與時俱進(jìn)的化學(xué)課堂

楊婷

摘 要：隨著現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的不斷更新，越來越多的高科技產(chǎn)品和先進(jìn)的教學(xué)模式被廣泛應(yīng)用到化學(xué)教學(xué)課堂，為化學(xué)課堂注入新的血液，在這些技術(shù)支持下教學(xué)課堂越來越吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生對課堂更加的感興趣，從而提高課堂教學(xué)的效率。比如說可以利用交互式電子白板為課堂帶來無限生機(jī)與活力，利用傳感器實驗教學(xué)幫助學(xué)生用以分析實驗變化，利用問題驅(qū)動式教學(xué)使課堂氣氛更加的活躍，使得課堂成為師生交流的重要平臺。因而利用新技術(shù)新理念開展化學(xué)教學(xué)，使化學(xué)課堂更加貼合學(xué)生的思想，突出了學(xué)生的教學(xué)主體地位，從而能夠提高課堂教學(xué)的高效性，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

關(guān)鍵詞：數(shù)字傳感；問題驅(qū)動式教學(xué)；白板教學(xué)；數(shù)字化實驗

中學(xué)化學(xué)是一門實驗性較強(qiáng)的學(xué)科，往往需要學(xué)生進(jìn)行實驗操作、觀察實驗結(jié)果來總結(jié)出實驗規(guī)律，從而得到相應(yīng)的化學(xué)規(guī)律。同時新的課程標(biāo)準(zhǔn)也提出，在中學(xué)階段化學(xué)課程需要學(xué)生具有很好的邏輯分析能力、實驗?zāi)芰?，因而中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生的能力，進(jìn)一步深化為培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。化學(xué)核心素養(yǎng)是指學(xué)生實驗?zāi)芰?，這種能力貫穿于化學(xué)課程的始終，幫助學(xué)生快速解決化學(xué)問題，同時也將生活與化學(xué)知識相互串聯(lián)起來。然而在實際的教學(xué)中教師往往會忽略學(xué)生的這一能力的培養(yǎng)，教師通過練習(xí)鞏固知識的應(yīng)用，使得學(xué)生只是記住了概念，而不知道如何應(yīng)用，導(dǎo)致如果遇到原理變化的題，就不知道如何推導(dǎo)出來，所以說，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰σ彩侵袑W(xué)化學(xué)教學(xué)的重點內(nèi)容之一。教師可以將多媒體教學(xué)方式與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，將一些新的教學(xué)理念與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)相結(jié)合，從而讓學(xué)生更加主動地投入到化學(xué)課堂，同時也可以幫助學(xué)生更加精準(zhǔn)、輕松地觀察化學(xué)實驗。

在新的教學(xué)技術(shù)引導(dǎo)下，教師把先進(jìn)的設(shè)備引進(jìn)化學(xué)課堂，運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)理念，幫助學(xué)生掌握研究物質(zhì)的一般規(guī)律以及化學(xué)變化原理，讓學(xué)生了解化學(xué)與時代的緊密相連的特點，從而使學(xué)生逐步喜歡上化學(xué)課堂。以下我將結(jié)合一些案例進(jìn)行分析，介紹幾種新的教學(xué)方法。

一、將數(shù)字傳感儀引進(jìn)初中化學(xué)課堂

為了保證學(xué)生有效學(xué)習(xí)，現(xiàn)代的化學(xué)教學(xué)方式也更加多樣化，一些新穎的教學(xué)方法被引入到化學(xué)課堂，充分調(diào)動了學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生不由自主地關(guān)注在相應(yīng)背景下不同化學(xué)量的變化帶來的不同影響，并分析不同的化學(xué)現(xiàn)象。比如實驗教學(xué)法、傳感教學(xué)都具有一定的藝術(shù)性與引導(dǎo)性，讓學(xué)生在課堂上主動思考問題，探索問題的來源。這些教學(xué)最大的特點在于以更加興趣的方法直觀地呈現(xiàn)化學(xué)規(guī)律，方便學(xué)生理解，幫助學(xué)生分析。

相對于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式，數(shù)字化實驗首先會大大縮短課堂的教學(xué)時間，因為傳感器的敏感度非常的高，它能將很微弱的信號傳送到計算機(jī)上，教師只要能夠調(diào)整好相應(yīng)的坐標(biāo)比例，學(xué)生就能在投影儀上觀察到明顯的現(xiàn)象。但是值得我們注意的是，數(shù)字化實驗?zāi)壳斑€不能做到讓大量學(xué)生去體驗，只能選取個別學(xué)生去操作，這會節(jié)約課堂時間，教師就可以利用剩余的時間去分析數(shù)據(jù)，讓學(xué)生直觀感受到數(shù)據(jù)變化規(guī)律，還可以讓學(xué)生觀察到整個反應(yīng)的變化過程。其次，數(shù)字化實驗的數(shù)據(jù)測量、收集以及處理過程都不需要人工操作，利用相應(yīng)的感應(yīng)器、收集器以及計算機(jī)進(jìn)行處理，繪制圖像以及合成圖像關(guān)系式也是通過編輯好的軟件直接進(jìn)行，這樣也避免了實驗誤差。最后數(shù)字化實驗教學(xué)課堂區(qū)別于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，也比傳統(tǒng)的實驗教學(xué)更加符合學(xué)生的獵奇心理。數(shù)字化實驗都可以幫助學(xué)生直觀看到在某個量值改變的情況下，另一個量值是如何變化的，這樣就使學(xué)生更加關(guān)注課堂上的實驗變化，也更想要了解這種變化的規(guī)律，達(dá)到了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的目的。同時教師進(jìn)行課堂教學(xué)時一定要讓學(xué)生動手操作，利用傳感器解決問題，這樣能發(fā)揮課堂的最大效益，同時也能發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

比如，在進(jìn)行物質(zhì)酸堿性學(xué)習(xí)時可以進(jìn)行如下設(shè)計：

師：同學(xué)們我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了酸可以與堿發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后看到對應(yīng)指示劑變色就可以了，但是我們不好理解在這個過程中酸堿性是如何變化的，（學(xué)生：是。）那現(xiàn)在我們來看一個實驗，我們通過這個實驗來感受一下酸堿中和反應(yīng)溫度以及酸堿性的變化。首先我先請一位同學(xué)，幫我向小燒杯中加入20 mL氫氧化鈉溶液并加入幾點酚酞指示劑，其他同學(xué)觀察溶液顏色變化。

生：溶液變成紅色，顯堿性。

師：那還請這位同學(xué)打開攪拌器開關(guān)，并向溶液中緩慢滴加稀鹽酸，我來打開對應(yīng)的軟件，請同學(xué)們思考什么時候反應(yīng)結(jié)束。

生：溶液變成無色時反應(yīng)剛好結(jié)束。

師：實際上到底是不是這種情況呢？我們一起來驗證一下，請同學(xué)們記錄溶液變色的時間點。（調(diào)出pH變化的圖像，讓學(xué)生找到對應(yīng)的時間點驗證一下變成無色是否為反應(yīng)結(jié)束）。

生：分析圖像，發(fā)現(xiàn)酚酞變成無色是在pH=8附近，并不是恰好成中性。pH的變化曲線也是先微小變化，然后驟變，最后趨于穩(wěn)定。

師：那我們一起再來觀察一下溫度的變化。（調(diào)出溫度變化曲線）

生：發(fā)現(xiàn)溫度隨著反應(yīng)的進(jìn)行逐漸升高，而當(dāng)反應(yīng)終止時溫度又慢慢下降。

在這個實驗過程中，學(xué)生可以更好地理解酸和堿反應(yīng)過程中的溫度以及酸堿性的變化關(guān)系。

二、問題驅(qū)動式教學(xué)在初中化學(xué)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，經(jīng)常是以“一言堂”“填鴨式”“一問一答”的形式進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生都是被動接受，顯然這樣的教學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)目前的教學(xué)形勢了。問題驅(qū)動式教學(xué)是以問題為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)內(nèi)容的一種教學(xué)方法，在這種教學(xué)模式下更能調(diào)動學(xué)生好奇心、求知欲，使學(xué)生主動學(xué)習(xí)。初中學(xué)生相對于小學(xué)生，已經(jīng)初步有了科學(xué)探究精神，具備主動探索的能力，所以問題驅(qū)動式教學(xué)方法更加適用于中學(xué)教育。學(xué)生可以根據(jù)教師提出的各種問題，經(jīng)過書本尋找、相互討論、查閱資料等途徑分析解決問題的策略，然后根據(jù)資料設(shè)計實驗，觀察實驗現(xiàn)象、統(tǒng)計實驗結(jié)果，再進(jìn)行多樣性的結(jié)果評價，從而完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。但在實際教學(xué)案例中，一些教師還是將這些步驟簡化，直接讓學(xué)生觀察教師的演示實驗，這樣會使這種教學(xué)模式的直觀性大大下降，效果也并不比傳統(tǒng)的教學(xué)方法去教授新課強(qiáng)，或者教師更多的是在復(fù)習(xí)課上通過提出簡單的問題，學(xué)生給出問題答案的形式去進(jìn)行問題驅(qū)動式教學(xué)。這種教學(xué)方式只是問題驅(qū)動式教學(xué)中的一種簡易模式，它并沒有體現(xiàn)出問題驅(qū)動式教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究能力這一功能。

比如，在學(xué)習(xí)“實驗室制備二氧化碳”時，可以設(shè)計如下方案，

首先是教師熟悉教材并選取在課堂上學(xué)生需要解決的問題，問題（1）：可以得到二氧化碳的方法有哪些？這些制備方法各有什么優(yōu)缺點？問題（2）：你打算選擇什么樣的發(fā)生裝置和收集裝置？問題（3）：如何來驗證二氧化碳收集滿了？

木炭+氧氣 二氧化碳

堿式碳酸銅 氧化銅+水+二氧化碳

碳酸氫銨 氨氣+水+二氧化碳

碳酸 水+二氧化碳

蠟燭+氧氣 水+二氧化碳

針對學(xué)生提出的這些方案，教師及時給予幫助，分析這些反應(yīng)為什么不適合在實驗室制取二氧化碳，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲，教師適時給出相應(yīng)的反應(yīng)物。

針對問題（2）和問題（3）的討論，教師可以引導(dǎo)學(xué)生類比“實驗室制取氧氣”的發(fā)生裝置和收集裝置，讓學(xué)生得出結(jié)論。

對于二氧化碳的收集方法，學(xué)生很容易想到用向上排空氣法，因為二氧化碳的密度比空氣大，這時教師可以追問：二氧化碳能溶于水，就不能用排水法收集嗎？學(xué)生帶著大大的疑問進(jìn)行排水法收集二氧化碳操作。

接下來的過程主要是學(xué)生在教師幫助下進(jìn)行分組實驗，每組4～5人，小組成員進(jìn)行分工，教師對學(xué)生的實驗情況實時跟蹤，及時對實驗操作進(jìn)行評價，提出修改意見。最后學(xué)生順利完成了實驗，并且也證實了可以用排水法收集二氧化碳。其實，學(xué)生還是心存疑慮的，那就是為什么二氧化碳能溶于水卻還可以用排水法收集呢？這時教師應(yīng)該適時點撥：因為二氧化碳的溶解能力有限，且氣體的溢出速率大于溶解速率，所以可以用排水法收集二氧化碳。在這個過程中，每個學(xué)生都參與到對問題的分析過程，可以加強(qiáng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、總結(jié)歸納以及動手操作的能力，而教師在此過程中還需審查學(xué)生設(shè)計的實驗是否合理，是否具有可行性，并給出學(xué)生合理的建議。

值得注意的是在問題驅(qū)動式教學(xué)中，首先教師只是準(zhǔn)備問題，幫助分析方案以及評價環(huán)節(jié)，剩下的都是學(xué)生自主搜集資料，自主完成實驗，這樣學(xué)生對課堂參與感更強(qiáng)烈，也能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。其次，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課的知識點后要讓學(xué)生深化探究問題。最后問題驅(qū)動式教學(xué)在實用性方面有一定的局限。討論式教學(xué)需要學(xué)生分析問題搜集資料，自行進(jìn)行實驗設(shè)計，這些都需要花費學(xué)生額外的時間。因而課堂上教師要進(jìn)行合理引導(dǎo)，避免花費更長的時間。

三、白板教學(xué)在初中化學(xué)中的應(yīng)用

交互電子白板是一種新穎的多媒體教學(xué)技術(shù)，它結(jié)合了多種媒體技術(shù)，包括傳統(tǒng)的PPT放映、幻燈片展示技術(shù)等，為教學(xué)提供了便利。首先交互式白板具有功能切換便利的優(yōu)勢，方便教師的展示以及學(xué)生的書寫。教師利用交互式電子白板開展化學(xué)教學(xué)，有利于教學(xué)情境的創(chuàng)建，有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心，從而激起他們的求知欲，使得學(xué)生積極主動地參與到課堂活動。其次，電子白板帶有強(qiáng)大的教學(xué)素材庫以及資源制作工具庫，教師可在白板上隨意調(diào)用各種教學(xué)素材以及相應(yīng)的教學(xué)軟件，不僅豐富課堂體驗，同時也有利于教師專業(yè)能力的鍛煉。最后，使用電子白板的化學(xué)課堂優(yōu)化了師生、生生的相互交流環(huán)境，從而更加體現(xiàn)了學(xué)生為主體的教學(xué)思想。

比如，在化學(xué)的復(fù)習(xí)課以及習(xí)題評講課上，一些實驗題需要輔助實驗儀器模擬教學(xué)，用交互式電子白板里的資源就非常方便，而且學(xué)生可以根據(jù)需要隨意組裝，在一定程度上豐富學(xué)生的想象力，提高課堂教學(xué)效率。

交互式電子白板有較為強(qiáng)大、獨特的功能，教師可以利用其將圖片、聲音、動畫引入課堂從而創(chuàng)建比較生動形象的教學(xué)情境，吸引學(xué)生的注意力。另外，教師利用電子白板還可以將復(fù)雜的問題簡單化，將抽象的問題具體化，讓學(xué)生直接參與白板的使用，使化學(xué)課堂緊跟時代的節(jié)拍。

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編輯 馮志強(qiáng)