基于微課的化學(xué)課堂教學(xué)

王靈柱++張慧

微課是微型課程的簡(jiǎn)稱，它是以微型教學(xué)視頻為主要載體，教師針對(duì)某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)（如重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)等）或教學(xué)環(huán)節(jié)（如學(xué)習(xí)活動(dòng)、主題、實(shí)驗(yàn)、任務(wù)等）而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的新型在線網(wǎng)絡(luò)視頻課程。它具有“時(shí)間短、容量小、內(nèi)容精”、“可反復(fù)觀看學(xué)習(xí)”、“可根據(jù)自身情況選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容”等特點(diǎn)。因此，越來(lái)越多的教師將微課技術(shù)應(yīng)用到課堂教學(xué)中，極大提高了課堂教學(xué)的效率。“酸和堿的中和反應(yīng)”教學(xué)內(nèi)容中涉及了“宏觀探究”、“微觀分析”和“符號(hào)表征”的化學(xué)學(xué)科思維特點(diǎn)——“三重表征”思維，是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)很好的素材。筆者通過(guò)制作“中和反應(yīng)發(fā)生的判斷”微課并應(yīng)用到課堂教學(xué)，很好地提高了課堂教學(xué)的效率，充分培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、傳統(tǒng)化學(xué)課堂教學(xué)分析

“酸和堿的中和反應(yīng)”是在學(xué)習(xí)了“常見(jiàn)的酸和堿”之后要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)是酸和堿的中和反應(yīng)，難點(diǎn)是中和反應(yīng)發(fā)生的判斷和微觀實(shí)質(zhì)。教材是通過(guò)向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，根據(jù)溶液顏色變化來(lái)說(shuō)明酸與堿之間可以發(fā)生反應(yīng)的探究活動(dòng)來(lái)突破本節(jié)教學(xué)的重難點(diǎn)。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教師演示教材中的探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出酸和堿可以發(fā)生中和反應(yīng)的結(jié)論。探究實(shí)驗(yàn)變成了演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生雖然獲得了中和反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，但并沒(méi)有參與體驗(yàn)知識(shí)獲得的過(guò)程，不能深入理解中和反應(yīng)的本質(zhì)，自主、合作探究能力及發(fā)散思維能力得不到發(fā)展。而有些學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，希望更深入地學(xué)習(xí)該反應(yīng)的原理和拓展知識(shí)，卻苦于無(wú)處尋求幫助。

另外，在以往的教學(xué)實(shí)踐中，也有教師在演示教材探究實(shí)驗(yàn)后，設(shè)置采用不同方法探究中和反應(yīng)發(fā)生的活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)探究過(guò)程，感受科學(xué)探究的魅力。由于課堂時(shí)間有限，很多時(shí)候無(wú)法完成教學(xué)任務(wù)。

因此，可以利用微課將拓展的探究活動(dòng)前置，讓學(xué)生利用空閑時(shí)間預(yù)習(xí)并試著解決相關(guān)的問(wèn)題。也可以作為課后的拓展延伸內(nèi)容，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步理解和應(yīng)用。

二、微課設(shè)計(jì)的思路

由于課堂教學(xué)時(shí)間、傳統(tǒng)教學(xué)理念等的影響，“酸和堿的中和反應(yīng)”部分教學(xué)素材潛在的教育教學(xué)價(jià)值并未被挖掘出來(lái)，因此，在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中學(xué)生自主、合作探究能力和化學(xué)核心素養(yǎng)得不到充分培養(yǎng)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，微課學(xué)習(xí)成了解決這一類學(xué)習(xí)問(wèn)題的有效方法。合理利用微課能較好地體現(xiàn)出信息技術(shù)條件下學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的一種理想狀態(tài)，以滿足不同學(xué)生個(gè)性化的需求。

“中和反應(yīng)發(fā)生的判斷”微課中主要設(shè)置了判斷中和反應(yīng)發(fā)生的多種方法和實(shí)驗(yàn)方案，能有效啟發(fā)學(xué)生思維，拓展教學(xué)深度，滿足學(xué)有余力學(xué)生課外學(xué)習(xí)的需求。

三、微課實(shí)錄

中和反應(yīng)發(fā)生的判斷

中和反應(yīng)是指酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)。然而當(dāng)將鹽酸逐滴加入到氫氧化鈉溶液中時(shí)，并未發(fā)現(xiàn)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【演示實(shí)驗(yàn)】 將鹽酸逐滴加入氫氧化鈉溶液中

問(wèn)題1 酸與堿之間能否發(fā)生反應(yīng)？

問(wèn)題2 如何判斷酸和堿之間發(fā)生反應(yīng)了呢？（以鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)為例）

思路分析：如果酸與堿發(fā)生了反應(yīng)，則隨著反應(yīng)的進(jìn)行溶液中的酸和堿就會(huì)逐漸減少或消失，因此可以通過(guò)反應(yīng)物的減少或消失來(lái)判斷反應(yīng)的發(fā)生。

問(wèn)題3 如何來(lái)判斷反應(yīng)物（鹽酸和氫氧化鈉）的減少或消失呢？

思路分析：若反應(yīng)物減少或消失，溶液的酸堿性就會(huì)發(fā)生變化，因此可以利用溶液酸堿性的變化來(lái)判斷中和反應(yīng)的發(fā)生。

方法1：反應(yīng)物的減少或消失。

【演示實(shí)驗(yàn)】方案1：如圖1所示。

向盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中，滴加幾滴酚酞溶液，溶液變成紅色。然后再向其中滴加鹽酸，邊滴邊振蕩，當(dāng)溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色時(shí)說(shuō)明溶液堿性已消失，即氫氧化鈉已反應(yīng)完，從而證明鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

同理，可以利用石蕊溶液來(lái)指示溶液酸性的變化來(lái)判斷反應(yīng)的發(fā)生。

方案2：向滴有石蕊的鹽酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液。

分析：隨著氫氧化鈉溶液的加入，若溶液顏色由紅色變?yōu)樽仙蛩{(lán)色，說(shuō)明鹽酸已消失，即證明鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

因?yàn)辂}酸還可以與活潑金屬、碳酸鹽反應(yīng)生成氣體，呈現(xiàn)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因此可以利用這些物質(zhì)來(lái)判斷鹽酸的存在與否?；诖嗽砜梢栽O(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案。

方案3：向盛有鹽酸的燒杯中加入足量的氫氧化鈉溶液，然后再加入鋅粒。

分析：若加入鋅粒后無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明鹽酸已與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)。

方案4：向盛有鹽酸的燒杯中加入足量的氫氧化鈉溶液，然后再加入碳酸鈉。

分析：如果加入碳酸鈉無(wú)氣泡冒出，則鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

也可以利用氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀來(lái)判斷氫氧化鈉的減少或消失。

方案5：向盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中加入足量的鹽酸，然后再加入硫酸銅溶液。

分析：若加入硫酸銅溶液后無(wú)藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，則證明鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

問(wèn)題4：基于以上的設(shè)計(jì)思路，你還能設(shè)計(jì)出哪些證明酸和堿可以發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案呢？請(qǐng)?jiān)囍鴮懗鰜?lái)吧！

除了通過(guò)反應(yīng)物的減少或消失來(lái)判斷反應(yīng)的發(fā)生外，還可以通過(guò)檢驗(yàn)有新物質(zhì)生成來(lái)判斷反應(yīng)的發(fā)生。

方法2：新物質(zhì)生成。

【演示實(shí)驗(yàn)】將鹽酸逐滴滴加到紅色的氫氧化鈉溶液中直至溶液紅色剛好褪去，用膠頭滴管吸取反應(yīng)后的溶液滴在潔凈的玻璃片上，然后置于酒精燈的火焰上微微加熱，最后，潔凈的玻璃片上留下白色的固體物質(zhì)。

問(wèn)題：5 玻璃片上出現(xiàn)的白色固體物質(zhì)是氫氧化鈉還是生成的新物質(zhì)呢？判斷的依據(jù)是什么？

因?yàn)殡S著鹽酸的加入溶液的紅色褪去，說(shuō)明氫氧化鈉已消失。所以，加熱后殘留的白色固體即為生成的新物質(zhì)（氯化鈉）。endprint

中和反應(yīng)生成鹽的同時(shí)還有水產(chǎn)生，因此還可以通過(guò)將固體草酸與氫氧化鈉固體混合來(lái)檢驗(yàn)水的生成。

【演示實(shí)驗(yàn)】將草酸固體與氫氧化鈉固體混合攪拌，很快變成糊狀物，從而判斷有水生成。

對(duì)于無(wú)明顯現(xiàn)象的反應(yīng)，可以借助手持技術(shù)將隱性的反應(yīng)顯性化，從而判斷反應(yīng)的發(fā)生。

方法3：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯性化。

【演示實(shí)驗(yàn)】將鹽酸逐滴加入氫氧化鈉溶液中，用pH傳感器和溫度傳感器測(cè)定溶液的pH和溫度變化情況如圖2。

從pH和溫度曲線上可以看出，隨著鹽酸的不斷加入溶液的pH逐漸減小、溫度逐漸升高，當(dāng)pH=7時(shí)，說(shuō)明酸和堿恰好完全反應(yīng)，溶液的溫度達(dá)到最高。隨著過(guò)量鹽酸的加入溶液的pH繼續(xù)減?。?7），溫度有所降低。

結(jié)論：酸與堿之間可以發(fā)生中和反應(yīng)，生成鹽圖2和水，且中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

符號(hào)：HCl+NaOHNaCl+H2O

問(wèn)題6 能否利用固體氫氧化鈉和稀鹽酸或濃硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的放熱現(xiàn)象來(lái)判斷中和反應(yīng)的發(fā)生呢？

不能，因?yàn)楣腆w的氫氧化鈉和濃硫酸溶解于水時(shí)均有明顯的放熱現(xiàn)象。

問(wèn)題7 根據(jù)手持技術(shù)對(duì)鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)數(shù)據(jù)的測(cè)定，思考中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)？

播放動(dòng)畫視頻：鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的微觀過(guò)程

結(jié)論：中和反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)：

H++OH-H2O

本次微課主要講述了判斷化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的三種方法，滲透“宏觀—微觀—符號(hào)—曲線”的化學(xué)學(xué)科思維，方法比知識(shí)更重要，只有掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法才能使我們的學(xué)習(xí)事半功倍。

四、微課在“酸和堿的中和反應(yīng)”教學(xué)中的作用

1.利用微課預(yù)習(xí)新知

由于學(xué)生在學(xué)習(xí)酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí)以及處理習(xí)題時(shí)均已知道酸和堿之間可以發(fā)生中和反應(yīng)，所以教材中設(shè)置的鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的探究活動(dòng)對(duì)于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生來(lái)說(shuō)過(guò)于簡(jiǎn)單，不能較好地引發(fā)他們的思維活動(dòng)。因此，可以讓學(xué)生課前觀看視頻，這樣既可以在課前了解和中和反應(yīng)相關(guān)的拓展知識(shí)，還可以將預(yù)習(xí)中的問(wèn)題或困惑帶到課堂進(jìn)行有針對(duì)性地交流研討，這樣可以有效提高學(xué)習(xí)效率。

例如：微課視頻中涉及到酸、堿與鹽反應(yīng)的方案設(shè)計(jì)，從知識(shí)呈現(xiàn)的順序來(lái)看屬于后續(xù)“生活中常見(jiàn)的鹽”的內(nèi)容，所以學(xué)生理解起來(lái)有一定難度。但這些反應(yīng)或類似的反應(yīng)在前面的學(xué)習(xí)中都有所接觸，只不過(guò)沒(méi)有過(guò)多地講解和歸納。因此，通過(guò)課前的微課學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移和歸納總結(jié)的能力，有效促進(jìn)學(xué)生思維能力進(jìn)一步地提升。

2.利用微課復(fù)習(xí)拓展

對(duì)于基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的學(xué)生可以在課后學(xué)習(xí)微課，根據(jù)自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的情況來(lái)有選擇性的學(xué)習(xí)微課，可以就不明白之處反復(fù)學(xué)習(xí)、研究，從而有效理解知識(shí)內(nèi)容，起到查漏補(bǔ)缺的作用。

對(duì)于學(xué)有余力，希望能更深入學(xué)習(xí)的學(xué)生，課后在掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的基礎(chǔ)之上，可以通過(guò)研究微課進(jìn)一步學(xué)習(xí)拓展知識(shí)，拓寬視野，發(fā)散思維。

例如：微課中設(shè)計(jì)了多組判斷中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，是對(duì)教材中探究活動(dòng)有效地拓展和延伸。從反應(yīng)物的減少或消失、有新物質(zhì)生成及反應(yīng)的現(xiàn)象等不同角度設(shè)計(jì)多種判斷中和反應(yīng)的方案，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又能充分拓展學(xué)生思維的深度和廣度。

3.利用微課發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，是在分子原子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化的學(xué)科。本節(jié)微課在多角度判斷中和反應(yīng)發(fā)生的設(shè)計(jì)思路中滲透“宏觀切入—微觀分析—符號(hào)表達(dá)—曲線呈現(xiàn)”思想，在宏觀實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行微觀分析，可以幫助學(xué)生建立事物間本質(zhì)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的提高。通過(guò)鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的探究活動(dòng)和微觀反應(yīng)動(dòng)畫視頻的呈現(xiàn)有效增強(qiáng)了學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的意識(shí)，在多角度設(shè)計(jì)判斷中和反應(yīng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)方案中培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的素養(yǎng)，在分析中和反應(yīng)發(fā)生的實(shí)證中培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的能力。

但因?yàn)楣逃薪虒W(xué)模式的限制，微課“中和反應(yīng)發(fā)生的判斷”仍停留在有需要的或感興趣的學(xué)生自主學(xué)習(xí)的階段，還沒(méi)走進(jìn)教師的課堂。如何將微課技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)，更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)效還需要我們?cè)诮窈蟮慕虒W(xué)實(shí)踐中不斷地探索和總結(jié)。

（收稿日期：2017-05-15）endprint