向教师线上提问。

2.2实验课堂教学

课程开始，教师采用学习通中的签到控件发起学生签到，用时不到 1 min，改变了传统对着名单点名的模式，既节省了时间，又便于统计。

随后，师生参与式学习，该环节主要通过师生互动来实现课程核心内容的交互式学习。由教师随机选择学生根据课前预习讲解醋酸电离原理及平衡常数的计算。然后，教师根据学生讲解情况，针对学生的讲解偏颇和误解进行教学指导。由于稀醋酸的电离程度很小，所以在计算平衡常数中醋酸的平衡浓度时，可以忽略醋酸减少的浓度，在表达式中直接用醋酸原浓度代替。这就是我们为什么可以通过测量溶液的pH值来计算平衡常数的原因。

那么接下来的关键问题就是测量溶液的pH值。这个实验由于需要精确测定溶液的pH值，所以我们用酸度计，酸度计的精确度可以达到小数点后两位。教师此时拿出准备好的酸度计，我们学校提供的是雷磁PHS-3C型酸度计。由于学生在预习时已经观看过使用视频，所以教师在课堂操作时学生已经对这个仪器不再陌生。教师首先介绍雷磁酸度计的各个组成部分及安装，简单介绍一下工作原理。提醒学生使用时一定注意电极的保护及日常维护，如电极上的玻璃球特别脆弱易碎，使用时要格外小心；日常维护电极应浸泡在饱和KCl中。准备事项完毕，教师开始使用pH计，边操作边提问：在正式测量溶液的pH时，首先要用已知准确pH值的标准溶液（如pH=4.00，pH=6.86）对仪器进行校正，如何操作？在测量未知溶液的pH值时，是由稀到浓还是由浓到稀，为什么？问题提出来，可以再次检验学生的预习情况，也让学生都积极主动参与到教师演示实验过程中。

至此，教师实验讲授过程结束，在学生自主实验过程中，若遇到暂时忘记酸度计的使用步骤，可以求助教师或打开手机的学习通，再次观看演示视频。本实验学生还需要进行溶液的量取、配制等基本操作：用移液管或吸量管准确移取2.50mL、5.00 mL、25.00 mL已测得准确浓度的HAc溶液，分别加入到3只50mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，并计算出三个容量瓶中HAc溶液的准确浓度。将溶液从稀到浓排序编号为：1、2、3，原溶液为4号。按由稀到浓的次序在酸度计上分别测定它们的pH值，记录数据和温度。

2.3课后促学

实验课结束，学生完成实验报告，教师通过学习通发布实验课后思考题，检测学生的学习状况，评估本次课程的学习效果。思考题不必局限于课本，更不同于课前预习测试题，教师可以侧重实验结果以及结果分析方面，如：

（1）做好本实验的操作关键是什么？

（2）根据实验结果讨论醋酸解离度和解离常数与其浓度的关系，改变温度对醋酸的解离度和解离常数有何影响？

（3）测得的醋酸解离常数是否与文献值有误差？试讨论怎样才能减小误差？

对于上述这些作业，教师可以进行线上答疑，学生也可以线上讨论，师生之间的交流变得更加及时高效。教师还可以利用学习通中的提醒功能督促学生按时提交作业，对于不合格的作业也可以打回重做。学习通中还有题库和作业库，学生对自己错题的整理和复习也更方便高效。

3. 教学评价

   教学是教育者和学习者共同参与的过程，所以我们可以从这两个方面来进行评价^[6]。

3.1学习者学习评价

   在混合教育模式下，对于学习者的考核我们可以从线上线下相结合的方式进行。线上学习考核主要以学生在学习通平台上的表现来判定，如课堂签到、预习视频观看时长、作业完成情况、互动参与情况等；线下学习主要从学生的课堂表现、实验完成情况、作业完成情况等；学习效果主要从期中、期末考试成绩等方面进行考核。如曹阳^[7]等人通过研究采用线上学习20%，线下学习31%，学习效果49%的权重分配，在不同的课程中，可以对这些评价指标进行不同的权重分配，这种注重过程性考核的多元评价体系可以有效提高学生的主观能动性和学习效果，也使得评价的结果更加客观、公正。

3.2教师教学评价

   课后，教师对自己的整个教学过程进行反思总结，针对不同专业背景的学生，进行教学内容和方式的调整。通过同行之间互听，吸取其他教师的经验和建议。好的课堂一定是经过再三实践和琢磨产生的。当前，中国大学MOOC平台的优质课程资源相当丰富，只要愿意学习，教学者的教学水平会不断提高。

   当然，作为课堂的主体，学生的感受也是非常值得关注的。教师可以通过学习通的投票问卷功能，向学生发布针对本次课堂教学的投票或问卷，让学生能够及时评价教师的教学模式、教学方法、教学效果；也可以在讨论区让学生对教学活动中的任何环节展开讨论，在讨论区，学生畅所欲言，既拉近了师生关系，又能反馈信息，便于教师改进。在本课的调查中，学生认为在教学互动方面效果最好，结果说明绝大多数学生能接受并认同超星学习通对教学的辅助作用，对教学效果有较好的促进作用。

4. 结语

   舍恩伯格说：“决定着教育之未来的，是那些更好地利用大数据来适应学习的组织^[8]。”混合教学模式的应用，使高校的化学实验教学变得更加形象、直观和高效，有利于学生自我发展的需要，弥补了传统实验教学模式的不足，大大提高了学生学习积极性和教学成效，也是互联网和大数据发展对高校教学改革的必然要求。随着教育投入的加大、教育信息化建设的深入、移动学习平台的完善等, 移动学习会最大限度地发挥其应有的价值^[9]，基于移动学习平台的混合式教学模式将会得到更广泛地应用。

参  考  文  献

[1] 王丽霞.“蓝墨云课班”在大学无机化学教学中的应用——以“氟元素”教学设计为例[J].化学教育(中英文),2019,40(24):24-28

[2] 黄贺，林旭，国辉，郑鹏，田亚光，赵骞.超星学习通辅助《家畜繁殖学》课堂教学的应用研究[J].教育现代化，2019,6(49):268-271

[3] 李铁，余家赛.大学生“手机依赖”背景下高校学风建设研究[J].中国多媒体与网络教学学报,(上旬刊),2019(02):32-33