將二維碼與教材結(jié)合助力化學(xué)學(xué)習(xí)

龔國(guó)祥 陳凱

摘要：二維碼是當(dāng)下流行一種編碼方式。把二維碼嵌入九年級(jí)化學(xué)教材中，可拓展教材深度與廣度;鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，提升思維能力;增加實(shí)驗(yàn)可視化、直觀化，滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，實(shí)施教育公平。

關(guān)鍵詞：二維碼;教材;嵌入;個(gè)性化學(xué)習(xí);教育公平

文章編號(hào)：1008-0546（2022）06-0073-03

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.06.016

“2020全球教師獎(jiǎng)”最終授予了印度馬哈拉施特拉邦一位32歲的鄉(xiāng)村小學(xué)老師蘭吉辛（ Ranjitsinh Di-sale）。他將計(jì)算機(jī)技術(shù)融人教學(xué)——使用QR編碼教科書，方便于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。QR編碼全稱Quick Re-sponse，是二維條碼的一種，在中文語境中又常常被稱為二維碼，是近幾年來移動(dòng)設(shè)備上流行的一種編碼方式。當(dāng)今時(shí)代，二維碼在移動(dòng)支付、景點(diǎn)介紹等使用場(chǎng)景大家都很熟悉，二維碼用在教學(xué)輔助用書中也屢見不鮮，但二維碼在國(guó)家正式出版的教材中使用還很少見到。教師蘭吉辛獲獎(jiǎng)，讓我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到二維碼用于化學(xué)教材的意義，并做了些初步的嘗試。

義務(wù)教育階段人教版九年級(jí)化學(xué)教材分為上下兩冊(cè)（以下稱上下冊(cè)）。通過教材學(xué)生可以系統(tǒng)學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新及思維能力，也為將來高中化學(xué)學(xué)習(xí)與其他科技學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。但初中屬于義務(wù)制教育階段，學(xué)生層次多樣，社會(huì)背景及家庭經(jīng)濟(jì)條件不同，學(xué)習(xí)能力有差異。另外中國(guó)幅員遼闊，各地教育發(fā)展水平不一，同一教材內(nèi)容有的地區(qū)覺得較容易，而有些地區(qū)相對(duì)困難。如何彌補(bǔ)地區(qū)差異，體現(xiàn)了各地教育主管部門與教師的智慧。將二維碼與教材結(jié)合可以部分解決上述問題。我們將各種學(xué)習(xí)資源轉(zhuǎn)換成二維碼，粘貼在化學(xué)教材相應(yīng)位置，或拓展教材深度廣度、或提供豐富的學(xué)習(xí)場(chǎng)景、或提供學(xué)習(xí)臺(tái)階解決學(xué)習(xí)難度，以促進(jìn)學(xué)習(xí)任務(wù)的達(dá)成。

一、二維碼與教材正文內(nèi)容結(jié)合，拓展教材深度與廣度

1.深度聯(lián)系，擴(kuò)展教材內(nèi)容

人教版九年級(jí)化學(xué)教材共269頁，12個(gè)單元，36個(gè)課題。全書由于呈現(xiàn)知識(shí)的空間有限，有些知識(shí)常常被編者點(diǎn)筆帶過，一定程度上避免了冗長(zhǎng)的文字表述，使編排更加簡(jiǎn)潔，結(jié)構(gòu)更加緊湊清晰。這些點(diǎn)筆帶過的知識(shí)常被稱為隱性知識(shí)，一線教師常戲稱教材是“濃縮的精華”。有些隱性知識(shí)在教材配套的教學(xué)參考書作了解釋，而有些則沒有。有些隱性知識(shí)較生澀，增加了化學(xué)教與學(xué)的難度，甚至有的教師教學(xué)很多年也沒有理解透徹。如下冊(cè)教材72頁[1]，氯化鈉溶液用于選種，氯化鈉可以制取碳酸鈉、氫氧化鈉等，氯化鈉消除積雪，這些內(nèi)容在教材中只是一句話，對(duì)工作原理沒有進(jìn)一步解釋。如果能收集整理這些隱性知識(shí)，借助文字或者音視頻拓展解釋并轉(zhuǎn)換成二維碼，將二維碼制作后貼在教材對(duì)應(yīng)位置，既拓展了教材深度，又便于師生對(duì)于這些知識(shí)理解，也強(qiáng)化了化學(xué)原理的學(xué)習(xí)。

2.拓展聯(lián)系，豐富場(chǎng)景應(yīng)用

化學(xué)來源于生活又服務(wù)于生活。要求教師從學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)就在身邊，從而對(duì)問題產(chǎn)生興趣。學(xué)生從小學(xué)升人初中，文化背景、家庭經(jīng)濟(jì)條件不一樣，生活經(jīng)驗(yàn)不一樣，這一定程度上影響了化學(xué)教學(xué)效果以及學(xué)生對(duì)于化學(xué)知識(shí)的掌握。下冊(cè)77頁資料卡片“石筍與鐘乳石”[1]，教材只展示了一幅奇妙的石筍與鐘乳石圖片。對(duì)于已參觀過溶洞見過石筍與鐘乳石的學(xué)生，很容易將課本化學(xué)知識(shí)與感性認(rèn)識(shí)結(jié)合，促進(jìn)理解與掌握CaC03與Ca（ HCO3）2互變的化學(xué)反應(yīng)。但對(duì)于沒有實(shí)地見識(shí)過的學(xué)生，會(huì)感覺過于抽象，學(xué)習(xí)知識(shí)有難度。如果通過二維碼技術(shù)將溶洞場(chǎng)景的相關(guān)視頻提供給學(xué)生，使沒有去過溶洞的學(xué)生也能仿佛身臨其境，可以解決學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)差異問題。課本教材有很多內(nèi)容都可以這樣進(jìn)行設(shè)計(jì)，如表1。

將二維碼與教材正文內(nèi)容結(jié)合，拓展了教材的廣度深度，豐富學(xué)生經(jīng)驗(yàn)，消除經(jīng)驗(yàn)與經(jīng)歷差異，有利于實(shí)現(xiàn)教育公平。

一、一維碼與教材習(xí)題結(jié)合，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)，提升思維能力

1.方便練習(xí)與應(yīng)用，提供正確解析

“練習(xí)與應(yīng)用”是九年級(jí)化學(xué)教科書的重要組成部分，具有鞏固強(qiáng)化舊知、延伸拓展及應(yīng)用新知的功能。學(xué)生只有正確掌握概念與方法才能順利地解決好習(xí)題中設(shè)置的問題。但學(xué)生解決問題過程中不可避免會(huì)出現(xiàn)“迷思”概念和“錯(cuò)誤”概念，需要教師及時(shí)分析講解糾正，以達(dá)到正確掌握的目的。有經(jīng)驗(yàn)的老師還會(huì)推送一些相類似的題目幫助學(xué)生進(jìn)一步理解與鞏固，達(dá)到精準(zhǔn)教學(xué)的效果。而沒有經(jīng)驗(yàn)的老師常常給學(xué)生布置大量習(xí)題，用“題?！眮斫鉀Q問題，學(xué)生苦不堪言，見效甚微。所以教材的習(xí)題部分可以有針對(duì)性地配置二維碼，學(xué)生通過掃碼可以看到正確的講解與高質(zhì)量的鞏固性習(xí)題和拓展性綜合試題（如圖1、2）。

2.例題精講，啟發(fā)學(xué)科思維

化學(xué)教材習(xí)題常有訓(xùn)練學(xué)生思維和滲透化學(xué)思想方法的內(nèi)容，有利于培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)。下冊(cè)78頁第4題（如圖3）[1]，關(guān)于氫氧化鈉變質(zhì)問題的研究。沒有變質(zhì)、部分變質(zhì)、全部變質(zhì)等實(shí)驗(yàn)各自檢測(cè)的重點(diǎn)物質(zhì)，需要從邏輯思維、化學(xué)原理等角度分析不同檢測(cè)適用的方法，在教師的引導(dǎo)下，綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決其中的問題。有些學(xué)生基于教師引導(dǎo)分析，輕松地鏈接使用大腦中已有信息，達(dá)到習(xí)題需要掌握的內(nèi)容。但有些學(xué)生卻不能很好完成，他們需要多次分析、多次理解才能達(dá)到目的?？梢詫⒔處煼治鲞^程錄制成視頻轉(zhuǎn)換成為二維碼貼在相應(yīng)的習(xí)題旁（如圖4），在學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)等環(huán)節(jié)提供幫助，做到“碼在哪里，老師就在哪里”。

三、二維碼與教材實(shí)驗(yàn)結(jié)合，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)更加直觀、可視化

1.教參配套實(shí)驗(yàn)視頻變成二維碼嵌入教材相應(yīng)位置

各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不一致，各地實(shí)驗(yàn)的條件也不一樣。教學(xué)參考書配套一些演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)、拓展性知識(shí)介紹視頻（如圖5）刻錄光盤附在教學(xué)參考書最后一頁，教師需要時(shí)可以參考使用。教師用于具體課時(shí)講解時(shí)需要用專用軟件切割分解成對(duì)應(yīng)章節(jié)的內(nèi)容，且伴隨計(jì)算機(jī)微型化發(fā)展趨勢(shì)，光驅(qū)越來越少，使用不便。我們不妨把光盤中每個(gè)獨(dú)立完整的實(shí)驗(yàn)視頻轉(zhuǎn)成成為二維碼給老師或者嵌入在教材中（如圖6），使師生隨用隨取，隨想隨用，這樣既方便又節(jié)省成本，還可以滿足學(xué)生個(gè)性學(xué)習(xí)需求，提升學(xué)習(xí)興趣與教學(xué)效果。

2.創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成二維碼嵌入教材

教材上下冊(cè)中教師演示實(shí)驗(yàn)59個(gè)，學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)22個(gè)，必須完成的學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)8個(gè)。這些實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作與器材還是比較簡(jiǎn)單的，應(yīng)該已經(jīng)考慮到全國(guó)基礎(chǔ)教育狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，都是在實(shí)驗(yàn)室與課堂中有條件完成的。但一些復(fù)雜實(shí)驗(yàn)或者全國(guó)初中教師設(shè)計(jì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（如圖7），有條件的地區(qū)可以完成的，但條件欠缺的老師只能抽象地講解實(shí)驗(yàn)了。我們可以將這些實(shí)驗(yàn)操作演示拍成視頻轉(zhuǎn)換成二維碼貼在教材相應(yīng)位置，既方便教師的教學(xué)又方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，還可以使薄弱的地區(qū)享受到優(yōu)質(zhì)教育資源，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。

四、二維碼生成的方法與使用二維碼安全建議

1.二維碼生成及嵌入教材方法

目前網(wǎng)絡(luò)上有較多的二維碼生成器，其中用的比較多的是草料二維碼生成器。它可以將文本、網(wǎng)址、文件、圖片、音頻等直接生成二維碼。視頻文件可以上傳到優(yōu)酷網(wǎng)，審核通過后獲取二維碼圖片即可使用。上述二維碼生成方法使用的都是第三方網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)管理員的審核，生成速率比較慢，也存在鏈接安全問題。如果要方便靈活地生成二維碼，學(xué)?；騿挝豢梢宰越ǚ?wù)器存放文件、圖片、音視頻資源生成二維碼，提高安全性。

二維碼生成后可印刷成不干膠貼發(fā)給學(xué)生，學(xué)生粘貼在教材相應(yīng)處，隨時(shí)使用（如圖8）。

2.使用二維碼優(yōu)點(diǎn)與安全建議

二維碼與視頻文件相比的優(yōu)點(diǎn)：一是視頻在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，教師不需要存儲(chǔ)攜帶，隨時(shí)使用方便快捷;二是二維碼是一種網(wǎng)絡(luò)鏈接，與傳統(tǒng)視頻播放比，不需下載，隨時(shí)播放，視頻播放流暢不卡頓。

教材中使用二維碼需要遵循信息安全準(zhǔn)則。首先在教材中嵌入使用的二維碼材料要盡量使用自己審查編輯的材料或者是正規(guī)渠道發(fā)布的材料，一定注意要符合國(guó)家大政方針;其次要及時(shí)檢查嵌入的二維碼，注意不要讓對(duì)應(yīng)鏈接被惡意篡改利用，造成不良后果。

將計(jì)算機(jī)技術(shù)融人教學(xué)，教材中嵌入獨(dú)特的二維碼，可以生成二維碼教科書，豐富教材，增加教材“厚度”。學(xué)生方便獲得文字、音頻、視頻等，有利于不同地區(qū)學(xué)生平等獲取教育資源，打通學(xué)生主動(dòng)獲取信息的渠道，助力學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)。二維碼的使用也能促使教師鉆研理解教材，促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展，使教師能力與教學(xué)水平不斷提升。

參考文獻(xiàn)

[1]人民教育出版社，課程教材研究所，化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心.義務(wù)教育教科書·化學(xué)（九年級(jí)下冊(cè)）[M].北京：人民教育出版社，2012.