江西師范大學化學化工學院(330022) 熊 茜

1 問題的提出

微課作為具有獨特優(yōu)勢的結構化數(shù)字資源,近年來受到廣泛關注,也引發(fā)了許多學者對微課制作、微課教學設計的思考。實驗探究在化學學科教學中起著不可或缺的作用,化學實驗在高考中從未缺席。實驗教學對激發(fā)學生學習化學的興趣,獲得化學知識,體驗實驗探究過程,培養(yǎng)學生實踐操作能力,發(fā)展問題解決能力起著至關重要的作用。范艷花等學者在 《河南省普通縣級高中化學實驗教學現(xiàn)狀的調查研究》中,通過調查河南省若干有代表性的縣級高中發(fā)現(xiàn)：所調查地區(qū)學校的高中化學實驗課開設率僅有20%；另外,數(shù)據(jù)顯示盡管實驗室設備齊全,但化學實驗的開設并沒有明顯地提高中學生對化學的興趣與成績。

為了有效地激發(fā)高中學生對化學實驗的探究興趣,針對化學實驗微課設計,本文運用維果斯基“最近發(fā)展區(qū)”理論,根據(jù)學生的認知情況逐步搭建學生學習的的腳手架,構建從宏觀→微觀的認識視角,從觀察、識別→實踐操作→習題鞏固→復習強化的思維過程,并加以引導,提出以下微課實驗設計四部曲。

2 微課實驗設計四部曲

2.1 貫徹實驗的宏觀辨識與展現(xiàn)實驗的微觀探析

在難度低且現(xiàn)象明顯的演示實驗中,如焰色反應的演示實驗,可通過播放絢麗多彩的煙花燃放片段,讓學生猜測其中可能含有哪種金屬化合物。在不利于師生健康的實驗中,如Cl2的性質實驗、點燃不純H2的爆炸實驗等,通過微課的制作,展現(xiàn)實驗的過程,既可以有效保證師生的安全,又能幫助學生學習掌握化學實驗知識。對含有微觀層次的實驗中,可通過動畫制作將肉眼看不見的微觀過程展示給學生看,讓微觀不再微觀。如在原電池實驗的微課中,可通過動畫制作將電解質電離、電子的移動等微觀現(xiàn)象形象的展現(xiàn)出來。

在微課制作中,實施 “大步小步并駕走”原則?！按蟛阶印保嚎赏ㄟ^軟件CS加速播放不重要的片段(如試劑的移動過程)； “小步子”：放慢或暫停實驗的重點片段,展示主要步驟[如Fe(OH)2轉化為Fe(OH)3的白→灰綠→紅褐實驗現(xiàn)象]。貫穿于整個微課的語言講解要情景交融、抑揚頓挫,抓住學生聽覺,帶領學生進入微課的世界,突出實驗宏觀現(xiàn)象,有效貫徹實驗的宏觀辨識。如在鈉和水反應的實驗中,易得到“芙蓉尤想紅”的實驗現(xiàn)象及口訣,但在實驗中易忽視學生發(fā)現(xiàn)問題、提出質疑、獨立思考、合作交流的能力。在微課實驗的播放中對“浮”“融”“游”“紅”等階段要適當?shù)貢和?提出疑問,鼓勵學生多角度假設,引導學生思考、交流討論,并即時反饋,以提高學生 “主動發(fā)現(xiàn)－分析－解決問題”的綜合能力和創(chuàng)新能力,促進教學相長,提高教學質量。

借微課為媒介,引導學生從不同的視角 (宏觀→微觀)認識實驗,將展開實驗的微觀探析和貫徹實驗的宏觀辨識相結合,發(fā)展學生的 “宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)。

2.2 保證學生對實驗的動手操作

“目見之不如足踐之”,對于較復雜的實驗,繼觀察學習后,應及時讓學生進行參與性學習,學生自己動手參與其中,加深理解,有利于學生將實驗各個點連成線,構建知識網絡,在腦海中形成一個整體的思路,以保證實際操作時有條不紊。實驗完畢后建議再觀看一遍微課視頻,讓學生將自身實驗操作過程與微課進行對比,有錯改之,無則加勉,增強記憶。

2.3 深化學生對實驗的習題理解

歷年化學高考題都設有實驗題,以高考題為例,常規(guī)講解實驗題僅僅憑借試題上的平面靜態(tài)圖講解實驗步驟。若將習題中的經典實驗錄制成微課,通過控制視頻進度分步講解實驗各個流程及裝置反應,更能幫助學生接受、理解該實驗,進而掌握實驗知識。并將與之有共同要素的微課實驗相對比,引導學生分析、比較,清晰、直觀的展現(xiàn)其相似點與不同點,促進學生對知識的掌握。如2018年全國Ⅰ卷第26題,可將該實驗的原理、步驟制作成微課,簡述如下。

(2018 年全國Ⅰ卷第26 題)醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]為磚紅色晶體,難溶于水,易溶于酸,在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑,將三價鉻還原為二價鉻；二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實驗裝置如圖1所示?；卮鹣铝袉栴}：

圖1 2018年全國Ⅰ卷第26題圖

(1)實驗中所用蒸餾水均需經煮沸后迅速冷卻,目的是________。儀器a的名稱是________。

(2)將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中,加入少量蒸溜水,按圖1連接好裝置。打開K1、K2,關閉K3。

①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色,該反應的離子方程式為_________。

②同時c 中有氣體產生,該氣體的作用是_________。

(3)打開K3,關閉K1和K2,c中亮藍色溶液流入d,其原因是_________；d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離,需采用的操作是_________、_______、洗滌、干燥。

(4)指出裝置d可能存在的缺點_________。

2.3.1 文字信息動態(tài)化

如題中所示加好樣品連接裝置,將文字信息轉化為動態(tài)信息,使其更直觀,更具體化,以解決隱形的知識盲區(qū)。通過微課視頻,播放分離沉淀時的具體操作,如過濾、干燥片段,將文字信息動態(tài)化,在看到 “干燥”等字眼時腦海中形成具體操作流程。

2.3.2 知識拓展形象化

由于H2無色無味,實際操作中只能觀察到止水夾變化后圖1里c中亮藍色溶液倒吸。為加強理解,可在微課視頻中將H2以動畫的形式呈現(xiàn)出來,形象的展現(xiàn)出反應產生H2,瓶內壓強增大,致使c中溶液倒吸。實驗現(xiàn)象中綠色變亮藍色的視覺沖擊,有利于加強學生對Cr3＋及Cr2＋顏色的記憶,降低離子方程式書寫的難度。

2.3.3 隱形知識具體化

分離沉淀部分,可適當進行知識拓展,播放分離不同物質時的操作,重視知識間的聯(lián)系,建立網絡化結構,分化應用,不再是機械答題。其中,題中產生H2以排除空氣,可在講解時播放其他通氣體排空氣的微課視頻,如實驗前通入N2排空氣的片段,提供多個案例對比,以促進學生理解、掌握、概括相關知識。

2.4 鞏固學生對實驗的單元復習

微課實驗可用于促進單元復習,如在鈉的復習中,先構建鈉的思維導圖,然后在鈉的知識網絡中分別插入相應的微課視頻超鏈接 (可將視頻剪輯為只呈現(xiàn)實驗現(xiàn)象的短視頻),充分給予學生視覺、聽覺的沖擊,調動學生的學習興趣,抓住學生眼球,“哪里不會點哪里”,不再局限靜態(tài)的思維導圖,讓思維導圖 “動”起來,將學生機械的接受學習轉化為有意義的動態(tài)學習。

3 結語

針對目前高中化學實驗教學中存在的問題,以微課建設為契機,貫徹“教師主導,學生主體”思想,探究高中化學實驗在微課中的應用,提出了化學實驗微課四部曲,即貫徹實驗的宏觀辨識與展現(xiàn)實驗的微觀探析、保證學生對實驗的動手操作、深化學生對實驗的習題理解、鞏固學生對實驗的單元復習,形成支架式教學。教師引導學生主動的探索實驗知識,觀察實驗現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)實驗“異?！?體驗實驗操作的樂趣,以提高學生對化學實驗的興趣,培養(yǎng)學生學習的獨立性、自覺性、主動性。