“翻轉課堂”推動學生學習《基礎化學》的

主動性

侯永平，崔志民

（北京航空航天大學化學學院，北京100191）

1基礎化學的特點

化學知識是新時代大學生知識結構重要的有機組成部分，運用所學的

化學知識觀察、分析、解決實際問題的能力是大學生素質全面發展的

一種標志。化學，作為現代自然科學重要的基砧學科之一，是從事理

工科類工作者知識結構中重要的組成部分。《基礎化學》是根據大學

專業培養目標開設的重要的化學基礎課程，一般在大一新入學時即開

設此課程。

《基礎化學》主要包括化學原理、結構化學和化學平衡等三部分內容,

其中化學原理部分包括化學熱力學、化學反應速率、化學反應平衡等；

結構化學部分包括原子結構和元素周期律、化學鍵與分子結構等；化

學平衡部分包括溶液中的酸堿平衡、溶液中的沉淀溶解平衡、配位化

合物與配位平衡、氧化還原反應與電化學等。其主要目的培養學生對

化學這門學科的興趣，使學生掌握相關的化學基礎知識、基本原理及

基本實驗技能，了解這些知識在實際生活中的應用，培養學生運用相

關理論分析和解決實際問題的能力，為今后的學習和工作打下一定的

理論基礎［1］。同時使學生訓練一般科學方法的掌握和培養邏輯、思

維能力，這一訓練貫穿于課程教學的各個環節中，使學生體會并掌握

怎樣從實驗結果出發進行歸納和演繹，或由假設和模型上升為理論。

基礎化學的學習在理二科學生知識體系的建立以及科學研究方法的

形成過程中具有重要的作用［2］。

2基礎化學教學中存在的問題

長期以來，基礎化學存在的最大問題是該課程幾乎涵蓋了無機化學、

物理化學、分析化學等基礎學科中的絕大多數內容，眾多高等院校雖

然都非常重視《基礎化學》的教學，但目前依然存在著如下幾個問題:

(1)基礎化學課程內容“難、煩、舊”。據一項調查表明，學生普遍

認為《基礎化學》是最難學的課程之一。由于內容繁瑣冗雜，學生負

擔沉重，學習跟不上，給學生造成了很大的壓力。且內容枯燥，不能

充分展示化學與人們日常生活的緊密聯系，涉及化學相關前沿課題的

內容一般也不會向學生介紹，難以激發學生學習化學的熱情，使學生

失去了學習的內在動力

⑵傳統的基礎化學教學方式已不再適應社會和科技發展的需求。隨

著科學技術的發展，社會對高校畢業生的知識和能力結構的需求發生

了新的變化。而目前不少高校的化學仍采用傳統的填鴨式教學，與社

會對高校畢業生的預期培養目標產生脫節，嚴重影響化學課程在高校

人才培養中作用的發揮［5］。

⑶理論與實際聯系不足。化學課程是一門以實驗為基礎的學科，要

求通過觀察現象、總結規律進而上升為理論。也就是說，學習這門課

程需要注意理論與實驗相結合，通過實驗模型來驗證理論的正確性,

從而調動學生的思維能力，提高學生的動手操作能力。過去的實驗教

學僅僅通過幾個演示實驗來加深學生對化學知識的認知，很少讓學生

自主尋找實驗方法和設計實驗途徑，很大程度上限制了學生的主觀能

動性，導致培養出來的學生很多高分低能，動手能力較差，畢業后無

法很好的適應不同工作崗位的要求［6］。

在傳統的教學思路中，存在著上課就應該是“老師講，學生聽“這種

教學模式的固定認識。再加上基礎化學所分配的課時有限，而課堂內

容卻繁雜，所以往往形成老師“滿堂灌”,學生“滿堂聽”的現象，

導致教學效果并不理想。一方面，老師不能較好地掌握學生的學習動

態，許多學生上課即處于“關機”狀態，有些學生雖然看起來聽得很

認真，但是心思可能根本不在課堂上，老師無法及時了解學生的學習

情況。另一方面，學生“被上課”，學習的主動性會受到抑制。只能

被動接受老師講的知識，無法主動投入到學習中，進而學習效率也比

較低［7-8］°

結合基礎化學課程的教學特點，我們需要深刻考慮調整“教”與“學”

的關系，探討改變單一的、沉悶的教學模式，增加課堂討論，使學生

作積極參與教學過程，從而豐富授課形式，提高學生自學能力，增強

學生自信心，激發學習化學的興趣，達到較好的教學效果，進一步提

高教學質量。

3國內高校基礎化學教學改革措施

近年來，北京航空航天大學提出將70個本科招生專業按照學科門類

歸并為4大類招生，分別是工科試驗班類、工科試驗班類、理科試驗

班類、社會科學試驗班。《基礎化學》作為大一本科生必修課程，對

于本科學生良好的基用知識結構的形成具有不可替代的作用，尤其對

將來從事材料、化工、化學相關工作的學生來說，基礎化學知識的牢

固與否，將在很大程度上影響他們掌握專業知識的深度。北航現實施

大類招生，基礎化學面對的學生有600多人，每個人的化學知識基礎

參差不齊，興趣點也不同。針對這一實際問題，如何滿足大多數學生

對化學授課方式的需求是急需考慮的問題。針對北航大類招生政策下

學生的實際情況，探討教學方法改革、提高教學質量和教學效果，現

提出主要措施如下：

⑴針對學生特點，提出改革方案

調研國內基礎化學課程教學現狀，分析課堂教學中存在的優缺點。結

合我校特色，調研學生化學基礎知識以及學習目標，提出適合大多數

學生需求的基礎化學改革措施，調動學生自主學習的主觀能動性，探

索以學生為中心的教學模式。在課堂上著重講解較難理解和掌握的知

識點，引導學生對一些僅要求了解的知識點進行課下自主學習(公式

推導)。

(2)充分利用現代多媒體技術手段，提高學生的學習興趣

多媒體教學可以將多種信息集合在一起，將抽象的概念轉化為形象直

觀的圖像，具有靈活的交互功能。多媒體表現力豐富，一些在傳統教

學手段下很難表現的教學內容都能形象、生動、直觀地顯示出來，從

而加深學生對問題的理解，調動其學習積極性。多媒體教學信息量大，

變換快，教學中師生雙向交流少，屏幕上的影像、文字接踵而至，時

間一長學生容易疲勞，教學親和力下降。因此，應用多媒體教學要適

度，根據教學需要選擇合適的方法，讓多媒體與常規教學方法有機結

合，以達到最優的教學效果。

⑶探索靈活多樣的教學方法，激發學生學習興趣，培養學生綜合能

力

運用比較法，有利于知識間的融會貫通。基礎化學概念、公式多而復

雜，通過比較法可使學生全面掌握知識，運用比較法進行概念教學和

公式的推導，挖掘其內在聯系，尋找共同規律，同時找出各自的特點

幫助學生將所學的知識連貫起來；

(4)自學指導法在化學教學中的應用

自學指導法是在教師的指導下，學生自學教材和參考資料以及進行實

驗，并通過思考和研究而獲得知識、掌握技能的一種教學方法。自學

指導法在基礎化學教學課時減少的情況下，理應得到進一步重視。通

過指導學生自學，既可以拓寬學生的知識面，培養其查閱文獻的能力

和主動獲取知識的能力，也可以培養學生學習的自信心、責任感、忍

耐力和獨立分析問題、解決問題的能力和習慣，這也是素質教育所需

要的。這個教學方法主要針對化學基礎較好的學生，對于將來從事化

學相關行業的學生，更應大力培養，提高其通過自學獲取化學知識的

能力。

4教學改革一“翻轉課堂”

上學期，我們教研室在上面教學改革的基礎上，嘗試了“翻轉課堂”

這種新形式在基礎化學教學中的應用。以調查問卷的形式，我們對近

三屆大一新生、約1500人的高中化學學習情況進行調研，74.4%的同

學表示，對“反應平衡”這一章節內容比較熟悉。考慮到這一章內容

較簡單、易自學的特點，我們嘗試了通過“翻轉課堂”這種形式，讓

學生參與到教學中來，提高他們學習化學的主動性。

改革目的：

提高學生自學能力，激發其學習化學的興趣，

改革依據：

（1）借鑒其他學校的教學經驗。

⑵化學平衡這一章的特點以及高中的知識基礎情況。

具體措施：

⑴老師提前將該章內容整理成ppt發給學生，課下自學。

（2）每個班90個人，分為18個小組，每組5人，以小組為單位討論，

提前自學。

⑶每個小組通過自學以后，結合本章大綱學習要求，出一道計算題

或解答題，做題時間大概控制在15分鐘以內。學生提前把題目發給

老師，老師整體把握題目的難易程度，適當給出一些建議。

⑷老師出兩道題，學生任選一道。

⑸課堂上由學生隨機抽取其他組學生和老師的題目，以小組為單位

解答，可以查書，可以討論，做題時間限定在30分鐘。

⑹本次測試成績二出題成績（知識點明確、不超綱）（10分）+答題成

績（每道題10分，共20分），占平時課堂小測驗成績的40%,計入

期末考試成績。

通過分析學生課堂答題情況，掌握學生對自學知識的掌握程度，再帶

學生一起復習本章知識點。具體分成三步實施：

（1）每一組派一個代表，準備ppt講解自己所出題目，對題目知識點

進行講解，并給出習題答案，時間控制在2分物左右。如果學生有疑

問，可以隨后提問，原則上，老師不解答，但組員可以幫忙回答。

⑵老師根據學生課堂測試的整體情況整理PPt,把整章內容串講一

遍，大概30分鐘，主要結合學生給出的題目，重點講解存在的問題。

⑶最后留10分鐘學生提問，自由討論。

5改革的實際效果

整體上來講，學生對本章知識點掌握牢固、參與積極性高、調動了學

生主動學習的興趣，達到了預期目的（本次測試評價成績26.5分，滿

分30分）。從學時上來講，按教學大綱安排，本章需要4個學時講解

+1個學時的習題講解，共5個學時，而改革以后，只需要3個學時。

多出來的2個學時，可以用于講解其他較難的章節，比如氧化還原平

衡、配位平衡等。

從學生出的題目來看，基本上包括了本章所有的知識點，其中有幾組

所出的題目不僅包含了本章知識點，同時把本章內容與實際生活問題、

前面幾章內容（理想氣體狀態方程，道爾頓分壓定律）相結合，很好地

結合了課堂知識和實際問題，學以致用。其中，只有一個組題目有點

超綱，通過學生討論，重新修改了題目。

從學生參與課堂講解情況來看，學生參與積極性高，課前準備充分，

PPt制作簡潔明了，課堂講解重點突出，能準確把握知識要點，課后

也積極參與討論。通過課后和部分同學交談，同學們都很認可這次教

改措施，激發了學生學習化學的興趣，達到了預期的目的。

6結語

新時期高等教育面臨新的挑戰，化學課程教學同樣面臨著新的挑戰,

我們要嘗試新時期的北航人才培養模式，圍繞培養目標做好針對性的

頂層設計，建立健全“教”與“學”的培養體系，推動實施有效的改

革措施。傳統的基礎化學教