时间：2023-05-30 09:38:43
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇初中化学实验感想，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：初中化学；实验教学；兴趣动手；有效性
化学实验教学的有效性不但可以提高教师的工作效率和教学质量，而且还能激发学生学习化学的兴趣，对于培养学生的创新思维和实践探究有着有积极的作用。但是，由于深受应试教育和传统教育观念的影响，有些教师在化学实验教学的过程中偏离了原有的轨道，墨守成规，思想僵化，从而降低了教学的有效性和学生学习的积极性，对于这样的情况，教师应该给予重视并积极寻找解决的策略。
一、存在误区
1.偏重理论教学，轻视实践过程
受应试教育和传统教育的影响，当下很多化学实验教学的教师都是以应付考试为目的，过分注重理论教学，忽略了化学实验的实践过程。在教学中，教师只单单地注重培养学生怎么使用化学仪器，怎么进行操作等，忽略了学生的实践能力和逻辑思维能力，学生的想象力被禁锢在化学实验室里，扼杀了学生的创造空间。
2.回避难做实验，抑制想象空间
有些教师由于对实验仪器和实验技巧掌握得不够熟练，在遇到有难度的实验时就用讲解图示的方法应付课堂实验，虽然效果不错，但实际上学生丢失了很多专业知识，教学的效果也大打折扣。同时，教师在教学中对实验的内容和操作方法步骤进行较多时间的讲解，留给学生动手实验的时间少之又少，抑制了学生动手操作的能力和实验创造的能力。
3.缺乏认真研究，强迫接受理论
对于那些成功率不高的化学实验，有些教师不认真研究和反复实验，就在课堂上去演示和讲解，遇到实验失败的情况，就找借口搪塞，强迫让学生接受自己所讲的理论，既浪费了时间，又让学生对所学的知识产生怀疑，同时降低了教师在学生心目中的威信。
4.不愿钻研改进，操作方法随便
对于化学实验课程，教师都以教为主要目的，很少去进行研究和改进，依照教材照搬不误，如果遇到教材里有复杂的实验或不好做的实验，不会进行各方面知识的运用，不懂得掌握化复杂为简单、化难懂为易懂的方式。还有些教师对实验的操作过程不规范，演示过程随便，教学态度不严谨，导致教学的有效性降低。
5.实验仪器落后，不愿更新换代
当前，化学实验室里的仪器都是从西方遗留下来的“古董”，陈旧而又落后，有些仪器甚至存在着很大的缺点，但是，管理者却漠不关心、熟视无睹，很少在原理上对其进行改革，遇到仪器不好使用的情况，教师会舍弃仪器实验转向讲解图示教学。随着现代社会的发展，其他学科的实验仪器会大量涌现出来，唯独化学实验仪器不变，落后的实验仪器是阻碍化学实验教学有效性的最大障碍，因此，对其改革已经迫在眉睫。
由此可见，要想使化学实验教学走出误区，提高其教学的有效性，教师必须以学生为中心，以学生的创造和思维能力为前提，让学生在化学实验教学的过程中成为一个积极的参与者和探究者。
二、转变理念
在实际的实验教学过程中，教师要抛弃以往旧的教育理念，转变新思路，才能更好地提高实验教学的有效性。在素质教育和现代教育的要求下，教师要转变以下理念：
1.由教导者变引领者
教师要改变过去单纯地教学生理论知识的方式，依照新课程理念，注重培养学生的独立自主性，让实验教学成为学生发现问题、质疑问题并解决问题的有效途径。教师要将学生的全面发展放在首位，由过去的单独教导者变成现在的积极引领者，让学生由过去的听讲者变成现在的参与者、创造者。
2.由验证实验变探索实验
在实验教学过程中，教师要转变以往的只为验证教材知识而做的实验的思想，转变成让学生充分发挥思维能力的探索实验。通过实验研究，训练学生科学的、有效的思想方法，更重要的是让学生在探索实验中学会创新意识，展示自我学习水平。
3.由封闭实验变开放实验
化学实验有一定的局限性，教材中不可能有非常完美的答案，教师在教学过程中，不要把问题绝对化，要给学生留一些想象的空间，适当进行开放性的实验对于激发学生的探索精神有一定的推动作用，同时也为学生营造了一个灵活的思维空间模式。
三、应对策略
1.创设问题研究，提高学生兴趣
所谓问题研究是指让学生围绕不懂的问题展开探索与研究，让学生在化学实验教学过程中养成提出问题、动手解答问题以及最终解决问题的习惯。在此过程中，教师要引导学生发现问题。这种策略真正做到了以学生为主体，为提高学生的兴趣和积极参与的热情打下了良好的基础。
2.培养实践意识，增强自主能力
化学实验课要重在培养学生的动手实践能力，让学生学会自主学习、自主探究的本领。课堂上，教师尽量用最短的时间简单地讲解实验的内容和方法，然后，将大部分时间留给学生去探究实验。在学生实验中，教师要结帮促进，有教无类，让学生互相学习，共同提高与进步，提高学生自主参与的意识，掌握科学实验的方法。
3.做好充足准备，保证教学质量
在化学实验教学之前，教师要认真地、仔细地做好与实验相关知识的准备，保证化学实验在科学理论的指导下进行。同时，要对实验所要用到的仪器和器材进行充分检查和维护，避免在实验教学当中出现差错。在安全方面，教师要指导和监视学生在实验时的安全工作。教师只有做好了足够的准备，化学实验教学的有效性才会有质的提升。
4.进行学法指导，激化探究火花
所谓学法指导是指教师在教学过程中，让学生掌握科学知识方法的运用，培养学生愿意学习、乐于学习、善于学习和自主学习的习惯。教师要深入基本知识，提炼方法和思路，转变学生由理论到实践的过程。同时，教师要激励学生在现有的实验条件下，设计出自己所理解的实验方法，形成鲜明对比，激发学生的探究火花，发挥教师的指导作用。
5.开展课外实验，发挥学生潜能
新课程改革下的素质教育要求的是创新性人才，教师要立足学生的喜好，适当的开展丰富多彩的课外活动，提高学生的创新和实践的意识。活动中，教师要根据学生不同的喜好合理分组，充分发挥每一位学生的潜能，大胆创新，从而提高教学的有效性。
6.重视实验成果，反思实验活动
在化学实验教学完成后，教师要督促学生认真撰写实验感想和报告，然后认真审阅和批改。当然，每一次的化学实验教学并不是都是成功的，如果出现了什么偏差，教师就要积极地引领学生对教学成果进行归纳和反思，学生在做反思归纳实验的过程中，出现了同样的错误，教师不能对其严厉指责或不闻不问，要根据科学的方法分析问题，并帮助学生解决问题，争取在以后的实验教学中避免出现同样错误。
事实上，不仅是化学实验教学要有有效性，其他的教学活动也要有有效性，教学工作的有效性是一个长久的并且永恒的话题，需要教育工作者持之以恒努力。教师在教学过程中要以学生为本，积极调动学生的参与性和自主意识，使学生感受到自己是学习的主人。世间万物不断变化，教育方法也要不断改革和创新，实施有效性教学是新课改下的必然选择。相信在不久的将来，我们的课堂教学会在新课改的衬托下散发出灿烂的光芒。
参考文献：
[1]刘玉霞.刍议新课改下初中化学实验教学的有效性[J].中国校外教育，2013（01）.
[2]齐海晶.初中化学实验教学平台应用有效性研究[J].东北师范大学，2011（05）.
[3]王国正.初中化学实验教学有效性的实践与思考[J].考试周刊，2011（09）.
[4]杨俊年，肖国生，李彦杰，等.生物化学实验教学模式改革初探[J].安徽农学通报：上半月刊，2012（23）.
关键词： 初中化学实验教学 实验能力 培养方法
化学是一门建立在实验基础上的学科，化学实验直观具体、形象生动，与生活实际密切相关。奇妙的化学现象会使学生产生丰富的联想和疑问，成为他们构建新知识的感性材料。学生通过观察实验现象产生疑问并进行思考，继而产生学习欲望，因此化学教学离不开化学实验，这是广大化学教师的共识。初中化学实验是以学生实验为主，教材中安排了很多学生的探究实验和家庭小实验，但在现实中初三的学生面临升中的压力，很多学校不得不压缩实验课时，将大部分的实验转为演示实验和并进实验。如此一来，学生的参与度、投入度都大大降低，学生实验能力的培养更是纸上谈兵。而学生的实验能力是在长期的学习实践中逐渐形成和发展起来的，为此必须进行大胆的尝试和探索。因此在这里笔者结合自己的教学经验，主要针对如何培养学生的实验能力展开论述。
1.注重目标、学法指导——培养学生实验能力的基础
学生的学习过程就是一种运用学习方法达到一定学习目标的活动过程，学生实验能力、水平较低，实际上是学习目标、方法缺失的一种表现。同时，许多学生虽拥有必要的实验知识，却因缺乏明确的学习目标和有效的学习方法，使得知识的应用和问题的解决常常受阻。学习目标、方法是影响学生实验能力和水平的一个重要因素，因此，在化学实验教学中注重对学生学习目标、方法的指导，是培养学生实验能力的基础。
1.1引导学生明确学习目标，学会制定适宜的学习目标。
传统的课程观只重视知识经验的教学，教学大纲只规定了化学知识的教学目标，对于化学实验教学的目标往往比较简单或含糊，表述不严格，而且常与化学知识教学目标交织在一起。这使得很多地区和学校的化学实验教学名存实亡，化学实验只停留在创设教学情境、突破教学难点等浅层次，难以全面认识和充分发挥化学实验的教学功能。因此，在实验教学过程中，我们可以设置具体的学习目标或标准，然后让学生参照这些目标或标准检查、批判自己的学习情况和学习表现。这种目标导学的目的就是借助于目标强化的办法引导学生在明确某一阶段学习目标的前提下，积极而主动地学习。学生在明确实验学习目标后，思考实验问题，掌握实验方法，拓展实验思路，交流实验内容，总结实验结果，不断提高自身实验能力。
除了引导学生明确实验学习目标以外，教师也可结合具体的实验教学内容和学生的学习实际，引导学生自己学会针对所学的实验内容制定相应的学习目标，并通过强化学生的学习目标意识引导学生学习。刚开始，我们先利用教材中一些简单、基本的实验的学习目标作为引导学生学会设置实验学习目标的范例（详见表1）。当学生逐渐掌握了自我设置学习目标的技巧时，教师就可以慢慢放手让学生自行尝试确立切实可行的实验学习目标。在此过程中，学生还学会了主动向教师、同学寻求学习帮助，掌握选择图书资料、学习用具、互联网等方法，利用合作小组、讨论交流等形式，以优化学习效果。
表1 设置实验学习目标的范例
1.2引导学生掌握学习方法，学会运用不同的学习方法。
在教学中，有很多教师发现当学生动手做实验时，常常都是生硬地操作，遇到实验出现问题很少能主动找出原因所在，甚至有学生只知道“要这样做”但对于“为什么这样做的原因”所知甚少。为了提高学生学习化学实验技能的效率，我们可以尝试多重联系的方法，引导学生把实验操作和实验原理、实验装置有机地结合起来，做到“知其然，又知其所以然”。例如，实验室用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应制取二氧化碳的实验，结合实验原理和实验装置向学生提出问题引导他们思考：为什么不用浓盐酸进行反应？为什么不用碳酸钠进行反应？为什么不用稀硫酸进行反应？如何给装置检验气密性？为什么长颈漏斗要液封？为什么锥形瓶中的导气管应刚露出胶塞为宜？为什么用向上排空气法收集二氧化碳时伸入集气瓶中的导管应接近集气瓶底部？
除了多重联系策略外，还可以运用图示法帮助学生掌握化学实验技能。例如，在学习浓硫酸的稀释方法后，要求学生对错误稀释的现象及后果作出解释，当时我发现好些学生即使动手做完了实验，仍然对实验的本质难以掌握，知道现象但却难以分析。这时老师可引导学生动手画图分析实验过程，经过再思考、再理解的过程，用视觉代替记忆帮助思考，能有效地提高学生解决实验问题的能力。这样，即使是再复杂一些的物质鉴别、提纯分离的实验学生也能自如地画出流程图来解决，便于教师对学生实验设计中普遍存在的共性问题作出具体指导之余，还可以大大提高实验的成功率。
2.注重实验品质——培养学生实验能力的保证
在实验教学中，学生实验品质的培养是重要内容之一，灵活敏锐的观察力、高度集中的注意力、坚强的意志力不仅是决定实验成功的关键因素，而且是培养学生实验能力的强有力保证。
2.1重视观察力、注意力的强化。
观察是实验研究的第一步，观察能力是学生实验能力的重要组成部分。在实验教学时，教师要结合具体的教学内容帮助学生掌握一定的学科方法，引导学生迅速地对物质及其变化、仪器装置等进行全面观察，并使学生养成良好的观察品质、注意品质。笔者对教材中一些能较好地培养学生观察力、注意力的实验进行了举例，详见表2。
表2 培养学生的实验举例
教材中很多化学实验都需要学生进行仔细观察、思考提炼，但作为教师，我们必须清楚地意识到只有当教学题材加以善用才能使其发挥出最大功效。同样的，对学生观察力、注意力的培养并不是信手拈来，而是需要精心设计，逐步实现的。
2.2重视意志力的强化。
意志控制是使学习得以进行下去的力量，对学习有很强的维持作用，是促使学生顽强地克服学习过程中的困难、排除各种干扰，使学习目标得以实现的保障。事实证明，很多学生虽然在学习之初有一定的学习动机，但随着学习的进行、学习困难的增加，学习动机的推动作用会逐渐减弱，这就需要较强的意志控制坚持进行学习。在实验教学中，教师要对学生积极鼓励，不断强化学生的意志与决心，不但使学生对自己不正确的外部言行进行改善调整，更要正确处理那些妨碍学习活动的情感和行为，形成不畏困难、持之以恒的重要品质。
很多心理实验都发现，在智力水平相当的情况下，促使个体取得成功的关键在于意志力的差别。学生意志控制能力直接决定学习结果，我们应时刻关注学生对学习动机、学习行为的调节，除了要帮助学生解决一些外在的困难，更要帮助学生做好内在强化。在实验学习过程中，学生难免会因为现实困难、学习干扰等产生厌学甚至放弃的情绪，这时我们要多进行行为激励或者提醒学生运用意志力克制消极情绪。在化学实验教学中，结合一定的教学环节对学生意志力进行培养是很必要的，笔者对教材中的一些能较好地培养学生该方面能力的实验进行了举例，详见表3。
表3 培养学生意志力的实验举例
在实验教学时结合具体的教学经历，帮助学生要了解自己的情感倾向，用理智支配情感，克服消极负面的畏难情绪；逐渐养成严谨踏实、乐于并善于合作的科学态度；逐步树立起科学的物质观、世界观、资源观、可持续发展观等价值观；并养成对学习过程、质量与效果都产生积极影响的良好学习习惯。
3.注重教学环节——培养学生实验能力的途径
在日常的实验教学中，教师要注重教学环节的发掘，积极使其成为培养学生实验能力的有效途径。利用不同的教学环节对学生进行适当的“培养训练”，小至实验中的原理、现象、操作等，大到整个实验内容的选题、方案设计等，善于找出培养学生实验能力的生长点。
3.1利用实验教学中的“异常”进行培养。
面对实验中的不同现象，要学生透过事物表面的现象，找出反应的本质，教师以此为训练学生的良机，引导学生将现象与结论的相悖处作为培养实验能力的生长点。例如，往石灰水中通适量的二氧化碳，石灰水会变浑浊，但为什么通入过量的二氧化碳后，浑浊的石灰水会重新变澄清？用盐酸与石灰石反应制取二氧化碳时，将生成的气体通入澄清石灰水中，为什么却没有出现浑浊？在检验质量守恒定律时，用碳酸钠粉末与盐酸在敞口容器中反应的实验来验证，发现反应前后质量不相等，为什么？用空气燃烧镁条的实验来验证，却发现镁条燃烧前后的质量不相等，为什么？这些出现在实验教学中的“异常”就是教学的良好切入点，教师在此时就要鼓励学生善于捕捉疑点，并大胆论证。
3.2利用常规实验教学内容进行培养。
教师可以因地制宜地利用教材中的常规实验教学内容作为培养学生实验能力的素材。例如，在学习第二单元制取氧气的课题时，学生了解到过氧化氢溶液常温下缓慢分解放出氧气，但不能使带火星的木条复燃；加入一定量的催化剂能使过氧化氢溶液加速分解。学生亲自动手做了这个实验，在实验过程中，有些学生发现即使按照实验步骤往过氧化氢中加入少量的二氧化锰，把带火星的木条伸进试管后，有时会看到带火星木条复燃，有时却只看到木条变得更亮，即没有复燃。面对这种时而成功、时而失败的情况，学生并没有止步于此，为了得到较好的实验效果，成立了研究小组对过氧化氢制氧气的实验进行探究。后来经过一系列的实验探究，学生从催化剂的使用、过氧化氢溶液常温下分解放出混合气体（氧气和水蒸气的混合气体）、过氧化氢溶液的浓度几个方面进行分析和思考，最终就该实验提出了较好的实验方案。
3.3利用家庭小实验进行培养。
除了上述做法外，还可以把课外的主题实验设计成探究实验，让学生自行设计实验方案并动手实施。学生学会根据实验任务的不同，选择合适的方法完成实验，学生的实验能力也会在实施计划过程中不断得到锻炼和提高。例如，教材第六单元有个关于鸡蛋壳成分探究的家庭小实验，教材中的实验比较简单：用碎鸡蛋壳加醋反应，再用澄清石灰水检验生成的气体是不是二氧化碳，从而初步得出鸡蛋壳里含有碳酸根离子（或是碳酸盐）。我布置学生作为课外实验自主完成，有学生不但对鸡蛋壳的成分进行了探究，还在此基础上对鸡蛋壳中所含有的金属元素进行了更深入的研究，并提交了《鸡蛋壳中金属的鉴别》的实验研究报告。在实验研究报告中，学生谈到了选题的初衷，就是因为老师布置的这个家庭小实验让他们有了探究物质成分的勇气和灵感，除了完成简单的验证实验外，还产生了想进一步鉴别鸡蛋壳中还含哪些金属元素的想法。虽然，在实验过程中因为钙、镁离子的互相干扰作出了多次的检验探究，就在经历了多次失败与尝试后，最后在老师的鼓励和指导下，利用实验室提供的仪器、药品，牺牲了午休时间、课余时间圆满地完成了探究之旅。
4.注重反思与评价——培养学生实验能力的依托
评价是学习过程不可缺少的一部分，《化学课程标准》指出：“评价的主要目的是为了全面了解学生的化学学习历程，激励学生的学习和改进教师的教学。”评价不仅是对学习的总结，而且是对学习过程的反思。学生不断地体验成长过程中的点点滴滴，通过评价、总结从中发现学习的收获和不足，也使学生的反思能力得到了提高。在实验教学过程中，运用反思策略可以提高学生的实验意识，使学生明白到自己在做什么，做得怎么样；又可以增强学习的调控性，反思的结果也能够为后继学习提供有价值的经验和直接的指导。
为此，在日常的实验教学过程中，我会让学生在每次实验后都简单地记录、总结自己在每个实验过程中的学习态度、表现、思维及感想等，帮助学生对自己的实验学习活动进行反思。除此之外，我还设计出符合学生学情的实验评价表（见表4），让学生通过填写实验评价表对自己或者他人的学习活动进行较全面的总结和评价。
表4 学生实验评价表
姓名：？摇？摇？摇？摇？摇实验内容：？摇？摇？摇？摇？摇日期：
综上所述，以目标、学法指导为基础，以实验品质培养为保证，以不同教学环节为有效途径，以反思和评价为依托，学生有序而学，只要能加以善用，必定能提高学生的实验能力。
参考文献：
[1]刘知新.化学教学论[M].北京：高等教育出版社，2004.
关键词：翻转课堂；虚拟实验室；化学实验；教学模式；支撑系统；
作者简介：徐妲，东北师范大学理想信息技术研究院在读博士，主要研究方向为虚拟仿真实验室、学习环境设计；；钟绍春，东北师范大学理想信息技术研究院教授、博士生导师，主要研究方向为信息技术与课程整合、数字化学习环境；；马相春，东北师范大学理想信息技术研究院在读博士，主要研究方向为教育软件、移动学习。
一、引言
翻转课堂(FlippedClassroom)是近几年国内外教育者们关注较多的教学模式之一，其基本思路是在信息技术的环境中将传统“课堂传授知识，课后完成作业”的教学过程彻底翻转过来，学生在课前通过观看教学视频、查阅资料、与老师同学在线交流等方式进行知识的学习；教师则利用大量课堂时间与学生进行交流、组织和参与小组活动、解答问题、指导学生完成作业等等[1，2]。实践证明，翻转课堂在激发学生学习兴趣、提高考试成绩和提升教师工作满意度等方面都具有促进作用[3，4]。
化学实验是中学化学学科的重要教学内容[5]，但在实际教学过程中，由于实验课时不足、实验室开放时间有限等教学条件限制，以及受传统教学观念的影响，学生动手参与实验的机会不多，所以，实验教学效果并不理想。翻转课堂的教学模式给化学实验教学提供了一个新的思路：如果学生能够在课前完成实验相关知识的学习，就会减少教师实验课堂讲授时间，从而留给学生更多的时间进行化学实验、参与交流讨论和获得教师的指导，以解决学生动手实验机会少、实验时间不足的问题。
翻转课堂是一个较为理想化的教学模式，在实施过程中存在许多不确定的影响因素。除了教师的教学活动设计外，学生课前自主学习的有效性也是翻转课堂教学模式能否成功的关键，而这一环节恰恰是在教师的视线范围之外，在教师不在场的情况下学生是否真正参与了学习？学习效果是否有保证？学习过程中遇到问题怎么办？教师如何掌握学生的学习情况？以上都是翻转课堂实践者最为关心的问题。对于化学实验翻转课堂来讲，不仅要面对上述的问题，还需要考虑如何在课外缺少实验环境的情况下仍能让学生有效地学习和掌握实验操作技能方面知识。本文将在国内外已有翻转课堂实践者的经验基础上，针对化学实验课程的特殊性，对化学实验翻转课堂教学模式进行研究，设计并实现了相应的化学实验翻转课堂支撑系统，并结合具体案例来说明在该支撑系统中，化学实验翻转课堂教学模式的实施过程。
二、化学实验翻转课堂教学模式设计
(一)翻转课堂教学模式的关键环节
翻转课堂教学模式翻转了传统的教学流程，同时也撼动了传统课堂中教师的主体地位，形成了真正意义上的“主体—主导相结合”的教学方式，即学生是知识建构的主体、教师是教学活动的主导。翻转课堂教学模式下学生在课前进行自主学习并不代表教师就放弃了课前环节的控制权，整个教学过程还是在教师的全程设计和操控之下完成的，只是教师的角色和工作重心发生了变化：从原来的知识单向输出者转变为知识习得的引导和促进者。翻转课堂的教学结构如图1所示。
1.学习资源准备
学习资源就是指教师布置给学生的课前学习资料，学习资料形式可以有很多种，比如，最著名的翻转课堂实践者、美国科罗拉多州林地公园高中(WoodlandParkHighSchool)的两位化学老师乔纳森·伯尔曼(JonathanBergman)和亚伦·萨姆斯(AaronSams)采用了一款PPT录制软件自己录制的微视频，通过网络传递给学生，让学生回到家里学习；萨尔曼·可汗(SalmanKhan)———可汗学院(KhanAcademy)的创始人，在可汗学院的网站上提供了关于数学、历史、物理、化学、生物等很多科目的免费教学短片和课后测验，学生可以登录到网上进行学习，很多美国学校的教师直接采用可汗学院的视频作为自己课程计划的资源[6]；FlippedLearningNetworkNing论坛中的来自美国威明顿的Paula认为，学习资源可以不局限于微视频，还包括文本材料、音频、视频资源等等，让学生根据自己爱好选择合适的资源进行学习[7]；美国罗彻斯特的教师HeatherMaltzanMooney则提出，在翻转课堂中提供难度级别不同的学习资料，以满足不同水平、不同学习进度学生的学习需求[8]。
考虑到学生在课外的学习时间和精力有限，教师准备的学习资料不宜过多，尽量保证学生自主学习时间应该与以往的作业时间相当，不要给学生过多压力，尤其是教学视频，最好是十分钟左右长度的微视频。学生课外学习环境比较宽松，注意力很容易分散，为了保证学习的有效性，教师可以选取更为生动、更有吸引力或者任务型较强的学习资料。
2.课前自主学习
课前的自主学习是翻转课堂的关键环节，自主学习的成功与否关系到课堂活动是否能够顺利进行。但是，学生的课前学习活动不能被教师实时掌握，而且遇到的问题也不能及时得到解答，教师和学生之间的交互发生了“断层”现象。很多翻转课堂的实践者已经对这一环节开展了实践研究，并得到了很多宝贵的经验。下面列举一些值得参考的案例：
美国明尼苏达州斯蒂尔沃特市的石桥小学(StonebridgeElementargSchool)在数学翻转课堂实践中，学生在家观看课程视频之后，会接受3-5个问题测验，看他们是否理解了教学内容，并实时获得测验结果的反馈，教师则利用Moodle来观察学生在家的学习情况，了解学生是否参与了学习以及学习的效果。
密歇根州的东大急流城高中(EastGrandRapidsHighSchool)的AP生物学课程教师詹尼斯·霍夫让学生在家庭作业时间观看教学视频，针对视频进行简要的总结，然后，进入Google调查表回答上面的问题，她会根据这些来掌握学生们在学习中遇到的问题，并准备材料在上课的时候跟学生们一起讨论，或利用课堂时间来完成实验项目。
美国教师CrystalKirch提出了WSQ(Watch，Summary，Question)方法[9]。Watch代表“看”，指学生在课后观看教学视频，并回答教师预留的问题。Summary代表“总结”，学生在看完视频之后进行总结，教师根据学生总结的内容了解学生的学习情况，如果没有学会，教师会要求他们再看一遍；课堂上教师会组织学生们对他人的总结进行评价，同时讨论自己做错的东西。CrystalKirch认为，写总结的目的是：在家想和写，在学校读、说和听。Question代表“提问”，所有学生必须针对所学的内容提一个问题，该问题可以是自己在学习的时候遇到的困惑、关于概念的解释，或者认为其他同学可能会遇到的问题、老师可能会考的问题等等。CrystalKirch对自己的实践结果进行调查分析，学生们普遍认为，翻转课堂很有效，能够促进他们的学习[10]。
FlippedLearningNetworkNing论坛中的一位美国教师Bryan提出了与WSQ类似的VISA(View，Illustrate，Summary，Ask)方法。其中，View代表观“看”，学生在观看完视频之后需要填写指导笔记；Illustrate代表“绘制”，让学生绘制出自己的思考和学习进程；Summary代表“总结”，要求学生对视频内容进行总结；Ask代表“问”，让学生针对视频教学内容提出问题，如果学生认为自己对这个问题有很好的理解，可以写出自己的答案。如果学生在家里的学习需要家长帮忙，也可以扩展成VISAP方法，其中P(Parent)代表“家长”。
江苏省苏州市电化教育馆馆长金陵提出了“学习任务单”的方法[11]。所谓“学习任务单”，是教师设计的帮助学生在课前明确自主学习的内容、目标和方法，并提供相应的学习资源，以表单为呈现方式的学习路径文件包。学习任务单的设计包含学习指南、学习任务、问题设计、建构性学习资源、学习测试、学习档案和学习反思等多项内容，每个学生按照自己的步骤学习，取得自主学习实效，并帮助教师有效地组织起“翻转课堂”。
3.课堂活动
翻转课堂教学模式中，课堂活动是一个知识内化的过程。由于知识的习得已经在课前自主学习环节完成了，那么在课堂上，教师则从传统的讲台上走下来，深入到学生中间，组织学生进行协作探究、小组讨论、知识竞赛、完成课后作业等活动，并参与到这些活动中来，为学生提供有针对性的指导。
4.反馈与评价
反馈与评价在翻转课堂的实施过程中是十分必要的，因为它毕竟是一种新的教学模式，对传统的教学过程是一个挑战。虽然有很多成功案例说明了翻转课堂的优势，但是，不同类型的课具有不同的特点，不同的知识类型用翻转课堂是否都合适？如何做才能真正发挥它的效用？以上问题还需要在实践中不断地总结和摸索。所以，通过反馈和评价，教师们可以掌握到学生是否能够适应这种教学模式，从中发现问题并不断调整和修正教学策略。除了通过学生对翻转课堂进行评价，还建议多个教师可以参与课程互评，相互之间进行经验的交流，从而提升翻转课堂的应用效果。
(二)化学实验翻转课堂教学模式
化学实验翻转课堂教学模式与一般翻转课堂教学模式基本一致，都经历课前学习资源准备、学生自主学习、课堂活动、反馈与评价几个阶段。但化学实验课程的教学内容与普通知识类课程有些不同，它不仅包括定义、概念、原理等基本知识，还包括化学实验操作知识，实践性较强，操作类的知识需要通过不断的练习才能熟练掌握。教师提供的实验微视频等资源能够对学生们进行实验操作相关的概念、流程、注意事项、操作规范的讲解，并且有标准实验过程示范，但却无法提供操练环境让学生进行操作练习。“虚拟实验室”是指在计算机系统中采用多媒体、仿真和虚拟现实等技术实现的虚拟实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目[12]，具有仿真性强、沉浸度高、不受时间空间限制、无需考虑实验药品和仪器的消耗等优点，是解决远程教育中缺乏实验环境等问题的有力工具。我们可以把虚拟实验室引入到化学实验翻转课堂的教学过程中来，为学生提供一个虚拟的实验环境，让学生在课外没有实验室的条件下也能进行实验操作的练习。
结合已有的翻转课堂以及虚拟实验室等工具的实践及研究成果，本文给出了化学实验翻转课堂教学模式的设计方案，具体如图2所示。教师首先根据教学需要，制作化学实验学习资源包，在课前发放给学生，其中化学资源包中有学生的学习任务单和其他辅助学习资源，此任务单参考了金陵的学习任务单概念，按照教师设计的自主学习流程将资源组织起来，供学生学习使用；学生根据学习资源包中的学习要求和相应学习资源完成一系列学习任务，并与教师和同学进行必要的交流，进行问题讨论等等；在实验课堂上，教师对课堂活动安排进行简要说明之后，学生进行分组实验，在实验过程中，教师观察学生们的实验情况、纠正学生的操作错误、解答学生的疑问、指导学生完成实验报告等等，或根据需要组织学生进行问题讨论、实验成果展示等活动；在课程结束以后，教师及时对学生的学习情况进行调查，一方面检验学生是否参与了有效的学习，另一方面收集学生对翻转课堂的体验和感受，并在教师之间展开探讨，对教学过程和成果进行经验总结，不断调整翻转课堂教学的实施方法。
三、化学实验翻转课堂支撑系统
化学实验翻转课堂的实施过程需要多种工具软件的配合，比如，录屏软件、在线交流工具、文件共享工具、在线测评工具等等，翻转课堂的有效实施需要大量的准备、计划和时间。为了减轻教师的工作负担，也为了能够给学生提供更好的学习环境，本研究设计了一套支撑系统，为化学实验翻转课堂的实施过程提供必要保证。
(一)功能定位
1.提供教学内容和资源
支撑系统需要提供与化学实验相关的基础资源，包括实验仪器、药品的介绍、实验操作规则演示视频、实验安全知识讲解等内容，以及跟具体实验相关的实验原理讲解、实验操作演示等工具。
2.提供虚拟实验环境
提供一个可交互的虚拟实验环境，学生可以随时随地进入到系统中进行虚拟实验。还能提供在常规实验条件下难以进行的实验，比如，进行一些带有危险性的实验，观察微观世界的物质运动与相互作用等等。
3.提供探究空间
科学探究是一种重要的学习方式[13]，化学实验探究一般包括提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流这八个基本环节[14]。课堂的45分钟一般很难承载如此多的步骤和内容。支撑系统能够为学生提供专题探究空间，指导学生进行实验设计、效果仿真、假设验证与结果分析，而无需考虑仪器、药品的损耗。等到学生的虚拟实验设计完成时，再到真实的实验课堂中去进行实验验证，与老师和同学们交流、分享实验设计过程和实验结论。
4.提供监控和指导
对学生的学习过程进行识别和跟踪，实时掌握学生学习情况，诊断他们在实验过程中遇到的问题，并提供必要的反馈和指导信息，辅助他们顺利完成实验操作技能的学习与训练，同时搜集学生在学习过程中的问题及时反馈给教师，使得教师能够根据学生学习情况动态调整教学策略，保证师生的教学活动是一个有效的“环路”。
5.提供交流空间
交流空间让学生们通过网络提出问题，或者针对某个话题进行讨论，与自己的同学和教师进行交流。教师则可以在交流空间中参与学生的讨论，解答学生的问题，及时地掌握学生的学习情况，并将有针对性的问题提取出来，到实际的课堂中讲解，对学生们进行个性化的指导。
(二)化学实验翻转课堂支持系统设计
化学实验翻转课堂支撑系统不仅仅是为学生提供一个虚拟的实验环境，更是一个虚拟的学习环境，将物理空间分散的教师和学生维系在一个以计算机网络为枢纽的虚拟学习空间中，支持学生的自主学习，拓展教师在课外的作用范围，有效地辅助翻转课堂的进行。本研究设计的化学实验翻转课堂支持系统包括在线课堂、交流空间和自主学习空间三个主要模块，具体如图3所示。
1.在线课堂
在线课堂分为教师端和学生端两个部分。教师端包括制作学习资源包、上传学习资源包、批改作业和学情监控四个功能模块。其中学习资源包是教师专门为翻转课堂的课下学习环节制作的学习资源，包括教师录制的微视频，还有一些相关的学习资料、化学虚拟实验学习系统内部资源链接和一些实验练习作业，供学生学习使用。
学生端包括下载学习资源包和提交作业两个主要功能。学生通过网络下载教师上传的学习资源包，然后进入学习，观看教师上传的视频、课件及其他学习资料，完成教师预留的练习作业并提交。
2.交流空间
交流空间是学生之间，师生之间的交流平台，其中包括了实验博客、论坛和即时通讯工具等模块。实验博客模块可以让学生把自己的实验成果和感想通过博客的形式记录下来，记录自己的学习过程，同时也可以设置共享，把自己的作品、心得或者问题分享出来供大家参考和学习；通过论坛，学生或者教师可以提出一些话题，大家一起进行讨论和探究，有利于学生之间、师生之间的沟通；即时通讯工具也是网络交流的一种载体，与论坛不同的是这是一种实时交流方式，沟通无时间延迟。
3.自主学习空间
自主学习空间是学生进行自主学习的环境，包含以下模块：
(1)实验基础知识。实验基础知识部分主要包括实验仪器、药品、实验操作规则以及实验安全知识的讲解和实验辅助资料。其中实验仪器、实验药品的讲解是以资料卡片形式存在的，实验仪器卡片包括了实验仪器的可视化模型、仪器功能介绍、使用规则说明、使用方法演示和错误的演示等内容。实验药品卡片包括了实验药品的可视化模型、药品的性质介绍、药品的形态变化、存放方式、取用方法、药品的用途等内容。实验规则是人们长期从实验室工作中总结出来的实验经验，是保证实验安全及实验顺利进行的前提。所以本系统添加了实验规则模块，让学生了解进行化学实验时，必须遵守的实验规则，辅之以过程动画演示。进行实验或者探究活动，安全始终是第一位的，所以，需要让学生建立安全意识，利用虚拟实验室中进行实验没有危险的特点，讲解安全事故的成因及危害。
(2)基本技能训练。基本实验操作的掌握是能够顺利进行实验的保障，新课标中对学生必须掌握的基本操作也提出了明确的要求，所以，该模块中包含基本操作的介绍，演示和练习。基本操作介绍模块包括基本实验操作的步骤和注意事项的说明；基本操作演示对标准的基本操作过程进行模拟，给学生提供良好的示范作用，其中演示包括真人录像播放和模拟动画两种方式，并在演示过程中配有讲解过程；实验操作练习是指提供实验操作环境，让学生不断进行实验操作练习，以熟练掌握基本实验操作过程，在练习过程中，系统对学生的操作过程进行监控，并根据需求给予必要的指导。
(3)同步实验。同步实验主要是与教材一致的实验内容，可以根据需要选择跟自己教学进度相同的教材，进入选择相应的同步实验。对于每个实验，都包含实验基本情况介绍、实验原理讲解、实验过程演示和虚拟实验练习几个环节。其中实验原理讲解模块有效结合了图片、影片、动画、教学工具软件等内容以辅助实验原理讲解。实验演示模块是标准的实验操作过程，一般采用真人录像的形式来让学生参考该实验的正确操作流程，并辅之以同步讲解，学生能够对实验过程播放进行控制，对操作过程复杂的部分可以重复多次播放观看；为了使用方便，对演示视频进行标签化编辑，可以根据需要直接从某个标签处开始播放，节省了视频查找时间。
虚拟实验练习模块为学生提供虚拟实验环境，系统能够对学生实验过程进行自动跟踪和记录，并给出指导信息。该模块分为四种实验模式：实验操作演示模式、带提示实验模式、不带提示实验模式和测试模式。其中，实验操作演示模式是指在虚拟实验环境中的正确操作流程演示，并提供讲解信息；带提示实验模式是指系统根据实验步骤，指导学生完成操作过程；不带提示实验模式是指学生自己进行实验操作，系统不按步骤指导学生的实验操作过程，但是，当用户出现错误操作的时候，系统给予提示和指导信息；测试模式是指学生以模拟测试的形式进行实验，过程中间系统不给出任何提示和指导，最后完成实验时，系统对学生的实验操作过程进行整体评价。
(4)专题探究。系统设置探究专题，每个专题都包括：实验指导、实验方案、探究环境和数据分析与总结。实验指导模块对探究实验的内容进行介绍，包括实验原理、实验目的和可能用到的化学知识的介绍。实验方案模块提供参考实验方案，包括问题的提出、猜想与假设、参考方案等。探究环境模块提供了探究实验所必需的实验仪器和药品，让学生在虚拟实验环境中进行实验探究。学生可以选择按某一方案进行探究，或者选择自主探究。如果选择按照某一方案进行探究，则系统按照规定好的操作步骤，提示学生进行下一步操作，直到实验结束；如果是自主探究，则系统不强制，只是在必要时对学生的误操作进行提示和指导。表格等数据分析工具是供学生分析和讨论时使用的。如果学生是按照系统提供的方案进行的自主探究，则系统会自动提供探究表格和数据变化流程。
(5)考试与练习。目前，很多省市都把基本实验操作考试成绩纳入到中考成绩当中，所以，对实验操作考试的练习也尤为重要。根据历年来常考的实验操作考试真题，系统为学生提供虚拟实验操作考试的练习环境，包括正确的实验流程演示和自由操作两个模块，让学生进行操作考试练习，并对学生的操作过程进行诊断、分析和指导，通过多次练习让学生准确掌握考试要求的实验操作方法和基本实验流程。针对实验操作考试的形式，建立一个虚拟实验操作考试环境，具有倒计时、模拟出题、考试评分等功能，提供基本的实验仪器与药品，让学生在“真实”的实验环境中进行考试，在考试结束时，对学生的操作过程进行评价，以有效提高学生实验操作技能，增强学生实验考试的自信。
(6)自由实验。自由实验模块提供的是完全自由的实验环境，没有固定的实验目的、意义等内容，学生可以根据自己的需要随意设计实验、进行实验操作练习、观察实验现象等，系统提供初中化学实验室必备的化学仪器、化学药品，以及一些常用的其他辅实验资源，还有一些诸如图表、化学计算器、文本框工具来辅助实验活动的进行，给学生充分自主的空间进行实验。学生可以将实验过程保存起来，以便下次继续进行实验。
(7)生活实验。生活实验属于课堂实验的拓展部分，提供与学生所学的实验知识相关的生活化学实验，把学生所学的书本知识有效地转化成日常生活经验，让学生了解身边的化学，激发学生的兴趣。
四、化学实验翻转课堂教学设计案例
以九年级化学第五单元课题1《质量守恒定律》为例，说明在化学实验翻转课堂支撑系统中翻转课堂的教学设计过程。
(一)教学内容与目标分析
质量守恒定律是初中化学中的一个重要定律，是从定量角度研究化学变化的基本依据，是学生学习化学方程式的基础，也是学习化学知识的重要基石[15]。该节课的教学内容包括质量守恒定律的涵义、质量守恒的原因及其应用和化学方程式的书写。通过一系列探究活动，引导学生从量的方面去研究并得到化学反应的客观规律，从微观角度使学生充分理解化学反应中质量守恒的原因[16]。
通过该课题的学习，由实验探究认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系；从微观角度解释质量守恒定律并认识化学反应；培养学生严谨求实的科学精神；让学生学会从定量的角度认识化学反应，认识到对于化学反应不仅仅是定性研究，还要进行定量的描述；认识反应物与生成物的质量守恒关系，从而解决实际生产、生活中的化学反应的物料等相关问题[17]。
(二)翻转课堂教学过程设计
教学设计过程依照化学实验翻转课堂的过程进行，也遵循课前学习资源准备、课前自主学习、课堂活动和反馈与评价四个阶段，流程图如图4所示。
1.课前学习资源准备
教师利用化学实验翻转课堂支撑系统制作学习资源包：首先，制订实验教学计划，根据需要录制微视频片段，并查找和搜集所需资源；其次，布置学习任务单。学习任务单将资源、环境和工具按照教师设计的流程链组织起来，。当教师把学习资源包中的内容准备好之后，打包并上传至服务器，学生则在电脑上下载学习资源包，进行学习。
2.课前自主学习
学生从网络上下载学习资源包，按照学习任务单的内容进行学习，同时学生可以进入交流空间和老师或者其他同学去探讨自己的实验过程和实验现象等等。学生学习完毕之后提交填写好的学习任务单，完成课前学习内容。系统也自动记录学生虚拟实验操作过程中发生的错误和问题，一并提交上去。学生在学习过程中，可以到自主学习空间的其他模块下面进行基础知识的学习和基本技能的训练。
3.课堂活动
在课堂上，教师带领学生们进入真实实验室进行实验。教师首先简要交代下实验注意事项和本课的安排等内容，学生开始实验。
通过课下的练习，学生已经基本上知道了本次实验的内容和做法，并带着自己学习和练习的结果，以及学习过程中遇到的一些问题进行实验。在实验室中，学生直接按照自己的虚拟实验设计流程进行真实实验，观察真实的实验现象，填写实验报告。极大地提高了学生动手实验的动机和效率，加深了学生的印象，同时也节省了实验知识学习和实验准备时间，让学生更专注于实验操作过程和实验结果的讨论。由于安全问题(白磷燃烧有毒)，可以安排学生只进行实验一“铁和硫酸铜溶液反应前后质量的测定”和实验二“碳酸钠粉末与盐酸反应前后质量的测定”。教师则可以随堂检查学生的实验操作过程，解答学生在实验过程中遇到的问题，同时引导学生们积极展开思考，甚至提出更好的实验方案，并进行实际验证。
等到大家实验完毕之后，教师参考虚拟实验学习系统的学情统计、交流空间和实验课堂的情况，带领大家讨论实验过程中遇到的问题和实验心得等，尤其是碳酸钠粉末与盐酸反应前后质量的测定实验中要考虑CO2气体的收集问题等等，让学生深刻理解化学实验严谨和周密性。
4.反馈与评价
教师对学生的情况进行调查，并分析翻转教学过程中的收获和问题，以为下一次实践提供参考。
五、总结
