基于科學(xué)探究視角下的微課教學(xué)設(shè)計和實踐反思

張星華

摘要：微課主題明確，內(nèi)容短小精煉，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展及其在教育教學(xué)上的不斷滲透，其在各科教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用越來越廣泛。本文以焰色反應(yīng)為主題，呈現(xiàn)了微課教學(xué)設(shè)計，通過將實驗視頻和虛擬實驗相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生探尋煙花綻放時能夠呈現(xiàn)出多彩顏色的奧秘的過程，培養(yǎng)學(xué)生勇于質(zhì)疑和創(chuàng)新的科學(xué)精神。

關(guān)鍵詞：焰色反應(yīng);微課;教學(xué)設(shè)計

焰色反應(yīng)處于人教版高中化學(xué)必修一第三章第二節(jié)第一課時，課標(biāo)對此要求為演示實驗。焰色反應(yīng)從物理變化的角度來探究金屬及其化合物的性質(zhì)，通過焰色反應(yīng)的學(xué)習(xí)能夠加深學(xué)生對金屬元素的理解。焰色反應(yīng)在生活中的應(yīng)用廣泛，其實驗現(xiàn)象直觀有趣，能夠激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解焰色反應(yīng)的概念;觀察并能夠說出幾種重要金屬元素焰色反應(yīng)的顏色;了解焰色反應(yīng)實驗的本質(zhì)、操作步驟，掌握焰色反應(yīng)在物質(zhì)鑒別、檢驗及其在生活中的應(yīng)用;嘗試發(fā)現(xiàn)實驗中的不足并進行改進，培養(yǎng)實驗創(chuàng)新的能力。

二、教學(xué)過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

利用NO—BOOK 軟件播放視頻：燃放的煙花。

提問：煙花的成分有哪些？五顏六色來自于什么物質(zhì)？

（二）探究鈉和碳酸鈉灼燒的顏色

播放金屬鈉的單質(zhì)和鈉的化合物：碳酸鈉灼燒的實驗。

觀察實驗現(xiàn)象并記錄，初步理解焰色反應(yīng)的概念。

（三）焰色反應(yīng)的實驗操作方法

回憶碳酸鈉灼燒時的實驗操作，總結(jié)并提煉焰色反應(yīng)的操作方法：燒 → 蘸 → 燒 → 洗→燒。

（四）焰色反應(yīng)的原理

提出問題：焰色反應(yīng)屬于化學(xué)變化嗎？

焰色反應(yīng)本質(zhì)的解釋：金屬或它們的化合物被灼燒的過程中吸收了外界的能量，使得電子的能量增多，從能量較低的軌道躍遷到能量比較高的軌道，再次躍遷回能量比較低的軌道因為躍遷后的電子不穩(wěn)定，再次躍遷的過程中多余的能量就會以光的形式釋放出來。其特殊顏色是因為電子能量有變化，并沒有生成新的物質(zhì)，前后分子的種類沒有改變，也就沒有涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)或者化學(xué)性質(zhì)的變化，所以屬于物理變化。

（五）焰色反應(yīng)的實驗改進

1.教材實驗所用的是鉑絲蘸取待測液，但是酒精燃燒會發(fā)出黃色火焰，因此會干擾金屬單質(zhì)或它們的化合物的顏色，另外有些金屬或它們的化合物的焰色現(xiàn)象不明顯，尤其是鉀的焰色反應(yīng)現(xiàn)象，如果不透過藍色鈷玻片很難直接觀察到紫色，因此，對實驗進行了改進。

2.改進后實驗操作

（1）首先配置金屬鹽的飽和溶液，再按照體積比為1：1.5的比例將飽和溶液與水乙醇混合。

（2）將配置好的混合溶液分別裝進噴霧瓶中，對著點燃的酒精燈進行噴灑，噴灑時關(guān)燈，觀察鉀的焰色時透過藍色鈷玻片。

3.改進的優(yōu)點

（1）實驗現(xiàn)象很明顯，可見度比較高。

（2）實驗儀器比較常見易用。

（3）實驗操作比教材實驗簡單，能夠重復(fù)。

（4）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)的參與度和積極性。

（六）觀察幾種金屬的焰色反應(yīng)

觀察幾種常見金屬的焰色反應(yīng)，重點識記鈉和鉀的焰色。

（七）解釋煙花的秘密

利用NO-BOOK軟件解釋煙花五顏六色的原因，解決開頭提出的問題。

（八）鞏固練習(xí)

鑒別三組物質(zhì)，要求學(xué)生用尋找最簡便的鑒別辦法。思考交流，應(yīng)用焰色反應(yīng)進行鑒別。

三、教學(xué)反思

本節(jié)課的創(chuàng)新之處有以下兩點：一是利用 NO-BOOK 軟件進行虛擬實驗。NO-BOOK 虛擬實驗軟件能夠很逼真地模擬真實實驗的場景，利用進行NO-BOOK 軟件的虛擬儀器和藥品進行了虛擬實驗，加入不同金屬鹽的煙花效果，對于學(xué)生的視覺刺激非常強烈，能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，進一步理解焰色反應(yīng)。二是對焰色反應(yīng)實驗進行了改進。本課對焰色反應(yīng)實驗進行了三處改進：一是增加了金屬鈉燃燒時的焰色反應(yīng)，教材中只給出了金屬化合物的焰色反應(yīng)，不利于學(xué)生對概念的理解。增加鈉單質(zhì)的焰色反應(yīng)使學(xué)生能夠直觀地觀察到金屬單質(zhì)燃料時的顏色;二是將金屬化合物的焰色反應(yīng)中的鹽溶液換成了固體，使得焰色反應(yīng)的顏色加深，實驗現(xiàn)象更明顯;三是對幾種常見金屬利用噴霧瓶進行了焰色反應(yīng)實驗，增強了焰色反應(yīng)的趣味性，使學(xué)生進一步體會到了化學(xué)的美麗和神奇。

通過借助NO-BOOK虛擬軟件創(chuàng)建真實情景，提出問題，并在最后借助動畫效果進行了解釋，前后呼應(yīng)，解決了煙花五顏六色的原因這一真實的問題情景。教材中的焰色反應(yīng)存在實驗現(xiàn)象不明顯、耗時較長等問題，本節(jié)微課對實驗進行了多處改進，有利于學(xué)生更好地理解焰色反應(yīng)的概念，實驗效果直觀并且絢麗，對于學(xué)生的視覺刺激非常強烈，調(diào)節(jié)了課堂氣氛。本節(jié)課將知識技能的掌握與科學(xué)探究和創(chuàng)新能力的發(fā)展等方面融為一體，促進了學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念。

參考文獻：

[1]林建芬等.基于STEAM理念的焰色反應(yīng)實驗改進[J].化學(xué)教學(xué)，2017（8）.