基于科學探究視角下的微課教學設計和實踐反思

張星華

摘要：微課主題明確，內容短小精煉，隨著信息技術的不斷發展及其在教育教學上的不斷滲透，其在各科教學當中的應用越來越廣泛。本文以焰色反應為主題，呈現了微課教學設計，通過將實驗視頻和虛擬實驗相結合，引導學生探尋煙花綻放時能夠呈現出多彩顏色的奧秘的過程，培養學生勇于質疑和創新的科學精神。

關鍵詞：焰色反應;微課;教學設計

焰色反應處于人教版高中化學必修一第三章第二節第一課時，課標對此要求為演示實驗。焰色反應從物理變化的角度來探究金屬及其化合物的性質，通過焰色反應的學習能夠加深學生對金屬元素的理解。焰色反應在生活中的應用廣泛，其實驗現象直觀有趣，能夠激發學生對化學的學習興趣。

一、學習目標

了解焰色反應的概念;觀察并能夠說出幾種重要金屬元素焰色反應的顏色;了解焰色反應實驗的本質、操作步驟，掌握焰色反應在物質鑒別、檢驗及其在生活中的應用;嘗試發現實驗中的不足并進行改進，培養實驗創新的能力。

二、教學過程

（一）創設情境，提出問題

利用NO—BOOK 軟件播放視頻：燃放的煙花。

提問：煙花的成分有哪些？五顏六色來自于什么物質？

（二）探究鈉和碳酸鈉灼燒的顏色

播放金屬鈉的單質和鈉的化合物：碳酸鈉灼燒的實驗。

觀察實驗現象并記錄，初步理解焰色反應的概念。

（三）焰色反應的實驗操作方法

回憶碳酸鈉灼燒時的實驗操作，總結并提煉焰色反應的操作方法：燒 → 蘸 → 燒 → 洗→燒。

（四）焰色反應的原理

提出問題：焰色反應屬于化學變化嗎？

焰色反應本質的解釋：金屬或它們的化合物被灼燒的過程中吸收了外界的能量，使得電子的能量增多，從能量較低的軌道躍遷到能量比較高的軌道，再次躍遷回能量比較低的軌道因為躍遷后的電子不穩定，再次躍遷的過程中多余的能量就會以光的形式釋放出來。其特殊顏色是因為電子能量有變化，并沒有生成新的物質，前后分子的種類沒有改變，也就沒有涉及物質結構或者化學性質的變化，所以屬于物理變化。

（五）焰色反應的實驗改進

1.教材實驗所用的是鉑絲蘸取待測液，但是酒精燃燒會發出黃色火焰，因此會干擾金屬單質或它們的化合物的顏色，另外有些金屬或它們的化合物的焰色現象不明顯，尤其是鉀的焰色反應現象，如果不透過藍色鈷玻片很難直接觀察到紫色，因此，對實驗進行了改進。

2.改進后實驗操作

（1）首先配置金屬鹽的飽和溶液，再按照體積比為1：1.5的比例將飽和溶液與水乙醇混合。

（2）將配置好的混合溶液分別裝進噴霧瓶中，對著點燃的酒精燈進行噴灑，噴灑時關燈，觀察鉀的焰色時透過藍色鈷玻片。

3.改進的優點

（1）實驗現象很明顯，可見度比較高。

（2）實驗儀器比較常見易用。

（3）實驗操作比教材實驗簡單，能夠重復。

（4）激發學生的學習興趣，提高了學習的參與度和積極性。

（六）觀察幾種金屬的焰色反應

觀察幾種常見金屬的焰色反應，重點識記鈉和鉀的焰色。

（七）解釋煙花的秘密

利用NO-BOOK軟件解釋煙花五顏六色的原因，解決開頭提出的問題。

（八）鞏固練習

鑒別三組物質，要求學生用尋找最簡便的鑒別辦法。思考交流，應用焰色反應進行鑒別。

三、教學反思

本節課的創新之處有以下兩點：一是利用 NO-BOOK 軟件進行虛擬實驗。NO-BOOK 虛擬實驗軟件能夠很逼真地模擬真實實驗的場景，利用進行NO-BOOK 軟件的虛擬儀器和藥品進行了虛擬實驗，加入不同金屬鹽的煙花效果，對于學生的視覺刺激非常強烈，能夠激發學習興趣，進一步理解焰色反應。二是對焰色反應實驗進行了改進。本課對焰色反應實驗進行了三處改進：一是增加了金屬鈉燃燒時的焰色反應，教材中只給出了金屬化合物的焰色反應，不利于學生對概念的理解。增加鈉單質的焰色反應使學生能夠直觀地觀察到金屬單質燃料時的顏色;二是將金屬化合物的焰色反應中的鹽溶液換成了固體，使得焰色反應的顏色加深，實驗現象更明顯;三是對幾種常見金屬利用噴霧瓶進行了焰色反應實驗，增強了焰色反應的趣味性，使學生進一步體會到了化學的美麗和神奇。

通過借助NO-BOOK虛擬軟件創建真實情景，提出問題，并在最后借助動畫效果進行了解釋，前后呼應，解決了煙花五顏六色的原因這一真實的問題情景。教材中的焰色反應存在實驗現象不明顯、耗時較長等問題，本節微課對實驗進行了多處改進，有利于學生更好地理解焰色反應的概念，實驗效果直觀并且絢麗，對于學生的視覺刺激非常強烈，調節了課堂氣氛。本節課將知識技能的掌握與科學探究和創新能力的發展等方面融為一體，促進了學生核心素養的養成，體現了新課程標準的基本理念。

參考文獻：

[1]林建芬等.基于STEAM理念的焰色反應實驗改進[J].化學教學，2017（8）.