基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的家庭趣味實驗

張?zhí)m英

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。在進行線上教學(xué)時，播放實驗操作視頻往往成為教師的首選。這樣做雖然在一定程度上能使學(xué)生學(xué)習(xí)到實驗知識，但仍存在學(xué)生對實驗過程印象不深刻、對基本實驗操作不熟悉等問題?；凇胺D(zhuǎn)課堂”的家庭趣味實驗正好彌補了這個缺陷，使在家里做化學(xué)實驗成為現(xiàn)實。

一、課前準(zhǔn)備：完成信息吸納

學(xué)生做好課前準(zhǔn)備是“翻轉(zhuǎn)課堂”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)目標(biāo)有效達成的基礎(chǔ)。為了更好地開展課內(nèi)實驗，學(xué)生應(yīng)積極、合理地安排課下時間，完成觀看視頻、學(xué)習(xí)知識點、網(wǎng)上查閱相關(guān)資料、完成試題作業(yè)等課前任務(wù)，通過一系列自主學(xué)習(xí)完成知識層面的信息吸納。

筆者利用化學(xué)與生活的密切聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生查詢以下問題。家庭中經(jīng)常接觸到的“酸”有哪些？生活中還有哪些物質(zhì)屬于碳酸鹽？如果將酸和碳酸鹽混合在一起，它們會發(fā)生什么反應(yīng)？由于對新知的好奇，學(xué)生查閱資料的勁頭很足，有的通過網(wǎng)絡(luò)搜索，有的通過查閱書籍了解相關(guān)知識，為翻轉(zhuǎn)式家庭趣味實驗課的開展做鋪墊。

二、課內(nèi)翻轉(zhuǎn)：促進知識內(nèi)化

知識的吸收與內(nèi)化是“翻轉(zhuǎn)課堂”的主要環(huán)節(jié)。在學(xué)生完成了知識層面的準(zhǔn)備后，教師根據(jù)知識的難易程度和預(yù)設(shè)中學(xué)生可能遇到的實際困難，通過師生交流觸發(fā)思想火花的碰撞，促進學(xué)生對知識的吸收與內(nèi)化。

1.謎語激趣，導(dǎo)入新課

筆者用謎語“左邊月兒彎，右邊月兒圓，左邊能取暖，右邊能助燃。打一化學(xué)式”導(dǎo)入新課。學(xué)生一句一句地分析，討論得津津有味，爭先恐后地說出自己的答案：左邊月兒彎，能取暖，是碳（[C]）;右邊月兒圓，還能助燃，是氧氣（[O2]）。學(xué)生恍然大悟：這不就是二氧化碳嗎！這種方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，活躍了課堂氣氛，使學(xué)習(xí)自然過渡到下一環(huán)節(jié)。

2.自主研討，確定實驗流程

實驗開始前，筆者組織學(xué)生進行討論，引導(dǎo)學(xué)生自主歸納實驗的反應(yīng)原理、反應(yīng)裝置和操作步驟。

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變。二氧化碳由碳元素和氧元素組成，學(xué)生初步選定實驗藥品應(yīng)為含有相同元素的碳酸鹽類物質(zhì)。但是，碳酸鹽類物質(zhì)和鹽酸反應(yīng)時都會有二氧化碳產(chǎn)生，那么哪組反應(yīng)最適合用來在實驗室制取二氧化碳呢？由于無法進行現(xiàn)場演示，筆者選擇使用教學(xué)視頻資源，播放大理石與稀鹽酸、稀硫酸、碳酸鈉的反應(yīng)實驗，讓學(xué)生認真觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

為了不錯過任何一個微妙的變化，學(xué)生全神貫注、反復(fù)多次地觀看視頻。教師通過引導(dǎo)學(xué)生從反應(yīng)速率、產(chǎn)物純度和操作的簡便性等方面分析討論，得出制取二氧化碳應(yīng)該選擇大理石與稀鹽酸。趁熱打鐵，筆者類比制取氧氣時裝置的選擇方法，引導(dǎo)學(xué)生從藥品狀態(tài)、反應(yīng)條件及生成氣體性質(zhì)等方面分析，選擇制取二氧化碳的反應(yīng)裝置，并歸納出選擇實驗室制取氣體裝置的一般方法。筆者再次播放大理石與稀鹽酸制取二氧化碳的視頻資料，學(xué)生仔細觀察操作步驟和注意事項，討論確定了制取二氧化碳的步驟。

3.類比推理，化學(xué)實驗家庭化

蘇霍姆林斯基曾說：“當(dāng)學(xué)生體驗到一種親自參與掌握知識的情感，乃是喚起青少年特有的對知識的興趣的重要條件?！睂嶒灲虒W(xué)在整個化學(xué)教學(xué)中至關(guān)重要。家庭實驗作為化學(xué)實驗教學(xué)中的一種，以家庭中學(xué)生熟悉的事物為基礎(chǔ)，可以解決生活中可能遇到的實際問題，得出一些生活小常識。

要想將制取二氧化碳的化學(xué)實驗家庭化，同樣需要選擇藥品、確定原理、選擇裝置、制訂實驗步驟。在家庭實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生類比分析實驗室制取二氧化碳的方法，將相關(guān)知識遷移到家庭中實施。教師充當(dāng)協(xié)助者的角色，為學(xué)生營造寬松的學(xué)習(xí)氛圍，在保證安全的情況下，不對實驗方案做硬性規(guī)定，給予學(xué)生更大的發(fā)揮創(chuàng)造力的空間。

比如，確定實驗方案時，雞蛋殼、食用堿、白醋、可樂飲料等都可以用來做實驗。學(xué)生分成三組，形成三種方案并同時展開實驗。每組的成員線上交流自己在家制取二氧化碳的進度以及實驗現(xiàn)象，遇到困難時同學(xué)間互幫互助，通過自主討論解決問題。學(xué)生情緒高漲、興致勃勃，在遇到自己不能解決的問題時，再請教師給予指導(dǎo)。在實驗過程中，學(xué)生問得最多的問題是如何密封。他們在操作過程中發(fā)現(xiàn)家庭中的實驗裝置不能密封，很容易漏液，從而導(dǎo)致操作失敗。筆者將此問題作為該實驗需要改進的地方在班級群里提出來，讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，一起想辦法解決。

有經(jīng)驗的學(xué)生提出用蠟燭燃燒后融化的石蠟來密封。這個方法確實可行，但實驗時要在家中用火，考慮到學(xué)生的安全，最終沒有在家庭實驗中采用。還有的學(xué)生通過查閱資料得知凡士林可以用于密封，從而聯(lián)想到用涂抹護手霜、面霜的方法密封。還有幾位喜歡做手工的學(xué)生提出利用熱熔膠手工槍來實現(xiàn)密封，不僅安全無毒、經(jīng)濟環(huán)保，還不會與實驗藥品發(fā)生反應(yīng)，密封效果非常好。激烈地討論能集思廣益，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的靈感，提高他們的思辨能力和創(chuàng)新意識。

實驗結(jié)束后，學(xué)生交流實驗過程中的現(xiàn)象。A組：產(chǎn)生很多小氣泡，反應(yīng)速度適中，將燃著的火柴放在瓶口，火柴熄滅。B組：產(chǎn)生很多小氣泡，反應(yīng)速度較快，將燃著的火柴放在瓶口，火柴熄滅。C組：產(chǎn)生些許小氣泡，反應(yīng)速度緩慢。每組的現(xiàn)象是有所區(qū)別的，到底哪個方案更適合家庭制取二氧化碳呢？學(xué)生各抒己見，將之前所學(xué)的知識遷移過來，分析得到：C組實驗中的可樂主要含碳酸，其穩(wěn)定性差，在不加入雞蛋殼的情況下，也會自身分解產(chǎn)生二氧化碳氣體，所以對實驗造成了干擾;B組實驗中食用堿與食醋反應(yīng)速度較快，氣體不易于收集;最終，A組實驗得到學(xué)生的認同，這一方案是最適合用于家庭制取二氧化碳的。

（作者單位：孝感市云夢縣曾店鎮(zhèn)初級中學(xué)）

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