摘要 介绍了在化学学科教育转型时期应用视频案例教学方法来培养本科师范生教学设计和实施能力的研究，采用了精选案例—介绍观摩—讨论交流—理论提升—微格训练的教学途径。提出了化学学科教育对教师的新要求：具备现代教育理念和教学观念、一专多能的知识结构、多维立体教学能力和角色转换。进行了近4个月的教学实践，为新课程深入开展培养新型的化学教师做了探索。
关键词 视频案例 教学环节 教学实践 教学要求
2005年秋季，江苏省正式进入基础课程改革实验阶段。丰富多彩的新课程与新教材、崭新的科学探究方式对高等师范教育的师资培养提出了全新和更高的要求与挑战。在化学教育专业中，特别是化学学科教育课程的设置与教学内容、方法必须与时俱进地发生相应的转型与变化，才能培养出具有掌握全新教学理念与教学技能的新型化学教师。
3年来，我们在化学学科教育课程的教学中，逐步建立优秀化学教学案例资源库，进行了案例教学理论与有效教学模式的研究，以适应转型的需求。在此基础上，从2007年10月至2008年1月，我们在南京师范大学化学教育专业四年级的师范生中选取了29名同学进行案例教学的实践研究，通过以视频案例教学来探索培养师范生教学设计与实施能力的有效途径，同时也作为实践型课程“中学化学课程与教学Ⅱ”开设的前期试验。
1 视频案例的教学环节
实践过程中，我们探讨运用案例教学法实现教学设计能力构建的模式，采用了“精选案例—介绍观摩—讨论交流—理论提升—微格训练”的途径。通过向师范生展示真实、丰富、复杂的课堂教学情境，优秀教师的典范教学案例，引起师范生的情感共鸣，激发他们去反省思考，积极投入教学设计和训练活动中。期望有效地加深对“学科教学理论”的理解,做到理论与实践的统一，从而提高他们教学设计和实践的能力。
选取了4个优秀教学录像和3个南京市化学中青年教师技能大赛的说课录像，应用信息技术和数字技术制作成标准化的视频教学案例课件，从上课和说课两方面对师范生进行教学设计和实验的培养。首先观看视频案例，师范生就案例中的教学情境交流讨论，而后师范生准备一节和该案例教学内容相似的课进行教学设计和微格教学训练。对案例的选择主要集中在元素化合物知识、化学理论以及有机化学3个方面，这3方面的内容基本涵盖了高中化学新课程必、选修中的大部分重难点，具有很好的代表性。视频案例教学从5个环节展开。
1.1 精选案例
选择优秀的教学视频案例，要求视频信息(语音、画面等)清楚，教学过程有特点，与化学教学改革所提倡的教学思想与模式相对应，有强烈示范性和导向性。还有案例的教学设计、学生学案、教学课件、专家点评等配套资源支撑。能够有效地促进学习者的教学思想建构，促进学习者的教学设计和实施教学能力的形成。所选择的案例应当着重反映化学教学论课程中的核心思想、新课程和教材的优秀教学课型、科学探究方式及表现方式，反映当前化学教学发展中的热点问题，引导师范生从不同的角度客观、全面、辩证地分析问题。
1.2 介绍观摩
教师介绍案例对应的教学理念、教学模式、教学设计基本思想、教学的重难点；进行视频案例边观摩，边剖析教学过程和教学模式的方式；有条件的话还可以邀请优秀案例的施教者和专家来现场与师范生共同交流，阐述教学设计理念与施教心得体会与反思。
1.3 讨论交流
学生针对所观摩的案例提出个人见解，哪些值得学习，哪些可以进一步改进。教师通过“案例问题”使讨论围绕案例的核心进行。案例核心一般包括教学法问题、认知水平问题、情感与态度问题等方面，案例讨论时，既可根据不同的方面分别讨论，也可集中于教学中的某个事件来全面展开。根据讨论的进程适时调用“专家点评”、“学生反馈”等相关素材，以激发多角度的思考。在讨论过程中，如果对某一教学环节出现认识争议，教师可以有选择地回放案例片段。充分利用数字化视频案例资源的优势，特别是与理论资源的适时链接，有效地提高案例讨论的理论层次。充分调动参与者以往的教学理论和经验，以激发对教学实践的反思。
1.4 理论提升
教师进行总结评价，对讨论中积极发言的同学给以肯定；对有独特见解的同学给予表扬；对师范生在自主探究中暴露出来的典型思维（正确的或错误的）给予合理的评价，让师范生有豁然开朗的感觉，从中得到启示，深化对案例的理解。对案例本身所蕴涵的道理或问题进行评价，以调整和完善师范生知识结构，让师范生树立对某一问题或现象的正确态度，提高师范生再次遇到类似问题或现象时的分析、解决能力。最后还可提出一些发人深省的问题，促使师范生开阔视野、调整视角，进行深入而广泛的思考，通过案例拓展，培养师范生横向、纵向等创新思维及综合分析问题的能力。
1.5 微格训练
通过前4个环节的案例教学，给师范生呈现了各种实际教学情境，让师范生“身临”其中去主动探究，从而领会其中隐含的基本原理、解决问题的技巧等，获得处理各种可能的教育教学事件的能力。继而适时进入微格教学训练环节，使师范生对课堂教学的研究进入到更加微观的层次，把复杂的课堂教学能力分为不同的单项教学技能，分别进行训练，充分调动了师范生学习的积极性和主动性，从而使师范生易于形成和掌握教学技能。
在微格训练过程中，主要是“微格教案设计—微格训练（录像）—小组讨论（重放录像、自我分析、讨论评价）—归纳总结”。其间要求学生善于将学习过的知识运用到微格教学中去。另外，归纳总结时，可挑选出一些典型的微格训练录像重放，作为范例进行分析讨论。将案例教学和微格教学紧密结合为一个循环的系统，使学生在这一严密的循环学习过程中得以解决自身的教育教学中的实际问题。（见图1）
通过上述5个环节展开视频案例教学过程，加强了师范生对优秀教学案例的理解，使他们能够从教学设计、教学模式和师生互动的角度对案例进行分析，并将个人的体会和理解应用于教学设计，并通过微格教学训练来将理性的教学设计转化为自身的教学实践能力，到达真正地提高教学技能的目的。
2 “原子核外电子的运动”视频案例教学的实践
以“原子核外电子的运动”为例，对展开视频案例教学活动做详细的展示。
2.1 精选案例
化学科学研究的重要特点之一是宏观和微观教学过程相结合。本节课是揭开原子核外电子的面纱，实际是在学习了原子的结构的基础上进一步学习核外电子排布的初步知识与原子构成，以形成上位的原子结构理论知识体系。只有让学生清楚、准确地理解原子核外电子排布的相关概念，才能使学生更深刻地认识物质结构及其变化规律。但是化学概念往往抽象难懂，宏观与微观理解过程相互结合，这给概念的教学和理解带来了一定的难度，导致教师难教、学生难学。所以特地选取该内容为案例，为师范生展现化学概念课程教学是如何设计和实现的。由南京市金陵中学高级教师邢启华老师执教，南京市高中化学教学中心组长、学科教学带头人陈益老师点评。
2.2 介绍和观摩案例
【教材分析和教学设计理念】
案例选自人民教育出版社化学3(选修)第一章第一节。教学过程根据教材的内容分为2个部分来展开：
第一部分以科学家对原子结构的探索过程和原子结构理论的发展史为情境切入课题，追寻科学发展的轨迹，让学生感悟到人们对科学本质的认识，是一个不断发现、不断修正，逐渐深入接近真理的过程。挖掘化学史的教育价值，利用化学史对学生进行科学世界观和方法论的形成教育，具有深刻的启发价值，具有潜移默化的教育功能。
第二部分将原子核外电子运动状态与原有的原子结构知识同化，再逐步分化、拓展，然后经过讨论，归纳和概括提升原子核外电子运动状态的知识。在学生进行1~18号元素原子的核外电子排布过程中遇到困惑时，穿插学习原子核外电子排布的3个规律。在内容安排上避开了教材直接引出课题，直接给出结论的做法，而是借助于物理学光谱知识，从光谱分析的实验现象和结果引发认知冲突、启迪学生思考，揭示核外电子细分“能级”运动的规律。并通过讲授、讨论、归纳、探究，得出结论、发现规律，达到顺应构建更高级的“构造原理”的目的。
【教学目标】
知识目标：（1）了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。（2）了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。（3）了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道，掌握现代原子结构模型，理解宏观物体和微观粒子的区别和联系。
过程目标：（1）从原子结构科学发展史中体验科学研究发展的全过程，实现对学生科学方法、科学态度的教育。（2）通过多媒体教学，帮助学生理解抽象的概念，并且培养学生运用信息技术的意识和能力
情感目标：（1）通过原子结构模型的展示使学生感受到科学的和谐美。（2）培养学生对微观世界探究的兴趣。
【教学重难点】
理解能层与能级的概念，能从能级的角度了解原子结构的特点。
【教学模式】
启发——掌握模式。
要求师范生带着对该课程的教材特点、教学过程设计的思路、教学模式的结构、教学重难点的落实等问题，来观看案例视频。
2.3 讨论交流
师范生观看完案例后，针对问题发表自己的见解，相互讨论，交流体会。
2.4 提炼观点、总结评价
2.4.1 教师总结
原子结构理论由于其自身内容的抽象性，远离中学生生活经验，也不同于宏观物体的运动，给知识的迁移运用和直接的实验探究带来了困难。对核外电子运动规律，不能直接进行抽象的讲授和灌输，而需要循着科学发展的历程，从实验事实中揭示问题，引发认知冲突，在老师的启发下，师生共同探究，层层深入展开课题。从而培养中学生的空间想象能力、分析推理能力及微观抽象概况能力，建构起上位的、新的原子结构知识体系。
目前面对人教、苏教、山东科技3套教材，如何合理地进行教材内容的整合也是摆在教师面前的重要课题。新课程标准要求教师树立一种资源意识，深入分析和挖掘教材内容的多重价值，紧密联系社会生活实际选择具体的教学内容，根据中学生的已有经验实际合理调整教材体系，创造性的使用教材，使他们通过对教材内容的学习，在获得知识和技能的同时，在过程与方法、情感态度与价值观等方面得到全面和谐的发展。本课时围绕“能量”和“轨道”两个主线，需全面揭示核外电子的运动规律，给学生构建核外电子运动状态的立体概貌。
2.4.2 师范生总结
本节内容较抽象，但在设计时考虑到了学生的实际水平，通过回想已学过了哪些原子结构理论知识，先引出原有知识，有利于后续学习中对它的扩展和深化。再通过对宏观物体与微观粒子运动特征的比较引出新知识——电子云，进而全面展开对原子核外电子运动状态的描述。如何使学生理解微观粒子与宏观物体在特性和运动规律方面的不同，一直是化学教师们努力探索的课题。课中充分发挥计算机多媒体技术在模拟微观世界方面的优势来帮助学生理解原子核外电子排布的特点及运动规律，可以大大提高课堂教学的效率，使学生在短期内获得有关原子结构的新知识，有利于知识的接受。虽然课堂教学容量较大，知识点密集，但从对学生知识点掌握的反馈来看，教学效果良好。
2.5 教学设计和微格训练
案例教学后，布置师范生从化学理论部分选取一节内容“离子键”，运用启发——掌握模式进行教学设计。设计通过后，开展微格训练，观看讨论录像，熟悉教学模式和教学技能，逐步形成上课能力。
3 案例教学对化学教学论教师提出新的要求
通过案例教学的实践，我们发现在教学过程中对化学教学论教师的素养提出了更高的要求，教师的角色需要正确定位和转换。
3.1 要求教师具备现代的教育观念和教育理念
案例教学要求教师自觉地吸取时代的新观念和新的科学知识，树立与时代精神相通的教育观念和教育理念，并以此作为自己专业行为的基本理性支点。这种观念主要体现在新型的学生观、新型的教学观、新型的教育目的观、过程教学观。
3.2 要求教师具备一专多能的知识结构
由于案例教学会涉及到大量的、各领域的材料，因此要求教师具有广博的文化知识。同时，文化知识能够陶冶人文精神，使人性更加完美。此外，还要求教师具有更高的艺术修养和更精深的学科专业知识。不仅要求教师对化学教育学科的基本内容有深入透彻的了解，如新课程改革与发展的背景、化学教育发展史、目的论、课程论、教学论、教学评价等，还需要教师了解学科的架构、发展脉络以及学科前沿知识等内容。
3.3 要求教师具备多维立体的教学能力
运用案例教学法的教师需要具有较强的课堂组织能力、调控能力、应变能力以及创设问题、分析问题和解决问题的能力等。案例教学中非常重要的是教师要能创设一种平等对话和互动协作的轻松氛围，引导学生充分表达自己的想法，通过交流、研究和反思，自然而然地重构出新的内容，得到许多新的体验。教师根据课堂教学瞬息万变的特征，通过把握学生的动向和兴趣，因势利导，即兴性地向学生抛出能引发进一步思考的话题，及时把提出问题和解决问题的主动权交给学生，灵活地展开教学。
3.4 教师角色转换的要求
教师角色的成功转换是组织、推行案例教学的前提。案例教学中角色的频繁转换特别要求教师能以平等的身份融入到与学生一起的学习探究氛围中去，创设真正教学相长的情境。
案例教学要求教师从“传道、授业、解惑”这样单一、平面的角色转变成多样、立体的角色——教师从传统的教学支配者、控制者转变成学生学习的组织者、促进者和指导者；从讲授者转变为学习兴趣激发者、学习的辅导者；从知识提供者转变为学生的学习伙伴、信息资源的设计者和查询者；教师的职能从传授知识的媒介转变课程的设计者和开发者、为学生各种创造性思维与能力的激发者与培养者。在教学方法上，从传统的语言传递为主的方法转变为以引导学生主动参与探究过程为主的方法。
4 实施案例教学的效果
在案例教学实践结束后对师范生进行了问卷调查，以了解案例教学对师范生的效果。（见图4～6）
通过为期3个月的案例教学活动，对于将案例教学与微格教学相结合的这种新型方式得到了大多数同学的认可，他们认为通过视频案例教学，加深了对典型教学案例和教学模式的认识与理解，通过训练使自己的教学设计与实施技能都得到了很好的提升，培养了发现、分析和解决问题的能力，为今后实施化学新课程和从事教学工作打了坚实的基础。
正如舒尔曼（Shulman）对教育实践的体会：我理解了，所以我教；我教了，所以我理解。（I understand,therefore I teach;I teach,therefore I understand.）
参 考 文 献
［1］ 陆真，程萍.化学教育，2005,26（6）:37-38
［2］ 陆真．化学教育，2004,25（8）：22-24
［3］ 鲍建生等．课堂教学视频案例的研究与制作．上海：上海教育出版社，2005
［4］ 朱迪思·H·舒尔曼．教师教育中的案例教学法.上海：华东师范大学出版社，2007
［5］ Judith H.Shulman．Case Methods in Teacher Education．Teacher College Press．Columbia University New York，1994
［6］ David Boeraema．The Use of Real and Imaginary Cases in Communicating the Nature of Science：A Course Outline．The Nature of Science in Science Education．Kluwer Academic Publishers，1998: 255-261
［7］ 邵光华.课程·教材·教法，2001,（8）:75-78