與時俱進的化學課堂

楊婷

摘 要：隨著現代教學技術的不斷更新，越來越多的高科技產品和先進的教學模式被廣泛應用到化學教學課堂，為化學課堂注入新的血液，在這些技術支持下教學課堂越來越吸引學生的注意力，使學生對課堂更加的感興趣，從而提高課堂教學的效率。比如說可以利用交互式電子白板為課堂帶來無限生機與活力，利用傳感器實驗教學幫助學生用以分析實驗變化，利用問題驅動式教學使課堂氣氛更加的活躍，使得課堂成為師生交流的重要平臺。因而利用新技術新理念開展化學教學，使化學課堂更加貼合學生的思想，突出了學生的教學主體地位，從而能夠提高課堂教學的高效性，增強學生的學習主動性。

關鍵詞：數字傳感；問題驅動式教學；白板教學；數字化實驗

中學化學是一門實驗性較強的學科，往往需要學生進行實驗操作、觀察實驗結果來總結出實驗規律，從而得到相應的化學規律。同時新的課程標準也提出，在中學階段化學課程需要學生具有很好的邏輯分析能力、實驗能力，因而中學化學教學的重點內容是培養學生的能力，進一步深化為培養學生的化學核心素養。化學核心素養是指學生實驗能力，這種能力貫穿于化學課程的始終，幫助學生快速解決化學問題，同時也將生活與化學知識相互串聯起來。然而在實際的教學中教師往往會忽略學生的這一能力的培養，教師通過練習鞏固知識的應用，使得學生只是記住了概念，而不知道如何應用，導致如果遇到原理變化的題，就不知道如何推導出來，所以說，培養學生的實驗能力也是中學化學教學的重點內容之一。教師可以將多媒體教學方式與傳統教學相結合，將一些新的教學理念與傳統的實驗教學相結合，從而讓學生更加主動地投入到化學課堂，同時也可以幫助學生更加精準、輕松地觀察化學實驗。

在新的教學技術引導下，教師把先進的設備引進化學課堂，運用先進的教學理念，幫助學生掌握研究物質的一般規律以及化學變化原理，讓學生了解化學與時代的緊密相連的特點，從而使學生逐步喜歡上化學課堂。以下我將結合一些案例進行分析，介紹幾種新的教學方法。

一、將數字傳感儀引進初中化學課堂

為了保證學生有效學習，現代的化學教學方式也更加多樣化，一些新穎的教學方法被引入到化學課堂，充分調動了學生的求知欲，讓學生不由自主地關注在相應背景下不同化學量的變化帶來的不同影響，并分析不同的化學現象。比如實驗教學法、傳感教學都具有一定的藝術性與引導性，讓學生在課堂上主動思考問題，探索問題的來源。這些教學最大的特點在于以更加興趣的方法直觀地呈現化學規律，方便學生理解，幫助學生分析。

相對于傳統的實驗教學方式，數字化實驗首先會大大縮短課堂的教學時間，因為傳感器的敏感度非常的高，它能將很微弱的信號傳送到計算機上，教師只要能夠調整好相應的坐標比例，學生就能在投影儀上觀察到明顯的現象。但是值得我們注意的是，數字化實驗目前還不能做到讓大量學生去體驗，只能選取個別學生去操作，這會節約課堂時間，教師就可以利用剩余的時間去分析數據，讓學生直觀感受到數據變化規律，還可以讓學生觀察到整個反應的變化過程。其次，數字化實驗的數據測量、收集以及處理過程都不需要人工操作，利用相應的感應器、收集器以及計算機進行處理，繪制圖像以及合成圖像關系式也是通過編輯好的軟件直接進行，這樣也避免了實驗誤差。最后數字化實驗教學課堂區別于傳統的教學模式，也比傳統的實驗教學更加符合學生的獵奇心理。數字化實驗都可以幫助學生直觀看到在某個量值改變的情況下，另一個量值是如何變化的，這樣就使學生更加關注課堂上的實驗變化，也更想要了解這種變化的規律，達到了學生主動學習的目的。同時教師進行課堂教學時一定要讓學生動手操作，利用傳感器解決問題，這樣能發揮課堂的最大效益，同時也能發揮學生學習的主動性。

比如，在進行物質酸堿性學習時可以進行如下設計：

師：同學們我們已經學習了酸可以與堿發生反應，反應結束后看到對應指示劑變色就可以了，但是我們不好理解在這個過程中酸堿性是如何變化的，（學生：是。）那現在我們來看一個實驗，我們通過這個實驗來感受一下酸堿中和反應溫度以及酸堿性的變化。首先我先請一位同學，幫我向小燒杯中加入20 mL氫氧化鈉溶液并加入幾點酚酞指示劑，其他同學觀察溶液顏色變化。

生：溶液變成紅色，顯堿性。

師：那還請這位同學打開攪拌器開關，并向溶液中緩慢滴加稀鹽酸，我來打開對應的軟件，請同學們思考什么時候反應結束。

生：溶液變成無色時反應剛好結束。

師：實際上到底是不是這種情況呢？我們一起來驗證一下，請同學們記錄溶液變色的時間點。（調出pH變化的圖像，讓學生找到對應的時間點驗證一下變成無色是否為反應結束）。

生：分析圖像，發現酚酞變成無色是在pH=8附近，并不是恰好成中性。pH的變化曲線也是先微小變化，然后驟變，最后趨于穩定。

師：那我們一起再來觀察一下溫度的變化。（調出溫度變化曲線）

生：發現溫度隨著反應的進行逐漸升高，而當反應終止時溫度又慢慢下降。

在這個實驗過程中，學生可以更好地理解酸和堿反應過程中的溫度以及酸堿性的變化關系。

二、問題驅動式教學在初中化學中的應用

在傳統的教學中，經常是以“一言堂”“填鴨式”“一問一答”的形式進行教學，學生都是被動接受，顯然這樣的教學已經不能適應目前的教學形勢了。問題驅動式教學是以問題為基礎，引導學生自主探究學習內容的一種教學方法，在這種教學模式下更能調動學生好奇心、求知欲，使學生主動學習。初中學生相對于小學生，已經初步有了科學探究精神，具備主動探索的能力，所以問題驅動式教學方法更加適用于中學教育。學生可以根據教師提出的各種問題，經過書本尋找、相互討論、查閱資料等途徑分析解決問題的策略，然后根據資料設計實驗，觀察實驗現象、統計實驗結果，再進行多樣性的結果評價，從而完成學習內容。但在實際教學案例中，一些教師還是將這些步驟簡化，直接讓學生觀察教師的演示實驗，這樣會使這種教學模式的直觀性大大下降，效果也并不比傳統的教學方法去教授新課強，或者教師更多的是在復習課上通過提出簡單的問題，學生給出問題答案的形式去進行問題驅動式教學。這種教學方式只是問題驅動式教學中的一種簡易模式，它并沒有體現出問題驅動式教學中培養學生自主學習、自主探究能力這一功能。

比如，在學習“實驗室制備二氧化碳”時，可以設計如下方案，

首先是教師熟悉教材并選取在課堂上學生需要解決的問題，問題（1）：可以得到二氧化碳的方法有哪些？這些制備方法各有什么優缺點？問題（2）：你打算選擇什么樣的發生裝置和收集裝置？問題（3）：如何來驗證二氧化碳收集滿了？

木炭+氧氣 二氧化碳

堿式碳酸銅 氧化銅+水+二氧化碳

碳酸氫銨 氨氣+水+二氧化碳

碳酸 水+二氧化碳

蠟燭+氧氣 水+二氧化碳

針對學生提出的這些方案，教師及時給予幫助，分析這些反應為什么不適合在實驗室制取二氧化碳，從而激發學生的求知欲，教師適時給出相應的反應物。

針對問題（2）和問題（3）的討論，教師可以引導學生類比“實驗室制取氧氣”的發生裝置和收集裝置，讓學生得出結論。

對于二氧化碳的收集方法，學生很容易想到用向上排空氣法，因為二氧化碳的密度比空氣大，這時教師可以追問：二氧化碳能溶于水，就不能用排水法收集嗎？學生帶著大大的疑問進行排水法收集二氧化碳操作。

接下來的過程主要是學生在教師幫助下進行分組實驗，每組4～5人，小組成員進行分工，教師對學生的實驗情況實時跟蹤，及時對實驗操作進行評價，提出修改意見。最后學生順利完成了實驗，并且也證實了可以用排水法收集二氧化碳。其實，學生還是心存疑慮的，那就是為什么二氧化碳能溶于水卻還可以用排水法收集呢？這時教師應該適時點撥：因為二氧化碳的溶解能力有限，且氣體的溢出速率大于溶解速率，所以可以用排水法收集二氧化碳。在這個過程中，每個學生都參與到對問題的分析過程，可以加強學生主動學習、總結歸納以及動手操作的能力，而教師在此過程中還需審查學生設計的實驗是否合理，是否具有可行性，并給出學生合理的建議。

值得注意的是在問題驅動式教學中，首先教師只是準備問題，幫助分析方案以及評價環節，剩下的都是學生自主搜集資料，自主完成實驗，這樣學生對課堂參與感更強烈，也能充分調動學生學習的積極性。其次，教師在引導學生學習本節課的知識點后要讓學生深化探究問題。最后問題驅動式教學在實用性方面有一定的局限。討論式教學需要學生分析問題搜集資料，自行進行實驗設計，這些都需要花費學生額外的時間。因而課堂上教師要進行合理引導，避免花費更長的時間。

三、白板教學在初中化學中的應用

交互電子白板是一種新穎的多媒體教學技術，它結合了多種媒體技術，包括傳統的PPT放映、幻燈片展示技術等，為教學提供了便利。首先交互式白板具有功能切換便利的優勢，方便教師的展示以及學生的書寫。教師利用交互式電子白板開展化學教學，有利于教學情境的創建，有利于激發學生的好奇心，從而激起他們的求知欲，使得學生積極主動地參與到課堂活動。其次，電子白板帶有強大的教學素材庫以及資源制作工具庫，教師可在白板上隨意調用各種教學素材以及相應的教學軟件，不僅豐富課堂體驗，同時也有利于教師專業能力的鍛煉。最后，使用電子白板的化學課堂優化了師生、生生的相互交流環境，從而更加體現了學生為主體的教學思想。

比如，在化學的復習課以及習題評講課上，一些實驗題需要輔助實驗儀器模擬教學，用交互式電子白板里的資源就非常方便，而且學生可以根據需要隨意組裝，在一定程度上豐富學生的想象力，提高課堂教學效率。

交互式電子白板有較為強大、獨特的功能，教師可以利用其將圖片、聲音、動畫引入課堂從而創建比較生動形象的教學情境，吸引學生的注意力。另外，教師利用電子白板還可以將復雜的問題簡單化，將抽象的問題具體化，讓學生直接參與白板的使用，使化學課堂緊跟時代的節拍。

參考文獻：

[1]肖新林.提高初中化學課堂教學有效性的策略[J].知識窗（教師版），2016（8）.

[2]紀政.中學化學數字化實驗教學案例開發及其應用研究[D].合肥師范學院，2016.

[3]劉曉莉.情境教學法在中學化學有效教學中的應用[J]. 科教導刊，2016.

[4]黃亞苑.淺談交互式電子白板在中學化學中的運用[J].學苑教育，2016.

編輯 馮志強