基于“翻轉課堂”的家庭趣味實驗

張蘭英

化學是一門以實驗為基礎的學科。在進行線上教學時，播放實驗操作視頻往往成為教師的首選。這樣做雖然在一定程度上能使學生學習到實驗知識，但仍存在學生對實驗過程印象不深刻、對基本實驗操作不熟悉等問題。基于“翻轉課堂”的家庭趣味實驗正好彌補了這個缺陷，使在家里做化學實驗成為現實。

一、課前準備：完成信息吸納

學生做好課前準備是“翻轉課堂”的關鍵環節，是學習目標有效達成的基礎。為了更好地開展課內實驗，學生應積極、合理地安排課下時間，完成觀看視頻、學習知識點、網上查閱相關資料、完成試題作業等課前任務，通過一系列自主學習完成知識層面的信息吸納。

筆者利用化學與生活的密切聯系，引導學生查詢以下問題。家庭中經常接觸到的“酸”有哪些？生活中還有哪些物質屬于碳酸鹽？如果將酸和碳酸鹽混合在一起，它們會發生什么反應？由于對新知的好奇，學生查閱資料的勁頭很足，有的通過網絡搜索，有的通過查閱書籍了解相關知識，為翻轉式家庭趣味實驗課的開展做鋪墊。

二、課內翻轉：促進知識內化

知識的吸收與內化是“翻轉課堂”的主要環節。在學生完成了知識層面的準備后，教師根據知識的難易程度和預設中學生可能遇到的實際困難，通過師生交流觸發思想火花的碰撞，促進學生對知識的吸收與內化。

1.謎語激趣，導入新課

筆者用謎語“左邊月兒彎，右邊月兒圓，左邊能取暖，右邊能助燃。打一化學式”導入新課。學生一句一句地分析，討論得津津有味，爭先恐后地說出自己的答案：左邊月兒彎，能取暖，是碳（[C]）;右邊月兒圓，還能助燃，是氧氣（[O2]）。學生恍然大悟：這不就是二氧化碳嗎！這種方式激發了學生的學習熱情，活躍了課堂氣氛，使學習自然過渡到下一環節。

2.自主研討，確定實驗流程

實驗開始前，筆者組織學生進行討論，引導學生自主歸納實驗的反應原理、反應裝置和操作步驟。

根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變。二氧化碳由碳元素和氧元素組成，學生初步選定實驗藥品應為含有相同元素的碳酸鹽類物質。但是，碳酸鹽類物質和鹽酸反應時都會有二氧化碳產生，那么哪組反應最適合用來在實驗室制取二氧化碳呢？由于無法進行現場演示，筆者選擇使用教學視頻資源，播放大理石與稀鹽酸、稀硫酸、碳酸鈉的反應實驗，讓學生認真觀察并記錄實驗現象。

為了不錯過任何一個微妙的變化，學生全神貫注、反復多次地觀看視頻。教師通過引導學生從反應速率、產物純度和操作的簡便性等方面分析討論，得出制取二氧化碳應該選擇大理石與稀鹽酸。趁熱打鐵，筆者類比制取氧氣時裝置的選擇方法，引導學生從藥品狀態、反應條件及生成氣體性質等方面分析，選擇制取二氧化碳的反應裝置，并歸納出選擇實驗室制取氣體裝置的一般方法。筆者再次播放大理石與稀鹽酸制取二氧化碳的視頻資料，學生仔細觀察操作步驟和注意事項，討論確定了制取二氧化碳的步驟。

3.類比推理，化學實驗家庭化

蘇霍姆林斯基曾說：“當學生體驗到一種親自參與掌握知識的情感，乃是喚起青少年特有的對知識的興趣的重要條件。”實驗教學在整個化學教學中至關重要。家庭實驗作為化學實驗教學中的一種，以家庭中學生熟悉的事物為基礎，可以解決生活中可能遇到的實際問題，得出一些生活小常識。

要想將制取二氧化碳的化學實驗家庭化，同樣需要選擇藥品、確定原理、選擇裝置、制訂實驗步驟。在家庭實驗環節，學生類比分析實驗室制取二氧化碳的方法，將相關知識遷移到家庭中實施。教師充當協助者的角色，為學生營造寬松的學習氛圍，在保證安全的情況下，不對實驗方案做硬性規定，給予學生更大的發揮創造力的空間。

比如，確定實驗方案時，雞蛋殼、食用堿、白醋、可樂飲料等都可以用來做實驗。學生分成三組，形成三種方案并同時展開實驗。每組的成員線上交流自己在家制取二氧化碳的進度以及實驗現象，遇到困難時同學間互幫互助，通過自主討論解決問題。學生情緒高漲、興致勃勃，在遇到自己不能解決的問題時，再請教師給予指導。在實驗過程中，學生問得最多的問題是如何密封。他們在操作過程中發現家庭中的實驗裝置不能密封，很容易漏液，從而導致操作失敗。筆者將此問題作為該實驗需要改進的地方在班級群里提出來，讓學生結合自己的生活經驗，一起想辦法解決。

有經驗的學生提出用蠟燭燃燒后融化的石蠟來密封。這個方法確實可行，但實驗時要在家中用火，考慮到學生的安全，最終沒有在家庭實驗中采用。還有的學生通過查閱資料得知凡士林可以用于密封，從而聯想到用涂抹護手霜、面霜的方法密封。還有幾位喜歡做手工的學生提出利用熱熔膠手工槍來實現密封，不僅安全無毒、經濟環保，還不會與實驗藥品發生反應，密封效果非常好。激烈地討論能集思廣益，啟發學生創新的靈感，提高他們的思辨能力和創新意識。

實驗結束后，學生交流實驗過程中的現象。A組：產生很多小氣泡，反應速度適中，將燃著的火柴放在瓶口，火柴熄滅。B組：產生很多小氣泡，反應速度較快，將燃著的火柴放在瓶口，火柴熄滅。C組：產生些許小氣泡，反應速度緩慢。每組的現象是有所區別的，到底哪個方案更適合家庭制取二氧化碳呢？學生各抒己見，將之前所學的知識遷移過來，分析得到：C組實驗中的可樂主要含碳酸，其穩定性差，在不加入雞蛋殼的情況下，也會自身分解產生二氧化碳氣體，所以對實驗造成了干擾;B組實驗中食用堿與食醋反應速度較快，氣體不易于收集;最終，A組實驗得到學生的認同，這一方案是最適合用于家庭制取二氧化碳的。

（作者單位：孝感市云夢縣曾店鎮初級中學）

責任編輯? 劉佳