信息化教學讓化學課堂更精彩

摘要：文章結合一堂常州市信息化教學能手比賽一等獎的課例，闡述了網絡環境下如何更好運用互動式電子白板促進化學課堂教學。結合電子白板的展示和交互的雙重優勢，局部放大和聚光集中的特殊效果，內容拉幕式的遮掩展示，以及視頻和圖片的靈活處理，使得課件不再是老師專屬的操作工具，而是作為師生交流的平臺存在于課堂，徹底有別于傳統課件的媒體整合方式，讓課堂交互性和開放性有更好的體現。

關鍵詞：電子白板；網絡；攝像頭；化學教學

文章編號：1008-0546（2013）03-069-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.028

信息技術的發展對化學教學的價值、目標、內容以及教與學方式產生了較大影響。將信息技術和化學教學整合，可以使教學的表現形式更加形象化、多樣化， 有利于充分揭示化學概念的形成與發展、化學思維的過程和實質，展示化學思維的形成過程，為學生學習化學增加新途徑，使課堂教學收到事半功倍的效果。筆者執教的九年級化學第五章第二節《金屬礦物 鐵的冶煉》一課曾獲得常州市信息化教學能手比賽一等獎。本課巧妙利用網絡環境和互動式電子白板技術，優化了化學課堂教學，較好地體現了新課程理念，現以此課為例探討如何使信息化助力化學課堂教學。

一、 教學內容分析

本節課選自滬教版《化學》九年級上冊第五章第二節。主要是向初中學生介紹現代工業煉鐵的主要原料、主要設備、簡單流程以及主要的反應原理，在實驗室條件下探究工業煉鐵原理。由于書本內容篇幅很短，相關資料也很少，學生常常是靠教師的講述、單純的記憶在學習，缺乏自己的主動探究，興趣也不是太大。探究原理實驗由于一氧化碳有毒且裝置繁瑣操作復雜，失敗率高，實驗現象學生難以觀察，多數老師一般以講實驗為主，最多拿動畫演示。學生對于這部分知識只停留在簡單記憶的認識程度。顯然，這是不能滿足新課改的要求。

基于以上分析，本節課以天士博TRACEBoard電子白板為平臺，借助電子白板展示，使得課件不再是老師專屬的操作工具；充分利用互聯網強大的即時傳輸功能（騰訊QQ）和資源搜索工具（百度），創設一系列教學情境和學生活動。在教材資源基礎上，把一些相關的圖片、視頻、實驗、內容做有機的結合，通過形象的展示，讓同學從感官出發，從教師“領著走”到學生“自行走”，把課堂和實際生產串聯起來，達到本課的教學目的。

二、 教學目標設定

1. 知識與技能

（1）了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法；

（2）了解工業煉鐵的過程；

（3）掌握實驗室探究煉鐵原理的裝置、操作、現象。

2. 過程與方法

（1）通過觀察、實驗、探究等方法獲取信息，會分析實驗結果。

（2）積極主動與他人進行交流和討論，清楚地表達自己的觀點，逐步形成良好的學習習慣和學習方法。

3. 情感態度與價值觀

（1）通過對鐵的冶煉原理分析，培養學生安全操作意識和良好的環保意識。

（2）培養學生的社會責任感。

教學重點：實驗室探究煉鐵原理的裝置、操作、現象，實驗原理。

教學難點：探究煉鐵原理實驗操作、現象展示。

三、 教學過程設計

【課前欣賞】自制ie book 《鋼鐵世界》

設計意圖：利用ie book電子雜志制作軟件做成電子雜志，從鋼鐵俠到變形金剛，從虛幻到實際生活中的鋼鐵，教室里的鋼鐵，激發學生學習興趣。并充分利用多媒體網絡使學生在家也可欣賞。

【新課導入】都說天上不會掉餡餅，可是有一天天上不掉餡餅掉金子了，大家信嗎？

視頻：天上掉金子啦！

問題：1. 天上可能掉金子嗎？ 天上掉的是什么？

2. 鐵礦石是鐵的單質嗎？

設計意圖：用會聲會影剪輯2012年7月13號河南電視臺的一則新聞。使用互動式電子白板的視頻插入播放功能和批注暫停功能，利用有趣的新聞信息激發學生學習興趣，講解由于金屬的活動性不同導致在自然界的存在狀態不同，引出課題。

【探究一】工業煉鐵原料

鐵是人類使用最多的金屬，鐵礦石是煉鐵的主要原料。

問題一：常見金屬礦物中，鐵礦石主要有哪些？

問題二：假如你是煉鐵廠的廠長，你認為工業煉鐵的原料選擇什么鐵礦石較好？請說明理由。

設計意圖：使用互動式電子白板的聚光燈和拉幕功能逐步呈現常見的金屬礦物，引導學生認識常見的鐵礦石，并通過討論探究出適宜工業煉鐵的鐵礦石。

問題三：如何簡單地區分赤鐵礦和磁鐵礦？

設計意圖：使用互動式電子白板的實物展示功能進行實驗演示，引導學生認識兩種的鐵礦石由于成分不同而導致的外觀顏色不同和磁性的不同，使學生認識到四氧化三鐵是黑色有磁性的固體，為后面鐵粉的檢驗打下伏筆。

【探究二】工業煉鐵原理

[提出問題]：鐵礦石（以氧化鐵為例）如何才能變成鐵呢？引導學生從元素角度考慮要找一種物質能“順手牽氧”。

[查閱資料]1. 學生百度百科搜索“赤鐵礦煉鐵”。知道一般煉鐵采用一氧化碳。

設計意圖：利用互動式電子白板的超鏈接功能連接互聯網，學生利用百度搜索引擎和互聯網資源獲取知識。使學生意識到正確使用互聯網可以促進學習。

2. 為什么工業煉鐵選擇一氧化碳作還原劑？自制動畫演示“一氧化碳”自述。

設計意圖：利用會聲會影和閃客精靈自制卡通小孩動畫，讓學生在欣賞動畫時綜合了解一氧化碳的性質，為后面的實驗操作步驟和尾氣處理打下基礎。

[猜想假設]Fe2O3 + COFe + CO2

[實驗探究]實驗室條件下探究工業煉鐵原理。

1.探究反應裝置：從學過的兩套裝置（高錳酸鉀制氧和雙氧水制氧）探討選擇或設計裝置的考慮因素，從而設計出該反應的實驗裝置。

設計意圖：利用互動式電子白板的資源庫引入常見儀器圖庫，上課時讓學生上臺進行儀器組建或設計實驗裝置。由于白板較大，并且圖片無需還原即可從資源庫再次拖動，所以白板上可以有不同的學生同時操作，進行多種不同的組合。當學生設計完成后可借助白板獨特的隱藏功能和放大鏡功能，讓學生自己介紹設計思路或讓其他學生點評、分析。認識到只要符合設計原則可以用不同的裝置達到相同的目的。極大吸引學生注意力，調動學生多元智能積極參與學習過程，培養學生創造力。

2. 探究操作步驟：（1）提供操作步驟：①通驗純后的一氧化碳；②按圖組裝；③開始高溫加熱；④檢查裝置氣密性；⑤停止加熱；⑥加入氧化鐵等藥品；⑦停止通一氧化碳。讓學生討論后上臺拖動復制選擇排序并講明選擇理由。

（2）尾氣如何處理？何時處理？學生上臺拖動圖形組裝尾氣處理裝置。

設計意圖：利用互動式電子白板的拖動復制功能讓多個學生排序，展現矛盾沖突后由學生自己討論后解決，真正掌握實驗操作步驟這一課題的難點。同時利用動畫演示由于操作錯誤而導致的爆炸、一氧化碳中毒等后果，教育學生注意實驗操作的安全性。學生設計各種尾氣處理裝置達到掌握知識的同時也培養了節約能源保護環境的意識。

3. 實驗演示：（1）教師選擇一種學生設計的裝置（或書本裝置）進行實驗演示。并利用互聯網聊天工具QQ的視頻聊天影像傳輸功能，在石灰水和裝氧化鐵的玻璃管邊各放一個高清網絡攝像頭進行影像即時傳輸，在白板上形成全屏畫中畫功能，根據觀察重點需要進行大小畫面的切換。同時利用互動式電子白板的視頻記錄功能錄像。

（2）實驗結束時引導學生思考如果一氧化碳不夠如何保障實驗的成功？有哪些方法？討論得出可以在玻璃管兩頭夾止水夾或通入氮氣等。最后通入氮氣讓鐵粉在無氧條件下冷卻并趕盡玻璃管內殘留的一氧化碳。

設計意圖：有學生這樣評價化學實驗：黑板畫圖實驗——云山霧罩——胡噴；動畫仿真實驗——隨心所欲——贗品；學生感受——虛假廣告——受騙。本課就是要做真實的實驗，展現給學生真實的現象。運用互聯網環境下的即時視頻軟件，使實驗能夠做到視頻同步現場直播，做到整體看實驗現場，細節看視頻直播，解決了大多數學生不便觀察的問題。同時結合電子白板的視頻記錄功能適當時可以回放，完美突破了本課的難點。最后通入氮氣的做法一方面培養了學生靈活運用知識解決問題的創新能力，另一方面也為實驗后從玻璃管內取出鐵粉檢驗掃除安全隱患，培養學生的安全操作意識。

[得出結論]：Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2，并利用自制動畫模擬反應過程引導學生配平方程式。

設計意圖：通過完整的實驗探究流程，師生協作交流完成知識探究。幫助學生建立探究學習模式，培養學生學習興趣和探索精神，增強學生通過觀察、實驗探究等方法獲取信息，分析實驗結果的能力。探究流程中的“反思與評價”環節筆者設計放在整課的“總結反思”環節中，通過讓學生自己發現問題（鐵粉用磁鐵來吸引的檢驗方法）進行反思評價，使教學環節更加緊湊高效和前后呼應。

【探究三】工業煉鐵過程

工業煉鐵在原料、設備、反應條件等各方面與實驗室有較大的不同，工業上煉鐵過程到底是怎樣的呢？讓我們到電影院隨著電影鏡頭一起去探究把！

播放工業煉鐵視頻，講解高爐煉鐵的過程、原料、作用、產品和主要反應。

設計意圖：利用會聲會影工具制作剪輯工業煉鐵的視頻，解決以前難以描述的一些工業煉鐵問題。并利用互動式電子白板的視頻播放批注暫停功能，將重點視頻片段存為圖像進行講解批注，解決了以往視頻一放而過時間太短學生過目易忘的局限。

【總結反思】展現圖片“煉鐵廠夜景”。并在白板上留一圓形白色圖像作為月亮。在美妙的夜景中，在皎潔的月光下，讓我們一起思考：本節課你有哪些收獲？你還有什么問題？

設計意圖：巧妙地將圓形圖案作為夜晚的月亮，結合互動式電子白板的回放功能移動到隱藏內容部位展現本課知識重點，并引導學生從知識、方法、意識等多方面總結檢測學習效果，鞏固所學知識，完善知識體系。同時利用開放式的“你還有什么問題”培養學生的質疑和創新精神，引導學生自己思考并意識到用磁鐵吸引來檢驗鐵粉的局限性，考慮更加合理的方法，如用稀鹽酸等，并讓學生上臺檢驗，使學生體會到積極思考、勇于探索的成功體驗。

四、 教后總結反思

本課學生以學習主體和探究主人的身份積極參與整個教學過程，通過探究式學習，不僅獲得了相關的化學知識，而且智力、能力也得到了發展，同時也進一步掌握了科學探究的一般方法。特別是讓學生設計冶煉鐵的實驗，實效與靈動兼顧，激情與智慧并存，使多數人感受到成功的喜悅。

應用信息技術，演繹精彩課堂。電子白板的展示和交互的雙重優勢，局部放大和聚光集中的特殊效果，內容拉幕式的遮掩展示，以及視頻和圖片的靈活處理，把以前難以描述的一些工業煉鐵和實驗演示的問題，做出了很好的解決。借助電子白板展示，使得課件不再是老師專屬的操作工具，而是作為師生交流的平臺存在于課堂，徹底有別于傳統課件的媒體整合方式，讓課堂交互性和開放性有更好的體現。運用互聯網的搜索引擎，可以即時查閱資料，有利于探究活動順利高效地開展。運用互聯網環境下的即時視頻軟件，使實驗能夠做到視頻同步現場直播，利用畫中畫功能順利流暢切換，把不同實驗細節根據需要輪流放大全屏展示，把以前難以解決的演示實驗學生觀察困難的局限得到完美解決。同時也把老師從既要化學實驗綠色化、微型化又要保證實驗觀察效果的兩難境地糾結中解脫出來。

但是交互式電子白板的使用也有局限，主要表現在：

1. 學科資源庫的支撐不足：支持教師備課、上課的學科資源明顯不足，在現今初期教學應用階段增加了教師的工作負擔。

2. 應用軟件的互通性不好：各種交互白板的軟件不能完全通用，操作界面也不盡相同，影響了交流與共享。

3. 書寫的便利性欠佳：中文書寫有待進一步改善，白板上的書寫效果不能令人十分滿意，有的教師甚至懷念在黑板上書寫的感覺。

4. 投影光線的存在遮擋：白板以正投方式安裝居多，使用者正好介于白板和投影儀之間。來自投影的強烈光線使操作者覺得晃眼，并在白板界面上留下濃重的投影，遮擋的部分也影響學生觀看。

網絡的應用主要局限于網速限制和電腦的硬件設備。在同一臺電腦上要想使網絡攝像頭獲得高清晰的全屏畫中畫效果，除了保證攝像頭的清晰度外，還必須保證攝像頭的USB接口供電充足，所以在臺式機上效果較好。如用筆記本電腦要實現此功能，必須用供電USB連接器，使用有所限制。

五、結束語

互動式電子白板同時具有易學易用易修改的特點及較好的開發界面，能針對不同教學目的、教學對象非常方便地調整或修改教學內容。界面人性化，操作方便、靈活；超鏈接簡單、明了；網絡攝像頭簡單易用，效果明顯；網絡信息搜索引擎和信息即時傳輸軟件（QQ）大眾普及率高，一般人使用都沒有任何困難。所以，電子白板結合網絡設備，能夠廣泛運用于實際教學中，具有較大的推廣價值，必能演繹精彩課堂活動，助力化學學科教學。