應(yīng)用希沃電子白板對化學(xué)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行改進(jìn)

高嵐

關(guān)鍵詞：電子白板;化學(xué)實(shí)驗(yàn);氫氧化鈉變質(zhì)探究

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在新中考的背景下，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在日常的化學(xué)教學(xué)中有著不可忽視的作用。學(xué)生們通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了解物質(zhì)之間的相互反應(yīng)，反思整個(gè)實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科學(xué)研究的過程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。然而化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中也存在“現(xiàn)象不明顯”“后排學(xué)生看不清”“幾個(gè)同學(xué)操作，更多的同學(xué)只是觀眾”的問題。往往化學(xué)實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，只有前排的幾個(gè)同學(xué)能真正體驗(yàn)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的奇妙。這也是困擾許多化學(xué)教師的問題。甚至有時(shí)，老師們會(huì)放棄個(gè)別實(shí)驗(yàn)，只介紹過程和結(jié)果，失去了化學(xué)學(xué)科本來的吸引力。

本學(xué)期，學(xué)校為了改善教室環(huán)境，提高課堂效率，為個(gè)別教室安裝了全新的希沃設(shè)備。筆者有幸，在自己任教的班級(jí)中能夠使用這個(gè)全新的設(shè)備。經(jīng)過一學(xué)年的熟悉和摸索，對希沃設(shè)備有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。本文以“氫氧化鈉變質(zhì)探究”為例，將希沃技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，目的是提高課堂效率，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，學(xué)生參與度更高，激發(fā)學(xué)生的興趣，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、教材分析

本課是“酸、堿、鹽”的相關(guān)復(fù)習(xí)課，涉及理解氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的現(xiàn)象，相關(guān)產(chǎn)物的檢驗(yàn)，變質(zhì)的程度分析，以及碳酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液的檢驗(yàn)方法。本節(jié)課是在酸、堿、鹽性質(zhì)的基礎(chǔ)上拓展，讓學(xué)生完成相關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生切身感受檢驗(yàn)混合溶液中的物質(zhì)時(shí)，需要考慮溶質(zhì)之間的相互干擾，體驗(yàn)“先檢驗(yàn)干擾項(xiàng)，再除去干擾項(xiàng)，最后檢驗(yàn)剩余溶質(zhì)”的方法。本節(jié)課的目的是通過歸納總結(jié)，把氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)進(jìn)行整理，從氣壓的變化過渡到生成物的檢驗(yàn)。對氫氧化鈉的變質(zhì)原理、變質(zhì)后的物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)的順序和檢驗(yàn)的方法等一系列知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，得出判斷物質(zhì)是否變質(zhì)的一般方法。

二、學(xué)情分析

學(xué)生通過之前新課的學(xué)習(xí)，已經(jīng)較好地掌握了“氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)”“碳酸根的檢驗(yàn)”以及“氫氧化鈉的檢驗(yàn)”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，已經(jīng)學(xué)會(huì)用簡單的方法證明“久置于空氣中的氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)”，即單獨(dú)檢驗(yàn)碳酸根的方法，從而為本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容打下基礎(chǔ)。本節(jié)課的重點(diǎn)是如何在氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液中，分別檢驗(yàn)出碳酸鈉和氫氧化鈉。需要學(xué)生學(xué)會(huì)判斷混合溶液中溶質(zhì)的互相干擾，從檢驗(yàn)的順序，試劑的選擇，試劑的量幾個(gè)角度全面考慮。

三、應(yīng)用電子白板，改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)，提高課堂效率

1. 實(shí)時(shí)性——將需要長時(shí)間反應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在后臺(tái)進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)時(shí)跟拍，讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程，節(jié)約課堂的時(shí)間。

[課堂片段]教師從廣口瓶中取出一片氫氧化鈉固體，放在表面皿中，讓其在空氣中變質(zhì)。20分鐘后，將鹽酸滴入氫氧化鈉固體，產(chǎn)生的氣泡不明顯，無法證明氫氧化鈉已經(jīng)在空氣中變質(zhì)，同時(shí)也無法證明氫氧化鈉的變質(zhì)程度。

[學(xué)情分析]個(gè)別化學(xué)實(shí)驗(yàn)，需要一定的反應(yīng)時(shí)間。比如氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)，需要經(jīng)過幾天甚至幾周的時(shí)間，讓氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳充分反應(yīng)，才能觀察到一些變化。對氫氧化鈉的變質(zhì)程度進(jìn)行探究，課堂上的40分鐘是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。以前教師會(huì)直接用碳酸鈉（完全變質(zhì)后的氫氧化鈉）來做實(shí)驗(yàn)，這樣，雖然現(xiàn)象比較明顯，但是，對學(xué)生而言，無法體驗(yàn)化學(xué)變化的過程，課堂的演示實(shí)驗(yàn)，可信度也不高。

[改進(jìn)方案]教師提前兩周，在課堂上取出一片氫氧化鈉固體，放入表面皿中，貼上標(biāo)簽，寫上日期，向?qū)W生展示。隨后的兩周時(shí)間內(nèi)，教師每天拍照，上傳至希沃設(shè)備，學(xué)生每天可實(shí)時(shí)觀察藥品的變化情況。兩周后，教師將待檢測的藥品取出，用于課堂教學(xué)（見圖1）。

反思]用希沃實(shí)時(shí)上傳的特性，可以將兩周內(nèi)氫氧化鈉的變化情況完全記錄下來，也可以編輯成短片。學(xué)生通過觀察短片，可以切身體驗(yàn)到每天氫氧化鈉在空氣中的變化情況，體會(huì)化學(xué)反應(yīng)的過程，從而，對于久置的氫氧化鈉的變質(zhì)程度的探究會(huì)更有興趣。

2. 直觀性——可以將微型實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象放大，實(shí)時(shí)傳播，讓教室里的每一位同學(xué)都能清楚觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

[課堂片段]教師取出一片久置于空氣中的氫氧化鈉固體，放入表面皿中，向其滴加鹽酸。請前排同學(xué)上講臺(tái)來觀察，發(fā)現(xiàn)固體表面有氣泡產(chǎn)生。將久置于空氣中的氫氧化鈉固體，放入足量的水中溶解，取待測液于試管中，滴加氯化鋇溶液，再請后排個(gè)別同學(xué)上講臺(tái)觀察，溶液中有白色沉淀產(chǎn)生。

[學(xué)情分析]化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，初中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通常是產(chǎn)生沉淀，氣泡，或者是顏色的變化。這些現(xiàn)象是否明顯，與試劑的用量有關(guān)，化學(xué)課堂中教師的演示實(shí)驗(yàn)，決定了試劑的量不會(huì)很大，因此，產(chǎn)生的沉淀，氣泡，也不會(huì)太多。教室那么大，后排學(xué)生往往看不清化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。他們只能“聽”現(xiàn)象，并且用自己的想象力，來理解沉淀和氣泡的產(chǎn)生。通常教師也會(huì)播放錄像，或者請后排同學(xué)到前排來看，來解決這些問題。但錄像的可信度沒有教師當(dāng)場演示高，而后排同學(xué)往前，也無法顧及到每個(gè)同學(xué)。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，后排的同學(xué)往往比較吃虧。

[改進(jìn)方案]教師用“希沃授課助手”將手機(jī)與希沃電視相連。打開手機(jī)錄像功能，并用手機(jī)支架固定手機(jī)。將實(shí)驗(yàn)的過程以及現(xiàn)象，拍攝下來并同屏到希沃電視。后排的同學(xué)可以通過觀看直播，清楚的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（圖2）。

[反思]希沃“授課助手”是化學(xué)老師的得力助手。將手機(jī)與希沃相連，用手機(jī)支架固定手機(jī)，這樣就可以一邊做實(shí)驗(yàn)，一邊拍攝，實(shí)時(shí)“直播”實(shí)驗(yàn)的畫面。試過幾次之后，學(xué)生們的反響很好，最后一排的同學(xué)也能清楚地觀看到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象?！笆谡n助手”也可以將手機(jī)拍攝的照片，實(shí)時(shí)傳遞到希沃屏幕上，教師可以把學(xué)生當(dāng)場做的練習(xí)或者是梳理的知識(shí)點(diǎn)，拍照上傳到屏幕上，進(jìn)行實(shí)時(shí)的講解，提高了課堂的活躍度，提升課堂效率。

3. 系統(tǒng)性——希沃白板中的“思維導(dǎo)圖”功能，能幫助教師快速梳理和回顧知識(shí)點(diǎn)，將碎片知識(shí)系統(tǒng)化，形成有條理的知識(shí)鏈，同時(shí)在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，也更加系統(tǒng)完整。

[課堂片段]教師提問：請同學(xué)們回憶，久置于空氣中的氫氧化鈉會(huì)發(fā)生哪些變化？久置于空氣中的氫氧化鈉固體中的成分有幾種？

學(xué)生回答：氫氧化鈉在空氣中會(huì)與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，并生成碳酸鈉。久置于空氣中的氫氧化鈉樣品的成分有三種可能：碳酸鈉，氫氧化鈉以及碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物。

教師提問：如何證明該樣品中是否有氫氧化鈉和碳酸鈉呢？你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明嗎？

小組討論A小組：先滴加鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生;再滴加硫酸銅溶液觀察到有沉淀產(chǎn)生。

B小組：先滴加石灰水，觀察到有沉淀產(chǎn)生，再滴加氯化鐵，觀察到有沉淀產(chǎn)生。

C小組：先滴加酚酞，觀察到溶液變紅色，再滴加鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生。

教師：每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都有各自的問題，請大家注意，物質(zhì)檢驗(yàn)的先后順序以及是否會(huì)互相干擾？

[學(xué)情分析]化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，是學(xué)生在了解物質(zhì)的性質(zhì)，理解物質(zhì)的變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，從而得出科學(xué)結(jié)論。這對才學(xué)習(xí)化學(xué)不到一年時(shí)間的學(xué)生而言，要求是比較高的。因此，學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，常常會(huì)“顧此失彼”：有時(shí)對物質(zhì)之間可能發(fā)生的變化思考不夠全面，導(dǎo)致實(shí)際操作中有“意外”發(fā)生;有時(shí)操作不規(guī)范，導(dǎo)致現(xiàn)象不明顯等。因此，設(shè)計(jì)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要系統(tǒng)分析物質(zhì)的性質(zhì)，明確反應(yīng)的先后順序，選擇合適的試劑，在連續(xù)滴加試劑時(shí)不能互相影響，只有把實(shí)驗(yàn)步驟明確了，再加上規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，才能得出科學(xué)的結(jié)論。

[改進(jìn)方案]教師提問：請大家回憶，檢驗(yàn)碳酸鈉有幾種方法？（希沃白板思維導(dǎo)圖）學(xué)生回答：可以滴加鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生;滴加石灰水，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生;也可以滴加氯化鋇溶液，觀察到是否有沉淀產(chǎn)生。

教師提問：那檢驗(yàn)氫氧化鈉有幾種方法？（希沃白板思維導(dǎo)圖）（圖3）（圖4）學(xué)生回答：可以滴加酚酞，觀察溶液是否變紅;滴加硫酸銅溶液，觀察是否有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生;也可以滴加氯化鐵，觀察是否有紅褐色沉淀產(chǎn)生。

教師提問：那么先檢驗(yàn)碳酸鈉，還是先檢驗(yàn)氫氧化鈉？

小組討論并交流：先檢驗(yàn)氫氧化鈉，因?yàn)闅溲趸c檢驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)象更加明顯。

教師提問：那檢驗(yàn)氫氧化鈉時(shí)，使用的藥品是不是會(huì)同時(shí)與碳酸鈉反應(yīng)？

小組討論后交流：應(yīng)該先檢驗(yàn)碳酸鈉，否則在檢驗(yàn)氫氧化鈉時(shí)，酚酞或硫酸銅溶液都會(huì)同時(shí)與碳酸鈉反應(yīng)，干擾了氫氧化鈉的檢驗(yàn)。

[反思]對于復(fù)雜的探究性實(shí)驗(yàn)，完全放手給學(xué)生討論，有時(shí)候?qū)W生的思路不清，往往想到什么就做什么，并不能考慮全面。此時(shí)，教師需要適當(dāng)?shù)慕o學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn)，將物質(zhì)的性質(zhì)和單一檢驗(yàn)的方法梳理，然后讓學(xué)生自主討論出試劑的選擇和先后順序，這樣可以提高課堂效率。同時(shí)也讓學(xué)生體會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的正確步驟，需要先對物質(zhì)和變化進(jìn)行分析。

希沃電子白板中自帶的思維導(dǎo)圖功能，可以幫助學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn)，讓知識(shí)系統(tǒng)化，同時(shí)也能幫助學(xué)生在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行挑選，選擇出最佳的實(shí)驗(yàn)方案。

4. 趣味性希沃電子白板作為現(xiàn)代教學(xué)工具，不同的學(xué)科有不同的使用方法。比如“放大鏡”功能，可以突出重點(diǎn)，吸引學(xué)生的注意力;“版中版”功能可以在課件和黑板之間自由切換，及時(shí)解決課堂上學(xué)生的形成性問題;“蒙層”功能可以將預(yù)設(shè)的答案先進(jìn)行隱藏，與學(xué)生的答案同時(shí)呈現(xiàn)，讓學(xué)生有成就感，并節(jié)省板書時(shí)間。

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，教師要緊跟時(shí)代的潮流，將智慧融入課堂，激發(fā)課堂活力。