王珂

摘要：文章概述交互式電子白板、探究性實驗教學以及交互式電子白板與實驗探究教學的整合，并以九年級粵教版下冊“中和反應”為例，展示交互式電子白板在化學實驗探究教學中的應用，同時進行教學反思。

關(guān)鍵詞：交互式電子白板；實驗探究教學；中和反應

文章編號：1008-0546（2017）06-0086-04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.06.026

一、問題的提出

1. 交互式電子白板

交互式電子白板是繼黑板、幻燈投影之后發(fā)展起來的一種新型的現(xiàn)代教育技術(shù)。作為一種信息展示平臺、師生互動平臺、資源管理平臺、再生資源平臺、知識構(gòu)建平臺和教育協(xié)同平臺[1]，交互式電子白板既能充分發(fā)揮傳統(tǒng)黑板教學的優(yōu)勢，又能實現(xiàn)信息技術(shù)與學科教學的深度融合。利用交互式電子白板內(nèi)置的聚光燈、拉幕、放大鏡、書寫、圖形拖動、視頻播放、圖形標注庫、存儲等各項功能進行教學，能夠促進多種課堂交互活動，實現(xiàn)技術(shù)集成和資源集成，使得最大化方式呈現(xiàn)數(shù)字化教學資源、處理教學過程中的知識生成、存儲整個教學過程成為可能[2]。

2. 實驗探究教學

所謂探究性學習，即從學科領(lǐng)域或現(xiàn)實社會生活中選擇和確定研究主題，在教學中創(chuàng)設(shè)一種類似于學術(shù)（或科學）研究的情境，通過學生自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題、實驗、操作、調(diào)查、信息搜集與處理、表達與交流等探索活動，獲得知識、技能、情感與態(tài)度的發(fā)展，特別是探索精神和創(chuàng)新能力發(fā)展的學習方式和學習過程[3]。以化學實驗為載體的探究性教學活動，在改變學生的學習方式同時，能充分調(diào)動學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性，提高學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的化學學科素養(yǎng)，因而實驗探究教學在初中化學教學中起著舉足輕重的作用。

3. 交互式電子白板與探究性實驗教學的融合

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，將多種技術(shù)媒體元素融入探究性學習，以有效促進學生對知識的獲取、深化，并進一步培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，是教育教學發(fā)展的必然要求[4]。交互式電子白板在實驗探究教學中的應用，有利于創(chuàng)設(shè)特定的探究性教學情境，展示各種支持性教學材料，記錄探究實驗過程中的生成性學習成果，促進多種形式的課堂交互。教師可以根據(jù)學生的實際需求，還可以構(gòu)建多種教學資源庫，在實驗探究教學過程中隨時調(diào)用，為學生實驗探究提供強大的技術(shù)和資源支持。

二、教學設(shè)計

1. 教材分析

本節(jié)課為粵教版九年級化學第八章第三節(jié)“酸和堿的反應”第一課時。以下分別從教材的“知識線”、“問題線”、“活動線”、“情景線”以及“學生的認知發(fā)展”等角度對教材內(nèi)容進行分析，同時結(jié)合教學實際需求，通過多種途徑搜集與本節(jié)課學習相關(guān)的資源，進行整合，最終形成本節(jié)課的整體設(shè)計。

2. 學生已有的能力基礎(chǔ)和認知水平

九年級的學生已經(jīng)具備了一定的抽象思維能力，通過分析、對比等方法，能對所學的材料中的信息進行歸納總結(jié)，具有基本的實驗操作技能，能解決一些簡單的情境化問題。在學習本節(jié)課之前，學生已知酸和堿的相關(guān)性質(zhì)，掌握了測定溶液酸堿性的方法，對于復分解反應有一定的了解，能書寫常見的復分解反應化學方程式，這為本節(jié)課的學習奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3. 教學目標設(shè)計

（1）知識與技能：①理解中和反應的定義和實質(zhì)，能寫出常見的中和反應方程式； ②理解向氫氧化鈉溶液中加入鹽酸溶液時，溶液pH的變化過程； ③能設(shè)計實驗方案，探究反應后溶液的酸堿性。

（2）過程與方法：①通過小組活動，能主動與他人進行交流和討論，清楚地表達自己的觀點，逐步形成良好的學習習慣和學習方法；②通過探究酸和堿的中和反應，培養(yǎng)學生的科學探究能力；③通過討論反應過程中溶液pH的變化，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。

（3）情感態(tài)度價值觀：①通過探究實驗，體驗化學學習的樂趣，增強學習化學的內(nèi)在動力；②通過本節(jié)課學習，進一步增進對“世界是物質(zhì)的” 這種辯證唯物主義觀點的認識。

4. 教學過程

（1）情境導入

[教師]聚光燈展示皮蛋圖片：皮蛋是我們中華民族的一種傳統(tǒng)美食，那么老師告訴大家一個小訣竅，吃皮蛋時加些醋會更美味，這是為什么呢？

設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)教學情境，激起學生學習興趣。

（2）課堂實驗探究

①觀察與問題

[教師]電子白板展示：鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、硫酸、硝酸、氫氧化鎂的化學式圖片。

[學生]在電子白板上拖動所給化學式圖片，按照酸和堿進行分類。

設(shè)計意圖：運用先行組織者策略，幫助學生快速進入新課學習。

[教師] 在前面的學習中我們已經(jīng)接觸到酸和堿的相關(guān)性質(zhì)，那么酸和堿可以反應嗎？

[教師] 演示實驗：取少量稀氫氧化鈉于試管中，逐滴加入稀鹽酸，觀察到什么現(xiàn)象？

[學生]沒有明顯現(xiàn)象。

設(shè)計意圖：激發(fā)學生的好奇心理，反應到底發(fā)生了沒有？

②假設(shè)與預測

[教師]通過上述實驗，大家有什么問題要提出來嗎？

[學生]沒有明顯的實驗現(xiàn)象，酸和堿反應了嗎？

[學生]提出猜想：猜想一：沒有反應；猜想二：發(fā)生反應了。

[教師]大家為什么會提出這樣的猜想？

[學生]如果酸和堿只是簡單地混合，則猜想一成立；也有可能發(fā)生了反應，并沒有產(chǎn)生明顯的實驗現(xiàn)象，那么猜想二就成立。

設(shè)計意圖：引導學生提出合理的猜想，并分析出現(xiàn)這種猜想的可能原因，培養(yǎng)學生合理猜想的能力。

③實驗與事實

[教師]電子白板展示提示信息：紫色石蕊試液在酸性條件下顯紅色，在堿性條件下顯藍色。無色酚酞在酸性條件下不變色，在堿性條件下顯紅色。請同學們根據(jù)提示信息，設(shè)計實驗方案。（由于學生可能設(shè)計的實驗方案較多，因此引導學生先向試管中加入氫氧化鈉，學生可調(diào)節(jié)加入鹽酸和指示劑的順序。）

[學生]四人小組合作，設(shè)計實驗方案。展示實驗方案：

[教師] 利用圖形標注庫展示學生設(shè)計的實驗方案。

[學生] 小組合作討論各種方案可能產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象和可行性，進行方案優(yōu)化：①NaOH溶液+酚酞試液+稀HCl； ②NaOH溶液+石蕊試液+稀HCl。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學生的合作探究能力，利用圖形標注庫展示學生設(shè)計的實驗方案，體現(xiàn)課堂的生成性。

[學生]四人小組合作，根據(jù)優(yōu)化后的方案進行實驗，展示實驗現(xiàn)象。

[教師]提問：（1）酸和堿是否發(fā)生反應？（2）方案①和方案②哪個實驗更利于驗證酸和堿的反應？

[學生]回答問題：酸和堿發(fā)生反應了，因為方案①現(xiàn)象明顯，更利于驗證NaOH溶液和稀鹽酸的反應。

[教師]板書化學方程式：HCl+NaOHNaCl+H2O。

[教師]在電子白板上出示坐標軸，展示提示信息NaCl溶液的pH=7。

[學生]交流討論，方案①中，向滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液中逐滴滴加稀鹽酸的過程中，溶液pH變化的過程。在電子白板上畫出溶液pH的變化曲線。

[教師]提問：在曲線上A、B、C處溶液中的溶質(zhì)分別是什么？教師進行適當?shù)囊龑А?/p>

[學生]小組交流，回答：A處溶質(zhì)為NaOH和NaCl；B處溶質(zhì)為NaCl；C處溶質(zhì)為HCl和NaCl。

設(shè)計意圖：通過問題教學，幫助學生由淺入深的剖析溶液酸堿性的變化過程。

④解釋與結(jié)論

[師生]中和反應：酸和堿反應生成鹽和水。師生共同舉例，寫出常見的兩個中和反應。

[課堂練習1]

1、完成下列化學反應方程式，判斷哪些屬于中和反應。

（1）MgO + HCl；（2）CO2 + Ca（OH）2

（3）KOH + H2SO4；（4）HCl + AgNO3

2、酸和堿之間是否都能發(fā)生類似于鹽酸與氫氧化鈉溶液那樣的化學反應？為什么？試著寫出以下反應的化學方程式：

（1）稀鹽酸與氫氧化鉀溶液反應；

（2）稀鹽酸與氫氧化鋇溶液反應；

（3）稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應；

（4）稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應。

[過渡] 那么如何從微觀角度認識酸和堿之間的反應呢？

[教師]播放flash動畫，展示酸和堿反應的微觀過程。

[學生]思考與交流：反應前后哪些微粒數(shù)目增多？哪些微粒的數(shù)目減少？哪些微粒的數(shù)目不變？中和反應的實質(zhì)是什么？

[學生]小結(jié)：酸和堿反應的實質(zhì)是：H++OH- H2O。

設(shè)計意圖：通過播放flash動畫，使微觀反應形象化，便于學生理解中和反應的實質(zhì)。

[課堂練習2]“幸運開獎游戲”。采取快速搶答的方式，判斷鹽分別是由什么酸和什么堿反應生成的，強化學生對于中和反應實質(zhì)的認識?！靶疫\開獎”游戲設(shè)置如下：首先交互式電子白板上展示1-9號數(shù)字，學生可以選擇自己的幸運數(shù)字，教師移開數(shù)字后在圖第二層會展現(xiàn)出一種鹽的名稱，學生判斷形成這種鹽的酸和堿，教師拉開第二圖層，在底層會顯示正確的答案。在制作課件時要保證上層圖片完全覆蓋下層圖片。

設(shè)計意圖：利用電子白板中內(nèi)置的層技術(shù)設(shè)計課堂游戲，采用學生搶答的模式，使學生積極參與到課堂教學中，激發(fā)學生的自主學習意識，創(chuàng)建活躍的課堂氣氛。

[教師] 皮蛋的制作過程中要加入大量的堿性物質(zhì)，為什么加醋可以使皮蛋口感更好？

[學生]通過中和反應，去除其中的堿性物質(zhì)。

設(shè)計意圖：前呼后應，學以致用。

⑤拓展與遷移

[教師]白板展示：實驗方案①

[教師]提問：很多下水管道都是鐵制品，酸堿反應完的廢液能否直接倒入水槽中，為什么？

[學生]不可以，酚酞在酸性和中性條件下均不顯色，如果酸堿反應后酸過量，會腐蝕下水管道的。

[教師]追問：如何設(shè)計實驗方案驗證上述反應后溶液的酸堿性？

[學生]積極討論，踴躍展示，結(jié)果表3所示。

[教師]大家提出的方法都很好，有很強的可操作性，我們能不能對這些實驗方案進行分類呢？

[學生]我們要判斷反應后溶液顯示酸性還是中性，主要是看其溶質(zhì)中是否含有HCl，方法主要有：①加入石蕊試液，如方法一；②測反應后溶液的pH，如方法二；③加入活潑金屬，如方法三和八；④加入金屬氧化物，如方法五和六；⑤加入難溶性的堿，如方法九和十；⑥加入碳酸鹽，如方法四和七。

[教師]那么這些試劑是依據(jù)什么加入的呢？

[學生]主要是根據(jù)稀酸溶液的化學性質(zhì)加入的。

設(shè)計意圖：通過設(shè)計實驗方案，強化學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，同時復習稀酸溶液的化學性質(zhì)。

3. 課堂小結(jié)

[教師]通過本節(jié)課的學習，大家有什么收獲呢？

[學生1]了解到一個生活小竅門，吃皮蛋時要加醋。

[學生2]知道了什么是中和反應。

[學生3]知道實驗后的廢液要進行處理才可以排放。

[學生4]……

設(shè)計意圖：學生從不同角度暢談本節(jié)課的收獲，在總結(jié)所學知識的同時，拓展課堂的廣度。

三、教學反思

1. 作為信息展示平臺，在整個實驗探究的每個環(huán)節(jié)中都起著不同程度的支持作用，以促進學生認知的發(fā)展。在“情境導入”環(huán)節(jié)，利用聚光燈展示圖片，有效吸引學生的注意，激發(fā)學生的學習興趣；在“實驗與事實”環(huán)節(jié)，利用交互式白板展示提示信息，幫助學生設(shè)計并優(yōu)化實驗方案；在“解釋與結(jié)論”環(huán)節(jié)，教師通過白板操作，播放中和反應的微觀動畫，化抽象為具體，有效幫助學生認識中和反應的微觀實質(zhì)。

2. 作為交互平臺，在實驗探究教學中利用交互式電子白板，使得師生間的信息傳遞、交流結(jié)構(gòu)形成多通道的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了學生對信息的關(guān)注度，使學生能接受更多的有效信息，因而有利于提高信息傳輸?shù)男蔥5]，在本節(jié)課的“師生交互”過程中，教師利用交互式電子白板，在“實驗與事實”環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)問題情境，合理搭建學習平臺，充分激發(fā)學生質(zhì)疑、思考、探究的欲望；在“課堂練習”環(huán)節(jié)開發(fā)搶答游戲，激發(fā)學生學習興趣，促進師生互動的效果。本節(jié)課的“生生互動”主要圍繞小組活動展開，對于“設(shè)計驗證酸和堿發(fā)生反應”、“如何判斷反應后溶液中的溶質(zhì)和酸堿性”等關(guān)鍵內(nèi)容，通過小組活動，集思廣益，充分拓展課堂教學的深度和廣度。而在“人機交互”中，教師利用交互式電子白板的各項功能提供各類教學資源，促進教學生成，而學生白板操作則促進學生身體力行的對學習任務進行操作，從而提高課堂的參與度。

3. 作為技術(shù)集成和資源集成平臺，交互式電子白板的運用有效促進了學生的自主學習和探究性學習。從技術(shù)集成角度看，本節(jié)課中利用了交互式電子白板中的聚光燈、拉幕、書寫、圖形拖動、視頻播放、圖形標注庫、記錄等多項功能，有效突破教學的重點和難點，提高課堂活動的趣味性和互動性。從資源集成角度看，本節(jié)課中對文字、圖片、動畫等多種教學資源進行深度整合，同時利用交互式電子白板的層技術(shù)設(shè)計課堂游戲，使得課堂教學內(nèi)容豐富多彩，學生學習趣味盎然。

4. 作為資源管理和再生平臺，運用交互式電子白板可以實現(xiàn)資源的靈活調(diào)用和動態(tài)生成。從“資源管理平臺”角度分析，交互式電子白板在本節(jié)課中的應用著重體現(xiàn)在“試驗與事實”環(huán)節(jié)。教師通過調(diào)用白板資源庫中的圖形標注庫，展示學生設(shè)計實驗方案，引導學生討論各種實驗方案可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和可能性，促進學生完成對知識的深層次建構(gòu)。從“再生資源平臺”角度分析，交互式電子白板作用主要體現(xiàn)在“實驗與事實”、“解釋與結(jié)論”、“拓展與遷移”等環(huán)節(jié)中，在“實驗與事實”環(huán)節(jié)，教師出示坐標軸，學生通過小組討論，在坐標軸上畫出溶液pH的變化圖，在“解釋與結(jié)論”環(huán)節(jié)，師生通過分析，共同總結(jié)出中和反應的定義，并將其書寫在電子白板上，在“拓展與遷移”環(huán)節(jié)，學生通過討論，總結(jié)出鑒別反應后溶液酸堿性的方法，老師對其進行簡要的記錄，對于這些動態(tài)生成資源，運用交互式電子白板及時進行保存，在體現(xiàn)學生思維過程的同時，使得課堂變得豐滿而靈動。

參考文獻

[1] 肖川.論學習方式的變革[J].教育理論與實踐，2002（3）：41-44

[2] 杜書珍.交互式電子白板優(yōu)化小學數(shù)學課堂——以《平行四邊形的面積》為例[J].軟件導刊，2013（12）：29-31

[3] 朱峰.翻轉(zhuǎn)課堂 “翻轉(zhuǎn) ”了什么 ？[N].北京日報，2014-6-11

[4] 孔晶，趙建華，劉家亮. 交互式電子白板支持探究性學習活動過程分析[J]. 電化教育研究，2014（12）：86-92

[5] 張玉清.交互式電子白板在化學習題評講中的應用[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010（12）：78-80