交互式電子白板在高中化學實驗教學中的應用

■楊曉

交互式電子白板在高中化學實驗教學中的應用

■楊曉

一、問題的提出

化學是一門以實驗為基礎的學科，化學的發展和創新離不開化學實驗。高中化學中的實驗教學不僅可以幫助學生系統掌握化學知識，提高學生的學科素質，還對學生的終身學習和發展起著重要的促進作用。在新課程背景下，很多教師在實驗教學中采用教師演示實驗和學生分組實驗相結合的方式，多采用如下教學流程：

這種方式對激發學生學習興趣，為學生創設學習情境，提高學生實際操作能力，提高實驗學習效果等方面都起到了一定的作用。但從教學實踐來看，囿于教學時間和教室空間的限制，這種實驗教學方式也遇到一些困難和難以解決的問題，比如：有些實驗具有一定的危險性，無法在教室里完成，學生也就無從得到感性認識；學生難以理解與認識實驗室中的實驗與工業生產有何區別。又如，有些實驗現象明顯，吸引了學生眼球，但學生可能看了現象，卻沒有深入思考，不能歸納實驗操作中的關鍵步驟，不能找出影響實驗成敗的關鍵因素。

高中化學實驗教學肩負著培養學生思維能力，提高學生化學素養的重任。較之初中學生，高中學生已經掌握了初步的化學常識，具有了一定的實驗基本技能，在教學設計中嵌入研究性學習，引導學生將驗證性實驗改為探究性實驗，對提升學生的思維能力大有裨益。

交互式電子白板的普及為以上問題的解決提供了可能。交互式電子白板的核心組件由電子感應白板、感應筆、計算機和投影儀組成。白板集黑板、電腦顯示屏、投影幕布等多功能于一身，其最大的特點就是交互性強和資源豐富。

二、交互式電子白板在高中化學實驗教學中的應用方法

（一）在新授課中，利用白板技術實現危險實驗無害化，完成微型實驗與實際生產過程的對接，對學生分組實驗操作進行實施評價

1.利用視頻媒體將危險性實驗搬入課堂

【教學片段實錄1】

教師在課堂上組織學生分組完成了鈉和水反應的實驗，強調只能取一小塊鈉進行實驗。如果鈉的用量過大，將會造成什么嚴重后果呢？教師可以利用白板播放事先在教室外錄制的一大塊鈉投入水中的實驗視頻來完成這個有一定危險性的實驗。這個視頻的播放不僅使學生對操作中強調“取一小塊鈉”有更深刻的認識，還會引發學生對大量鈉的保存、鈉著火的處理等問題的思考和討論。

有一些化學實驗有一定的危險性，有一些化學實驗的錯誤操作可能產生危險后果。在學生對這些實驗缺乏認識的情況下，如果安排學生分組完成這些實驗，可能產生無法控制的嚴重后果。在教學片段實錄1中，教師在充分預計了實驗危險性的前提下，事先把實驗的危險充分展示出來，學生也會在驚嘆之中認識到注意安全和規范操作的重要性。

2.將實驗室中的學生實驗與化工生產過程順利對接

高中化學實驗很多都是工業生產的微縮模型，如人教版化學選修四第四章第四節中，電解氯化銅溶液這個實驗其實就是電解工業的基礎，氯堿工業、電解法精煉銅、電鍍等工業生產的基本原理與之完全相同。據此，教師可以設計如下教學環節。

【教學片段實錄2】

先進行學生分組實驗：用惰性電極電解食鹽水，學生根據實驗現象推測生成的產物，并檢驗生成的產物。此時，白板代替黑板，學生可以在白板上根據實驗結果書寫化學方程式。學生充分討論后再用白板展示工業生產中的電解槽圖片并利用批注功能分析工業生產原理，使學生了解工業生產與實驗室模擬實驗的區別和聯系。

教室空間是有限的，僅限于教室空間內的學習可能是片面膚淺的。利用信息技術設備，我們可以將那些并非為教學而特意設計或建設，但卻可以出于教學目的而使用的人文、自然和工業生產場所“搬”進教室，實現化學實驗和化工生產的順利對接，將教室空間和社會空間完美結合，為學生創設立體的、實用的、廣闊的學習空間，培養學生用化學的視角觀察生活能力。

3.將學生分組實驗做現場實錄，整理課堂中生成的資源，使這些生成資源效益最大化

在學生分組實驗過程中有很多生成性資源，比如學生在實驗過程中發現的與預期不完全相符的實驗現象，或由于無意間的誤操作得到了與預期迥然不同的結果以及創新的實驗設計和獨特的發現等。如果教師不將這些生成性資源加以捕捉、收集、整理和推廣，那么這些資源的效益就沒有最大化。用手機攝像功能或攝像機配合交互式電子白板，教師可以在學生分組實驗的過程中實時捕捉資源，迅速地加以篩選整合，用視頻與全班學生交流討論，促進這些生成性資源的效益最大化，從而創造靈動活躍的、充滿著思想交鋒的實驗課堂。

（二）復習課中，通過交互式電子白板創建虛擬實驗室，回放實驗關鍵環節，幫助學生深入地分析實驗

1.創建虛擬空間，建設模擬實驗室

復習實驗時，我們不可能將實驗再做一遍，這不僅會占用教學時間，而且對提高學生理性分析實驗、科學處理數據、對相似實驗的比較和區分等能力也并無好處。交互式電子白板自帶化學學科工具。其中包含高中化學常用儀器繪畫工具，我們可以利用這一技術，創建虛擬教學環境，完成對實驗的模擬。比如，要復習蒸餾裝置、實驗室制取乙烯的裝置等較為復雜的成套裝置，要設計實驗證明碳酸的酸性比硅酸強，要對教科書中的某實驗進行改進，要對某道實驗題的實驗裝置進行改動，以分析比較改動之后與改動之前的實驗效果，都可以創建虛擬實驗室。教師可以讓學生畫出實驗所要用到的主要儀器，再依據實驗室裝配裝置的原則將這些儀器組裝起來。教師還可以讓學生在裝配好的實驗裝置上改動、比較、分析。教師也可以將自己的設計意圖展示出來，與學生的設計方案作比較。

2.給實驗視頻配音，解說實驗關鍵環節

【教學片段實錄3】

在復習萃取和分液這個實驗時，教師播放消掉了原聲萃取和分液的視頻。由學生對視頻配音，講解萃取和分液實驗的關鍵步驟、原理，描述實驗現象。

3.實拍學生實驗，復習時回放進行分析、比較、評價

學生分組實驗時，教師拍攝記錄學生的操作，課后對典型案例進行甄選，復習時有針對性地進行回放。可以將不同小組的不同實驗過程對比，分析不同實驗方案的可行性并作出評價。還可以回放實驗操作的片段，與學生一起評價反思實驗操作，對不規范的操作進行糾正。

4.視頻實驗測試，訓練學生挖掘信息、處理信息的能力

【教學片段實錄4】

教師播放視頻：一定量的鹽酸同時分兩次加入碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液中。學生看完視頻，描述并分析實驗現象，書寫化學方程式。這種視頻測試的方法用全新的方式呈現信息、訓練學生的觀察能力、挖掘和分析信息的能力。

在實際教學中，教師還應該注意，交互式白板不能代替演示實驗和分組學生實驗。學生親自參與的實驗教學才有生命力，交互式電子白板技術只能作為實驗教學的延伸、補充、拓展。在這個前提下，我們可以將交互式電子白板與實驗教學有機地融合，可以充分挖掘利用交互式電子白板的各項功能，將危險實驗、化工生產過程“搬入”教室；可以建立虛擬實驗室，實驗進行理性分析討論；可以用視頻方式回顧實驗過程，分析比較試驗方案；還可以直接用播放視頻題的方式進行實驗學習效果測試。這不僅僅加大了課堂的容量，還大大拓寬了課堂的視野，較好地培養了學生的實驗能力和創新能力。

（作者單位：武漢市建港中學）

責任編輯 王愛民