基于信息技術的智慧課堂教學嘗試

董向文

[摘 要]智慧課堂是教育信息化達到一定階段的產物，有效地應用智慧課堂，可以充分發揮信息化教育技術在豐富課堂教學內容、促進學生思維品質及核心素養發展等方面的積極作用。文章以“煤的干餾 苯”一課為例，探討如何科學有效地應用智慧課堂，更好地開展信息化教學。

[關鍵詞]信息技術;智慧課堂;苯

[中圖分類號]? ? G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）35-0066-03

隨著教育信息化的快速發展，智慧課堂應運而生。智慧課堂是指在物聯網、大數據、富媒體、智慧學習空間、“云+端”等現代信息技術的支持下，結合教師智慧、現代信息技術智慧和學生智慧構建的具有交互性和實時性的智能化、高效化、個性化新型課堂，是培養智慧型人才的課堂，是未來課堂教育發展的一種新形式。

為了檢驗信息技術下的智慧課堂教學效果，筆者以魯科版高中化學必修2“煤的干餾 苯”一課為例，探索信息技術下的智慧課堂教學，希望從中可以得到些許啟示，并對廣大教師有所幫助。

一、教學背景

1.教材

本節課的教學內容是魯科版高中化學必修2第3章《重要的有機化合物》第2節《石油和煤 重要的烴》的第三課時，主要學習一種新型的有機化合物——苯，從苯的結構、性質和應用入手，和前面學過的乙烯等不飽和烴做對比，從結構上再次認識碳原子的成鍵特點，并且通過比較苯與乙烯等不飽和烴的結構與性質上的差異，形成“結構決定性質”的化學思維，為后面學習芳香烴打下基礎，同時認識化學對人類社會的正面價值，培養“科學精神與社會責任”化學學科核心素養。

2.學情

學生在上本節課之前已經初步掌握了有機化學結構與性質的關系，也學習了一些常見的有機化合物（如甲烷、乙烯等）知識，還了解了怎樣使用“證據推理”來驗證乙烯這一類不飽和烴的性質。但學生的化學素養尚未完全形成，有機化合物的知識也不夠豐富，需要在不斷的學習中獲得提高。高一學生具備初步的運用信息技術的能力，對云平臺、平板電腦的使用能夠達到基本熟練的程度。

3.教學思路

本節課是高中有機化學承前啟后的一個重要部分，一方面可以通過結構與性質的關系傳達化學核心概念與核心思想，另一方面可以通過與乙烯的對比，聯系烷烴和不飽和烴，并且為后面大量的環狀有機化合物的學習做好鋪墊。從科學技術和社會發展的角度看，學習物質的性質、來源、用途、危害等，則是現代公民必備的化學素養。

在智慧課堂的設計中，通過課前、課中、課后三個環節，引導學生從化學學科的角度來學習苯的知識框架，并在這個學習過程中提升認識問題、提出問題、解決問題的能力。

本節課的教學方式與“先學后教”相似，通過翻轉課堂，由學生課前在平板電腦等移動終端上自主學習教師布置的內容，學生在學習中遇到的問題先通過互聯網自行解決，解決不了的問題再在論壇中進行初步的相互交流。

本節課，教師利用云平臺將師生的活動全部納入云教學中，學生的問題、教師的教學、同伴的互助均通過智慧課堂的教學云平臺進行，體現信息技術與課堂教學的深度融合。

二、教學過程

1.在線學習與交流（課前）

學生活動1：在線觀看教師上傳的視頻，了解苯的發現史、我們周圍的苯、苯的合理使用等知識。

學生活動2：在線完成學習任務單，先預測苯的化學性質，嘗試通過設計實驗來驗證自己的預測，形成“證據推理”的化學思維。

學生活動3：將自學的成果在學習群和討論區中進行交流，提出自己的困惑，也可以幫助別的同學答疑。

教師通過了解學生的自學情況，診斷學生的學習狀況，以便更好地完成課堂教學。因此本節課需要由教師課前先發布兩個方面的內容，一方面是苯的相關視頻、微課等數字信息，另一方面是設置相關的問題，通過問題串的形式引導學生自主探究，不斷實現學習進階。

2.課堂交流與探討（課中）

（1）提出問題

讓學生從苯的組成、結構預測苯具有的性質，并討論如何通過實驗驗證自己的預測;引導學生學習苯的相關化學史，了解前人在探究苯的性質中所做的工作，以及當時為什么很多科學家都無法正確認識苯的性質，并順勢提出問題：如果你是科學家，會怎樣去探究苯的結構和性質？

（2）交流探討

從苯的組成看，氫原子數非常少，應該與前面學過的乙烯等不飽和烴的性質類似，但事實上苯的性質與乙烯差異極大。教師從結構、性質、實驗等入手，幫助學生打破原認知，并鼓勵學生小組合作，探討如何證明苯的性質與乙烯不同。

本處設置的問題包括“苯分子中是否存在碳碳雙鍵？”“如何驗證苯分子中碳碳雙鍵的存在？”等，最佳的做法是教師因勢利導，由學生自己提出問題。

（3）隨堂實驗

化學是一門以實驗為基礎的學科，無論信息技術如何先進，終究不能替代實驗在化學中的地位。在本節課的教學中，教師應注意讓學生親身體驗真實的化學，而不是單純地觀看視頻和瀏覽網頁。

在本節課中，筆者設計了幾個隨堂實驗，如苯的燃燒、苯與酸性高錳酸鉀的反應、苯與溴的四氯化碳溶液的反應。學生通過實驗，一方面觀察到物質發生化學變化的現象，另一方面通過現象來學習物質的性質，培養了“證據推理和模型認知”化學學科核心素養。

實驗中，學生通過點燃苯，看到濃煙和明亮的火焰，聞到氣味，再通過自己設計的驗證實驗，觀察到苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色。親自實驗的收獲遠比觀看視頻和瀏覽網頁大得多。

3.深度學習（課后）

本節課是高中化學必修部分對苯的知識學習，屬于淺層次的認知，對于一些現象或成因，學生無法一下子在課堂45分鐘內完全掌握。而新課標要求學生的學習不應該僅限于教室中的學習。智慧課堂的實施，延長了學習的時間，拓展了學習的空間，突破了學習的場域。學生學會學習方法后，不應該僅限于課堂，可以繼續在課后研討、交流、質疑、探究，不斷提升學習的深度和廣度，實現泛在學習。

在此階段，筆者設置了一些問題，如“從苯的結構中可以獲得哪些啟示？”“芳香烴有哪些共同性質？”等，引導學生層層遞進，在解決問題的過程中不斷遷移學科知識，最終實現深度學習。課后，部分學生意猶未盡，在電腦上搜索苯的相關知識，說明本節課的教學效果很好。

三、教學反思

1.信息技術的作用

智慧課堂需要應用現代化信息技術，特別強調移動終端（如手機、iPad、平板電腦等）與課堂教學的結合，通過移動終端與云端相連，開展分組討論、在線搶答、隨堂測試等活動，利用大數據進行分析，實現精準教學。信息技術的應用對提升學生學習的積極性有很大的幫助，同時對重難點的突破和加深學生對知識的理解有促進作用。

但目前有的智慧課堂存在“穿新鞋走老路”的現象，僅將先進的信息技術當成更好的“黑板和粉筆”，沒有真正了解智慧課堂及信息技術的作用。智慧課堂不僅是一種很好的教學工具，而且能夠解放學生大腦，讓學生的學習更具自由性、合作性、探究性和創造性。課堂中，學生在遇到問題時，并不是第一時間找老師解決，而是先自行思考、探索，然后通過網絡搜尋、同伴互助來解決，這樣的課堂才是真正的智慧課堂。

2.素材的選擇

微課是智慧課堂的重要組成部分，本節課的微課主要是講解苯的微觀結構，幫助學生從分子層面學習苯的相關知識，所以需要教師精心準備，特別是對苯分子中特殊的化學鍵的分析和推斷。同時配置學習任務單，告訴學生本節課要學什么、怎樣學以及學到什么程度。

從深度學習的角度考慮，建議在微課中增加杜瓦苯、棱晶烷等知識，重現化學史上科學家對苯的探究歷程。這樣，一方面在課時上不影響本節課的教學，另一方面可以拓寬學生視野，增加學生的化學學習興趣。

3.現場的反饋

本節課有兩個問題學生比較困惑，一是苯的結構中為什么沒有碳碳雙鍵，二是苯的性質為什么是易取代、難加成、難氧化。

第一個問題涉及化學史中科學家對苯的探究。法拉第發現苯以后，科學家們一直很困惑，從苯的分子組成來看，氫的含量非常低，符合不飽和烴的結構特征，分子中應該存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵，但事實上苯并不具備典型的烯烴或炔烴等不飽和烴的性質。學生有此疑問，說明他們經過了認真的思考，并且能夠從組成、結構等方面對有機化合物進行分析，化學學習能力得到了一定的提升。

第二個問題則是典型的“結構決定性質”的化學問題。苯分子中存在的不是碳碳雙鍵和碳碳三鍵，而是一種特殊的離域大π鍵，由于結構不一樣，性質自然就不同。在這方面，學生能夠提出疑問，說明已經初步形成化學元素觀和微粒觀，提升了“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”等化學學科核心素養。雖然高一的學生不需要在課內掌握離域大π鍵這一知識點，但能夠了解它是不同于碳碳單鍵和碳碳雙鍵的，苯分子中不存在簡單的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替的結構，就是一大收獲。

在傳統的化學課堂中，上述問題首先需要學生反饋給教師，教師再對學生進行指導和幫助，即“以學定教”。但在智慧課堂的平臺下，學習不再是簡單的師生間的交互，不但可以由學生向教師即時提出疑問，請求解答，也可以在論壇中由學生間互助解決，還可以通過網絡資源自行了解，實現有針對性的泛在學習。智慧課堂的交互性，使得學生對本節課的學習及時而有效，真正實現了深度學習。

4.智慧與能力的培養

智慧課堂的應用，最終會實現學生智慧與能力的培養，這是通過師生情感交流與智慧教學的實踐綜合達成的。這點從智慧課堂和“先學后教”的翻轉課堂存在的差異性可以看出，“先學后教”強調“兵教兵”，教師的作用被大大削弱，但是智慧課堂中，師生形成一個學習共同體，不是簡單地讓會的教不會的，而是一起提出問題、合作探討、尋求答案，最終實現智慧與能力的培養。

新時代已經來臨，未來的課堂必將是信息技術全面應用的課堂，通過信息技術與課堂教學的深度融合，促進學生智慧的生成，而依托信息化，學習也更具自由性、開放性、能動性和創造性，最終促進“傳統知識課堂”向“智慧課堂”的轉變。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

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（責任編輯 羅 艷）