交互式電子白板在《海水資源的開(kāi)發(fā)利用》的學(xué)案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

蔡碧霞

（江蘇省海門中學(xué) 江蘇 海門 226100）

交互式電子白板為現(xiàn)代化教育開(kāi)辟了新的天地，課堂教學(xué)也正在經(jīng)歷從黑板到交互白板的歷史演進(jìn)。交互式白板將替代黑板成為課堂教學(xué)的主流技術(shù)，極大地推動(dòng)學(xué)校教學(xué)信息化的進(jìn)程。以下以人教版高中化學(xué)2第四章第一節(jié)“開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源”的第2課時(shí)為例，將交互式電子白板與化學(xué)課堂教學(xué)相結(jié)合，揭示化學(xué)在資源開(kāi)發(fā)和利用上的價(jià)值，體現(xiàn)了交互式電子白板在高中化學(xué)課堂教學(xué)的優(yōu)化作用。

一、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

人教版高中化學(xué)2第四章第一節(jié)“開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源”的第2課時(shí)，教材從海水資源的開(kāi)發(fā)利用這個(gè)專題，闡明化學(xué)在自然資源的合理開(kāi)發(fā)和綜合利用上的作用，首先是因?yàn)樵诋?dāng)今全球資源、能源供應(yīng)緊張與人口迅速增長(zhǎng)的矛盾日益突出的情況下，海水資源同人類的生活有著日益緊密的聯(lián)系，同時(shí)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了鈉、鋁、鐵、銅等金屬以及氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，并且對(duì)金屬冶煉及海水資源也有一定的了解，這些都為本節(jié)學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。

本節(jié)從海洋資源的開(kāi)發(fā)利用引入，通過(guò)海水蒸餾、海帶提碘、海水提溴等的基本原理，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)是重要科學(xué)基礎(chǔ)。海洋資源的開(kāi)發(fā)是人類生存和發(fā)展必須面對(duì)的問(wèn)題，海水資源的利用還處于初級(jí)階段，從化學(xué)角度來(lái)看，主要是在海水中各種元素的提取絕不像在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的試管實(shí)驗(yàn)?zāi)菢雍?jiǎn)便易行，這里留給學(xué)生想象和創(chuàng)造的空間像海洋一樣廣闊和深遠(yuǎn)，也會(huì)使他們認(rèn)識(shí)到，一些化學(xué)原理并不復(fù)雜的過(guò)程在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)遇到很多復(fù)雜的問(wèn)題。

二、學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)

【學(xué)習(xí)課題】 第二課時(shí) 海水資源的開(kāi)發(fā)利用

【學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定】

1.通過(guò)對(duì)海水中某些化學(xué)成分的提取方法的學(xué)習(xí)，使學(xué)生更深入理解有關(guān)知識(shí)。

2.通過(guò)各化學(xué)方法在海水資源開(kāi)發(fā)中的作用，使學(xué)生更好地掌握有關(guān)實(shí)驗(yàn)技能；

3.學(xué)生認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)在自然資源開(kāi)發(fā)和利用中的意義和作用，樹(shù)立資源保護(hù)意識(shí)及合理開(kāi)發(fā)意識(shí)。

【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】海水蒸餾、食鹽提純、海水提溴、海帶中I-的提取和檢驗(yàn)

【學(xué)習(xí)方法建議】利用交互式電子白板的強(qiáng)大功能，為學(xué)生提供豐富的背景資料和多彩的學(xué)習(xí)方法，形成豐富的感性認(rèn)識(shí)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究與推理歸納分析。

【學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)】

〖引言〗從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍(lán)色的海洋之中，海洋是美麗的，也是富饒的。海洋中有著非常豐富的生物資源、化學(xué)資源、礦產(chǎn)資源等，因此有人說(shuō)海洋是“自然留給人類的資源儲(chǔ)備”。南通臨江靠海，“靠海吃?！?，我們應(yīng)該如何開(kāi)發(fā)利用如此豐富的海水資源呢？（利用電子白板幕布功能和聚光燈功能，展示南通近海地圖）

設(shè)計(jì)意圖：從問(wèn)題入手：利用交互式電子白板技術(shù)，從“海水是美麗的，也是富饒的”入手介紹海水資源的特點(diǎn)→提出問(wèn)題：利用海水資源，要解決哪些問(wèn)題。

（一）海水中水資源的利用

〖自主學(xué)習(xí)〗主要包括海水的淡化和直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻。通過(guò)從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達(dá)到淡化海水的目的。

〖交流〗海水淡化的方法有哪些?

海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，海水淡化同化工生產(chǎn)結(jié)合、同能源技術(shù)結(jié)合，成為海水綜合利用的重要方法。

〖反思〗海水蒸餾的原理是什么？

〖交流〗原理：加熱到水的沸點(diǎn)，液態(tài)水變?yōu)樗羝c海水中的鹽分離，水蒸汽冷凝得到淡水。蒸餾法的歷史最久，技術(shù)和工藝也比較完善，但成本較高。工業(yè)上常用太陽(yáng)能蒸發(fā)海水。

〖分組競(jìng)賽〗一組同學(xué)利用實(shí)物儀器組建蒸餾裝置；一組同學(xué)利用電子白板的拖動(dòng)功能，通過(guò)自制Flash積件組建蒸餾的模擬裝置。時(shí)限3分鐘。

設(shè)計(jì)意圖：儀器呈現(xiàn)：海水淡化裝置→實(shí)驗(yàn)演示（原理分析），給出蒸餾裝置實(shí)物儀器和模擬軟件，讓學(xué)生分組自行組裝完成整套裝置。

〖反思〗蒸餾原理是什么？蒸餾實(shí)驗(yàn)操作中有哪些注意事項(xiàng)？

〖交流〗冷凝管中水流方向，防止暴沸，溫度計(jì)水銀球的位置等等。

海水蒸餾原理示意圖

太陽(yáng)能蒸發(fā)海水示意圖

〖視頻〗海水的淡化

（二）海水中的化學(xué)資源

〖自學(xué)〗在現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的110多種化學(xué)元素中，海洋中就有80多種，被譽(yù)為液體礦山。其中氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、碳、鍶（Sr）、溴（Br）、硼（B）、氟（F），這 11 種元素在每升海水中的含量均大于1mg，稱為海水中的常量元素，占海水所溶解物質(zhì)總量的99.9%（其余為微量元素）。海水中所含有的元素大部分以鹽的形式存在。

〖反思〗海水制鹽可食用，還用作工業(yè)原料等。怎樣以海水中的NaCl制取其他工業(yè)原料？

如何除去粗鹽中 Mg2+、Ca2+、SO42-等雜質(zhì)離子？

〖交流〗設(shè)計(jì)海水提純食鹽的流程，并用電子白板中拖動(dòng)功能選擇試劑組合。

〖視頻〗制鹽和以鹽為原料發(fā)展鹽化工，可以用鹽田法、電滲析法和冷凍法等從海水中制取食鹽，工業(yè)上再電解 NaCl飽和溶液可制 Cl2、N2、NaOH 等。

〖自學(xué)〗展示關(guān)于海帶方面的圖片

〖科學(xué)探究1〗怎樣證明海水中含有碘元素？

〖實(shí)驗(yàn)〗教師演示實(shí)驗(yàn)

〖反思〗1.海帶為什么不能用水沖洗？

2.海帶剪碎后，為什么要用酒精潤(rùn)濕？

3.為什么用H2O2氧化I-，而不用硝酸、氯氣、KMnO4等氧化劑？

〖交流〗教會(huì)學(xué)生繪制提取流程

〖交流〗碘遇淀粉顯藍(lán)色，反應(yīng)靈敏，現(xiàn)象特殊，常用于相互檢驗(yàn)。

〖視頻〗提取海水中溶存的有用元素

〖科學(xué)探究2〗從海水中如何提取溴？

〖自學(xué)〗閱讀P91資料卡片—海水提溴

在酸化的濃縮海水中，用氯氣置換溴，將溴蒸出用SO2吸收，轉(zhuǎn)化為氫溴酸，進(jìn)行富集，最后用氯氣氧化得到產(chǎn)品溴。

〖交流〗讓學(xué)生自主概括海水提溴的步驟；

〖反思〗寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。

（ 學(xué) 生 書(shū) 寫 電 子 白 板 ）2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl；Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

設(shè)計(jì)意圖：電子白板呈現(xiàn)：海水化學(xué)資源概況→實(shí)驗(yàn)→問(wèn)題探究：海水提碘，海帶提溴→交流探討。

〖自學(xué)〗（電子白板的超鏈接功能）網(wǎng)絡(luò)查詢“海水提鎂”的百度文庫(kù)。

鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。

（1）為了使 MgCl2轉(zhuǎn)化為 Mg（OH）2，試劑①可以選用，要使MgCl2完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑①的量應(yīng) ，驗(yàn)證MgCl2已完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2的方法。

（2）加入試劑①，能夠分離得到 Mg（OH）2沉淀的方法是 。

（3）試劑②可以選用 。

（4）無(wú)水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會(huì)產(chǎn)生Mg和Cl2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（電子白板的實(shí)物投影功能）展示個(gè)別學(xué)生完成的學(xué)案，師生共同點(diǎn)評(píng)。

〖視頻〗海水的綜合利用

〖?xì)w納總結(jié)〗（利用電子白板的回放功能）

〖檢測(cè)與評(píng)價(jià)〗（略）

〖作業(yè)〗1.課本習(xí)題 4、5；

2.學(xué)生收集海洋資源及其利用方面的資料，撰寫從海洋資源中提取鎂、溴、碘等物質(zhì)的小論文或制成電子白板格式，展示交流。

設(shè)計(jì)意圖：為了鞏固所學(xué)知識(shí)，完善知識(shí)體系，設(shè)計(jì)一些與水的淡化，海水提溴、碘的綜合習(xí)題起到及時(shí)反饋的作用，保證課堂訓(xùn)練到位。完成書(shū)后作業(yè)中鎂的提取的題目，強(qiáng)調(diào)海水的綜合利用。

三、教后反思

關(guān)于海水蒸餾這部分知識(shí)可以采用電子資源提供材料，學(xué)生自己總結(jié)歸納的方法學(xué)習(xí)，也可以采用聯(lián)系已學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生討論的方法展開(kāi)。這節(jié)課采用了“自主、交流、反思”教學(xué)模式，結(jié)合新型交互式電子白板技術(shù)手段，通過(guò)在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情景，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、親自參與探究、發(fā)現(xiàn)，逐步形成一種在學(xué)習(xí)中善于質(zhì)疑、樂(lè)于探索、努力求知的心理傾向。在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中，以學(xué)生為主體，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，討論成了課堂的常態(tài)，小組學(xué)習(xí)成了學(xué)生開(kāi)展課堂探究性學(xué)習(xí)的主要途徑。

在本節(jié)課中，我充分應(yīng)用電子白板等教學(xué)資源，進(jìn)行新模式教學(xué)，具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1.策略設(shè)計(jì)方面：設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)策略時(shí)，結(jié)合我校的現(xiàn)代化教學(xué)條件，充分利用電子白板中圖片、錄像、多媒體課件等為學(xué)生提供豐富的背景材料，以便形成感性認(rèn)識(shí)，再結(jié)合已有知識(shí)對(duì)海水綜合利用等學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行討論、歸納使同學(xué)的認(rèn)知向前發(fā)展。

2.組織形式方面：根據(jù)我校的具體條件，結(jié)合本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過(guò)一定的組織形式實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)，主要采用集體學(xué)習(xí)和小組學(xué)習(xí)兩種學(xué)習(xí)形式進(jìn)行。

3.媒體運(yùn)用方面：雖然本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)難度不大，但是要使學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)了解海水資源開(kāi)發(fā)利用的基本知識(shí)，就要有較大的信息量。所以選擇學(xué)習(xí)媒體時(shí)，利用電子白板中的圖片、錄音、錄像材料、多媒體動(dòng)畫(huà)以及電子白板所特有的拖動(dòng)功能和縮放效果，將它們有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮其整體功能優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。

4.評(píng)價(jià)反饋方面：本節(jié)課學(xué)習(xí)結(jié)束，采用多種評(píng)價(jià)方式對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行反饋，如利用電子白板呈現(xiàn)形成性習(xí)題、學(xué)生自我總結(jié)歸納所學(xué)知識(shí)，同學(xué)互相交流提問(wèn)或分組開(kāi)展討論，等等。