當前，國內物理化學實驗課程教學通常采用傳統的教學模式，存在較多弊端。雖然在傳統教學模式中，教師可以集中在有限的課時內將基本知識和實驗技術傳達給學生，但是課堂以教師為主體，無法開展個性化教學，不利于培養學生的創新思維和綜合素質。因此，為了全面實現物理化學實驗課程的教學目標，培養具備創新意識、探究能力等的人才，教育工作者們亟需尋找一種新型教學模式。

　　1智慧課堂教學模式對物理化學實驗課程教學改革的意義

　　在“互聯網+教育”的時代背景下，課堂教學模式經歷了“高效課堂”到“翻轉課堂”的演變，而近些年更提出了一種新型教學模式———“智慧課堂”[1-3]。智慧課堂教學模式含有兩個基本構成要素:①擁有借助信息技術手段與平臺打造的線上和線下智慧學習空間;②開展“以學生為主體，師生共同發現知識、創造智慧”的教學活動[4-5]。基于這兩個構成要素，智慧課堂教學模式應當具有個性化、多元化、開放性、深交互、實時性等特點，能夠滿足學生全面自由發展的需求。因此，將智慧課堂教學模式引入物理化學實驗課堂，對于解決傳統教學模式下的弊端，培養具有探究能力和創新意識的人才有著重要意義。智慧課堂教學模式在物理化學實驗課程中的預期運轉模式見圖1。本文以《凝聚點降低法測相對分子量》為例，介紹將智慧課堂教學模式引入物理化學實驗課程的一種思路，希望為進一步開展智慧課堂教學模式的實踐研究提供一些參考。

　　2智慧課堂教學模式在《凝固點降低法測相對分子量》中的應用

　　《凝固點降低法測定相對分子量》是一個經典物理化學實驗，各類教材中相關內容編排較為一致[6]。在傳統實驗教學模式中，得益于高度集成化的儀器以及“約定俗成”的實驗步驟，學生基本可以毫無“波瀾”地快速得到預期結果。這樣的教學模式沒有起到鼓勵學生自主思考的作用，使得學生未能深入理解物理化學知識，對于常見難點以及儀器原理和特性等認識不足。欲解決上述弊端，可采用智慧課堂教學模式組織實驗，借助智慧云平臺(如超星爾雅網絡通識課平臺、愛課程、實驗空間—國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺等)的知識庫及互動功能，結合教師的引導及推動，激發學生對實驗開展探究的動力。

　　2.1智慧課堂模式下的預習環節

　　智慧課堂中的預習環節，應當鼓勵學生發現、提出問題，并啟發學生創造性的運用知識解決問題。相比傳統教學模式，智慧課堂需要更多的重視虛擬實驗平臺模擬、線上互動交流以及資料的檢索與分享。教師給出學習主題和學習建議后，引導學生借助智慧云平臺開展深互動、個性化、開放式探究學習。2.1.1預習環節的教師工作(1)優化資料，啟發學生自主獲取知識。教師篩選出一部分優質資源，上傳至智慧云平臺，便于學生自主選擇參考。例如:線上課程資源(如:中國大學慕課平臺中，西安交通大學的《物理化學實驗》在線開放課程等)、凝固點降低法的應用前沿文獻[7-8]。需要注意的是，教師提供的資源主要起到啟發學生思考的作用，應避免資料過于周全，可以采取提示關鍵詞(凝固點降低法、稀溶液依數性、相對分子量的測定等)，指導學生到圖書館的紙質資源以及電子數據庫中搜尋目標資源，逐步掌握獲取知識的方法與途徑。(2)參與學生預習互動，形成過程性預習評價并針對性制定教學設計。通過智慧云平臺，加入學生組織的學習小組開展互動交流，并引導推動學生間的討論。教師需要分析虛擬實驗平臺的學情數據，實時了解學生對本實驗基本內容的把握情況，并結合智慧云平臺的學情反饋優化教學設計。(3)協助學生設計探究實驗。教師需綜合評價學生們提交預實驗方案的可行性、安全性以及創新性等，協助學生完善實驗方案，鼓勵學生開展科學探究嘗試。2.1.2預習環節的學生學習(1)借助智慧平臺，高效預習。學生在預習階段構建實驗主體知識框架、明確問題，可以結合線上線下資源，嘗試獨立解決問題。(2)組建學習小組，開展互動探究學習。基于虛擬實驗平臺開展模擬實驗，以小組為單位，探討可能出現的問題及解決策略。圍繞實驗目的、步驟、儀器、藥品等方面，學生們主要討論兩類問題:針對基礎實驗的疑問以及基于實驗主題的探索延伸。例如針對實驗原理所關注的問題:①原理中假設析出固態為純溶劑，而所研究的溶液在凝固過程中是否為純溶劑呢?可以如何檢測?哪些藥品可以滿足理論中的這一假設要求?②實驗藥品適用于稀溶液的凝固點降低公式的范圍等。(3)確定實驗方案并提交申請。學生可以提交探究實驗申請，明確實驗原理、方案、儀器、耗材以及探究的目的與意義等。提交方案可以上傳云平臺，便于開放地分享智慧成果，推動互動交流的深入以及探究能力的養成。

　　2.2智慧課堂模式下的實踐環節

　　智慧課堂中的實驗實踐環節，以培養學生的自主能動性、合作協調性、科學嚴謹性等科學品質為目標。在有限課時內，學生們線下開展實驗，線上開展學習互動;教師記錄學生實驗情況、參與學生的互動學習，并在需要時提供參考性建議。2.2.1實踐環節的教師工作(1)預習環節學情的分析。借助線上限時小測試、線下隨機互動等方式，快速了解學生對自己要開展實驗的熟悉情況。(2)開展“問題探討”式教學互動。結合學情開展探討互動，啟發學生發現解決問題的方法，培養學生的創新意識。可以與學生共同探討如下問題:①如何避免過冷過熱現象?②如何實現實驗操作條件平行?③是否可以配套使用更靈敏的監測手段如熒光或紫外等。(3)參與互動并記錄實況。開展實驗期間，教師一方面需要留心觀察學生實驗進展和操作的規范性，另一方面需要引導學生發現問題并啟發學生自主思考。此外，教師可實時參與線上線下的交流互動，優選共性問題發布至智慧互動平臺，引導學生關注并參與互動學習。(4)形成過程性學情評價。基于線上線下學習情況記錄，根據學生實驗過程中的表現，形成對學生本次實驗課程學習情況的過程性評價，為學生開展下一步的自我學習評價與反思提供參考意見。2.2.2實踐階段的學生學習(1)開展實驗探究嘗試及實驗問題互動。實驗過程中，學生們合作分工，有目的的開展實驗，并結合預習中提出的疑問，開展線上線下互動討論。例如，針對凝固過程中易出現過冷這一現象，圍繞實驗藥品開展如下探討:①實驗使用的環己烷、萘中的雜質對實驗結果有何影響?②結合儀器分析課程和有機課程的知識，討論雜質如何確定與去除?③有哪些可替換的試劑?是否可以基于熒光傳感器原理，選擇熒光指示劑實現高靈敏度地監測體系溫度變化[9]。④如何利用凝固點降低常數來確定溶液中分子結構、解離度等微觀性質?(2)實驗數據的收集與分析。處理數據并初步判斷實驗數據是否符合預期，同時可探討誤差來源。(3)評價本次實驗探究的成效。學生們根據智慧學習平臺反饋的個人學情數據，綜合本次實驗目的達成情況、實驗過程體驗、合作學習效果等，對實驗的完成效果進行自我評價。

　　2.3智慧課堂模式下的總結環節

　　智慧課堂的總結環節是對整個實驗進行智慧化的整理和完善，對于學生的總結歸納和數據分析能力的培養有著重要的意義。如何做到“實事求是、科學分析、找出問題、提出對策、得出結論”，是整個環節需要考慮的關鍵點。2.3.1總結環節的教師工作(1)參與學生的線上互動。參與學生發布于智慧平臺的在線討論，對學生數據處理方法的可行性及科學性進行評價。(2)批閱學生的實驗報告。從科學性、探究性、創新性的角度對學生實驗報告進行評價，并解答學生仍存有的疑問和問題。(3)鼓勵并安排學生開展探究實驗。綜合考慮學生申請的補充實驗的可行性和必要性，確認后可以實施的實驗，安排學生有序開展。符合智慧課堂教學模式“開放性”的特點。(4)形成對“教”與“學”的整體性評價與反思。基于智慧平臺的學情分析，對學生“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”三個維度進行評價，并給出進一步開展學習的意見。同時，基于“智慧平臺大數據分析結果”、“學生反饋”、“學生自評”，結合本次教學的體驗與感悟，形成對本次智慧化教學整體性的評價與反思。2.3.2總結環節的學生學習(1)完善數據的處理與分析，開展互動探討。學生完善實驗數據分析，結合實驗原理與現象歸納整理得出結論。同時可以在智慧云平臺發起探討、收集問題和建議，并開展針對性互動探討。通過深入地互動，學生可以主動參與優化數據處理方法，培養探究精神。(2)申請并完成補充實驗，提交完整的實驗報告。探究實驗譬如:①原有實驗方案的改進;②基于實驗原理開展的實際應用實驗，如嘗試運用凝固點降低法測定在有機實驗中合成化合物的解離度等，通過探究實驗可強化和加深學生對實驗原理的理解。(3)形成教學反饋及學習自評。基于智慧平臺學習數據的分析，圍繞“知識與技能的掌握情況、發現與解決問題的能力、互動學習的體驗、探究創新能力的培養”等方面，形成對自己本次實驗學習的智慧化評價;反思不足，總結并形成持續性學習的經驗方法。基于學習過程的切身感受，完成教學反饋。經過上述三個環節的教與學，師生共同完成了基于智慧課堂教學模式下的《凝固點降低法測相對分子量》實驗課程的全部教學活動。

　　3結束語

　　物理化學實驗課程不僅是對學生基本知識技能的培養，更是培養學生探究意識創新能力的重要平臺。將智慧課堂教學模式融入物理化學實驗課程，對于培養具有敢于探索求真、善于創新創造等科學品質的新型人才具有重要意義。在未來的實踐探索中，智慧課堂與物理化學實驗課程的融合方案會得到進一步地完善與發展，期望能夠為物理化學實驗課程的教學改革提供一些參考意見。

　　《物理化學實驗智慧課堂教學研究》來源：《山東化工》，作者：張雅潔 季益剛 花書貴 李慧妍