“互聯網+”背景下高中化學課堂教學模式的創新

孫媛媛 王志庚 馮月新

摘?? 要：以“硫酸的工業制法”為例進行教學設計，將互聯網與化學教學中的各個環節進行融合，由此可創新化學課堂教學模式。即在課前預習環節以課題為任務驅動，學生從網絡上搜索信息，然后在微信公眾號平臺學習微課;在課堂教學環節進行小組間交流——既有面對面交流，又可以在班級微信群中交流，擴大了交流范圍;在教學評價環節，應用問卷星對學生進行學習評價，如此評價數據更全面快捷，同時又可以應用于線上、線下教學。

關鍵詞：高中化學;硫酸制備;互聯網;微信公眾號;問卷星

中圖分類號：G633.8??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：1009-010X（2021）14-0054-04

一、研究背景

“互聯網+教育”的融合，其關鍵就是以“育人”為紐帶，只有“育人”才能讓這個“+”真正有價值、有意義。本文以“硫酸的工業制法”為例，進行了“互聯網+”背景下高中化學課堂教學模式的創新，如此可使學生在收獲知識和技能的同時，得到學科素養的提升，并利用大數據時代的特點和優勢隨時掌握學生的學習情況，由此可更好地實現新課標提倡的“教、學、評”一體化的目標。

二、課堂教學模式的構建

在此模式下的教學設計，應該考慮到如下兩個重要環節：

（一）輔助課前教學設計

進行課前預習的手段包括閱讀課本、觀看微課視頻、網絡搜索等。其中微課能更好地滿足學生對不同學科知識點的個性化需求，可實現按需選擇學習，如此既能查漏補缺又能強化鞏固知識，因此微課是傳統課堂學習的一種重要補充和拓展資源。特別是隨著手持移動數碼產品和無線網絡的普及，基于微課的移動學習、遠程學習、在線學習、泛在學習將會越來越普及。

學生從“高中化學新天地”（原唐山市高中化學微課堂）公眾號學習微課視頻，以此為課堂教學做好知識儲備，同時這樣也有助于培養學生的自主學習能力，改變傳統的教學方式和學生的學習方式，進而可提高教學效率。

（二）輔助教學評價設計

教學評價是檢驗和診斷教學目標落實成效和程度的手段，是對課堂教學的反饋，對促進教學質量的提高也起到了非常重要的推動作用。關注學生在活動中的具體表現，評價學生在不同學習階段化學學科核心素養的達成情況，如此可使每一位學生的化學學科核心素養都得到不同程度的發展。傳統的評價方式往往只能通過個別學生的表現來反映整個課堂，而本節課用“問卷星”進行評價，數據統計快，且關注了全體學生，這樣有利于快速、全面地完成評價，也有利于推進授課重難點的實施。而且在教學中為了學生交流得更充分，還建立了班級微信群，如此可使學生在交流討論環節中充分展示自己的成果。

三、教學過程

以蘇教版必修一“硫酸的工業制法”為例，介紹了將互聯網技術應用于課堂的實例。

（一）課前準備

布置預習任務：閱讀課本，查閱資料，在“唐山市高中化學微課堂”公眾號中學習微課視頻，并完成以下兩個課題：

1.硫酸的用途;

2.工業制硫酸的發展史。

（二）教學流程

如圖2所示。

（三）課堂實錄

環節一：課前學習成果的展示

【學生】請完成情況較好的兩個小組展示硫酸的用途和工業制硫酸的發展史。

【評價】通過展示學習成果，診斷和發展學生整合信息、自主學習的能力。如此可在豐富學生知識的同時，培養其終身學習的能力與自信。此環節為引課，由發展史凸顯了發展觀。

環節二：原理的確定

【設問】任務1：我國硫酸的制備有1000多年的歷史，這些制備方法我們應該如何評價或選擇呢？

【投影】評價標準：1.原料廉價且穩定，最好結合本地的地理環境和優勢資源，以降低運輸成本;2.環保，制備過程要綠色、環保，沒有使用或生成對環境有害的物質，若有，需對有害物質進行無害化處理;3.流程簡單高效，能耗低，反應放出的熱量和剩余的物質盡可能加以循環利用，生成的副產物要少。

【討論】①CuSO4·5H2O → CuO+SO3+5H2O

②2FeSO4·7H2O → Fe2O3+SO2+SO3+7H2O

③S→SO2→SO3→H2SO4

④FeS2→SO2→SO3→H2SO4

①②能耗高，原料地殼中含量少，價格昂貴，副產物多，難以大規模生產;③與④相似，但③的原料雖然價格較貴，但是含雜質少，燃燒生成的氣體含雜質也少，如此可免去氣體凈化的過程，此外③在制備過程中也不產生礦渣。

【評價】通過小組討論確定反應原理的過程，學生體會到了企業家考慮的生產實際問題，角色互換?；谖覈鴩椋瑢W生還認識到④更適合我國的工業生產。

環節三：生產設備和工藝流程

【設問】任務2：觀察書中所給出的工業設備，結合工廠效益，你能總結出都有哪些工藝？

【討論】第一階段沸騰爐中的工藝：氣固逆流，有利于增大固體與氣體的接觸面積，有利于反應充分進行。

【追問】除此之外還有哪些提高硫鐵礦利用率的方法？

【討論】可以將硫鐵礦粉碎，增大接觸面積。

【投影】凈化室主要進行除塵、洗滌、干燥工作，目的是去除爐氣中的雜質氣體，如一些金屬化合物的粉塵，會使催化劑中毒。同時還要干燥，因為水蒸氣會對設備和生產造成影響。

【討論】接觸室中應用的熱交換原理是對能源的充分利用，在工業生產中的物質循環和熱能循環都是節約成本的體現。

【討論】吸收塔中進行的是氣液逆流吸收，塔中的填充料是為了增大氣液的接觸面積，如此可提高氣體的吸收效率。一般用濃硫酸吸收SO3，因為如果用水吸收SO3，SO3+H2O=H2SO4的反應會放出大量熱，容易使水形成水蒸氣，進而形成酸霧。

【評價】通過對綜合、實際問題進行討論，使學生從化學反應原理、工業生產實際、工業生產技術等多角度認識了化學反應在工業生產中的應用，理解了工業生產是“噸級”的概念，感受到了將科技轉化為生產力的學科價值。

環節四：尾氣的處理方法

【設問】任務3：同學們我們的硫酸工業生產還存在哪些問題呢？如何解決它們呢？

【學生】尾氣中含有SO2、SO3、O2、N2等，直接排放會污染大氣，需要進行尾氣處理。

【學生將設計發到班級交流群】為了踐行物質循環與再利用的思想，同學們設計了如下尾氣吸收方案。

①NaOH → NaSO3

②Ca（OH）2 → CaSO3→CaSO4

③NH3·H2O → （NH4）2SO3→（NH4）2SO4

【討論】對于以上吸收方案，同學們認為②的產物可以制石膏，③可以做化肥，①的產物在生產中應用較少，而且氫氧化鈉的成本高;②中是氫氧化鈣濃度小，這樣吸收效率不好。

【改進】將①②結合設計為：

【評價】通過利用已有的理論知識和工藝知識進行實驗設計，診斷和發展了學生解決實際問題的能力，建立了綠色化學的思想，培養了學生的社會責任感。

環節五：總結與提升

【問卷星設問】

教師在問卷星中設置了2道基礎題，以選擇題的形式呈現，1道簡答題：

1.在硫酸的工業生產中，為了有利于SO2的轉化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的接觸室（見圖3）。下列說法錯誤的是

A.a、b兩處的混合氣體成分含量相同，溫度不同

B.c、d兩處的混合氣體成分含量相同，溫度不同

C.熱交換器的作用是預熱待反應的氣體，冷卻反應后的氣體

D.c處氣體經熱交換后催化氧化的目的是提高SO2的轉化率

2.在硫酸的工業生產中，SO3的吸收過程是在吸收塔（見圖4）中進行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環。下列有關說法錯誤的是

A.從①處通入SO3，整個吸收操作采取逆流的形式

B.從②處噴下98.3%的硫酸，瓷環的作用是使氣液充分接觸

C.從③處導出的氣體只含有少量SO2，可直接排入大氣

D.從④處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的硫酸

3.某地區打算建廠制備硫酸，如果你是項目負責人，你會收集哪些資料為依據進行選擇呢？

通過掃描問卷星二維碼，學生進入問卷星答題頁面，進行作答。

【評價】通過學生在問卷星上的反饋，教師診斷出學生本節課的學習效果——約90%的學生掌握了本節課的教學重難點。并且通過簡答題的思考，發展了學生深度思考的能力，建立了工業生產認知模型，進而提升了學生的化學學科核心素養。

四、教學反思

互聯網技術充分實現了翻轉課堂的模式，發揮了學生的主體作用，鍛煉了學生的自主學習能力，激發了學生的學習熱情。在課堂交流和評價環節，互聯網發揮了重要作用，使本節課很好地達成了教學目標，培養了學生的科學精神和社會責任。

參考文獻：

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