“智慧課堂”

秦斌 肖志國(guó) 鐘永江

● 當(dāng)前化學(xué)課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.重實(shí)驗(yàn)結(jié)論，輕實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，但實(shí)驗(yàn)卻是一些中學(xué)化學(xué)教師備課中分量較少的部分，也是學(xué)生學(xué)習(xí)最薄弱的環(huán)節(jié)。學(xué)生對(duì)一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件的控制，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理，以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象等不是通過(guò)實(shí)驗(yàn)做出來(lái)的，而是教師歸納總結(jié)得來(lái)的，雖然教師幫學(xué)生歸納、整理并剪輯出最省時(shí)間、容量最大、獲得結(jié)論最多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，但這樣沒(méi)有實(shí)踐的學(xué)習(xí)會(huì)讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)化學(xué)枯燥無(wú)味。

2.重概念記憶，輕構(gòu)建概念過(guò)程

在急功近利的應(yīng)試教育中，考什么，教師就教什么，過(guò)分壓縮了學(xué)生探索知識(shí)的過(guò)程，壓抑了創(chuàng)造性和個(gè)性的發(fā)展，使學(xué)生思維僵化。為了記憶許多概念，應(yīng)付考試，學(xué)生花費(fèi)了大量時(shí)間，因此失去了研究建立概念的過(guò)程;盡管巧解巧算使解題有了捷徑，可以提高解題速度，但是這樣往往會(huì)產(chǎn)生定勢(shì)，失去尋求知識(shí)的過(guò)程和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題、解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)。巧解巧算應(yīng)該是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中水到渠成的自然結(jié)果。

3.重知識(shí)總結(jié)，輕學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程

許多長(zhǎng)期從事教學(xué)的有經(jīng)驗(yàn)的教師，除了全方位歸納、總結(jié)知識(shí)外，還能歸納總結(jié)出過(guò)去若干屆學(xué)生在每一知識(shí)點(diǎn)上出現(xiàn)的問(wèn)題，“防患于未然”。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，將可能出現(xiàn)的問(wèn)題一一羅列出來(lái)，使其程序化，用來(lái)指導(dǎo)現(xiàn)在所教的學(xué)生，把過(guò)去學(xué)生的思維移植到他們的頭腦中。這種教學(xué)帶有很大的盲目性，通常只有內(nèi)容而沒(méi)有思維的過(guò)程，只有“懂”而沒(méi)有“不懂”，只有“結(jié)論”而沒(méi)有“問(wèn)題”，不僅違背了因材施教的原則，而且忽視了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。

4.重標(biāo)準(zhǔn)答案，輕解題思維過(guò)程

在一些考試中，為了評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，有些題目對(duì)每一步的得分都進(jìn)行了比較明確的規(guī)定，這本是為教師的改卷評(píng)分提供參考，但是，如果有的學(xué)生超越常規(guī)，用非常簡(jiǎn)練的步驟出色地解答了題目，有些教師就會(huì)因?yàn)閷W(xué)生沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)答案順序解題而扣學(xué)生的分。

● “智慧課堂”——讓化學(xué)課充滿智慧

面對(duì)當(dāng)前化學(xué)課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題和弊端，筆者從未停下新課堂模式探索的腳步，但一直沒(méi)有找到很好的解決辦法，而當(dāng)筆者遇到“智慧課堂”后，發(fā)現(xiàn)利用“智慧課堂”能很好地解決化學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題。

2016年底，濟(jì)南市天橋區(qū)教育局與東北師范大學(xué)理想信息技術(shù)學(xué)院簽約，就“智慧教育云平臺(tái)”的構(gòu)建暨教育信息化戰(zhàn)略進(jìn)行合作。這三年來(lái)，東北師范大學(xué)理想技術(shù)學(xué)院的專家團(tuán)隊(duì)針對(duì)平臺(tái)的建設(shè)、平臺(tái)龐大資源的使用和教師的成長(zhǎng)進(jìn)行了跟蹤指導(dǎo)，提升教師智慧教育理念下的信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合的能力，促進(jìn)教與學(xué)方式的變革。作為“種子教師”，在跟崗培訓(xùn)的過(guò)程中，筆者被“智慧云平臺(tái)備課助手”的強(qiáng)大資源和功能深深吸引，尤其是“三維工具”和“同步實(shí)驗(yàn)”的設(shè)置，讓筆者能很輕松地帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)化學(xué)的微觀世界，形象直觀地向?qū)W生介紹展示一個(gè)又一個(gè)精彩的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)觀摩研討、線上學(xué)習(xí)、線下實(shí)踐、專家面對(duì)面指導(dǎo)等，筆者的信息化教學(xué)能力有了“質(zhì)”的飛躍。在跟崗培訓(xùn)時(shí)，筆者講授了一節(jié)課——《原子的構(gòu)成》，現(xiàn)將其展示如下，希望能對(duì)大家有所啟發(fā)。

案例設(shè)計(jì)

《原子的構(gòu)成》教學(xué)設(shè)計(jì)

1.知識(shí)點(diǎn)細(xì)目表（如下表）

2.學(xué)習(xí)目標(biāo)

①認(rèn)識(shí)原子的組成及核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)的關(guān)系。

②了解原子、分子和離子的異同點(diǎn)和相互關(guān)系，會(huì)用原子和分子的觀點(diǎn)說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生過(guò)程。

③進(jìn)一步認(rèn)識(shí)事物的可分性，逐步樹(shù)立物質(zhì)的量變引起質(zhì)變的辨證唯物主義觀點(diǎn)，培養(yǎng)觀察能力、分析綜合能力和抽象綜合能力。

3.教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：原子的構(gòu)成。

難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)角度結(jié)合微觀模型對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探索。

4.教學(xué)方法

自學(xué)研究法、講述法、談話法、討論法、練習(xí)法。

5.教學(xué)媒體

多媒體系統(tǒng)。

6.教學(xué)內(nèi)容分析

“認(rèn)識(shí)原子”這一節(jié)的主要內(nèi)容是認(rèn)識(shí)原子的結(jié)構(gòu)和相對(duì)原子質(zhì)量，第一課時(shí)主要是原子的結(jié)構(gòu)和電子的知識(shí)。小結(jié)時(shí)重點(diǎn)應(yīng)放在原子、分子的主要區(qū)別上，也即看兩種微粒在化學(xué)反應(yīng)里能否再分，可以采取總結(jié)、對(duì)比、討論的方法促進(jìn)理解。

在上一節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)掌握了有關(guān)化合反應(yīng)、分解反應(yīng)的概念，這是引導(dǎo)學(xué)生從分子認(rèn)識(shí)原子的十分有效的基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)物質(zhì)的分解反應(yīng)可以從宏觀上觀察到一種物質(zhì)分解成兩種或兩種以上的其他物質(zhì)，再?gòu)摹胺肿邮潜３治镔|(zhì)化學(xué)性質(zhì)的微粒”來(lái)分析，能推斷出分子是可分的，從而引出原子能否可分的問(wèn)題。

7.教學(xué)對(duì)象分析

在“原子能不能再分”的教學(xué)中，就目前的實(shí)驗(yàn)手段來(lái)說(shuō)，還難以讓人們直接看到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在此化學(xué)啟蒙階段，學(xué)生又缺乏分析推斷原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)基礎(chǔ)，比較理想的方法是播放描述原子結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫片，使學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)有一個(gè)比較形象的了解。

在本節(jié)課教學(xué)之前，學(xué)生頭腦中已形成了一系列有關(guān)分子的形象，而且原子概念又是通過(guò)分析反應(yīng)導(dǎo)出的，所以有必要讓學(xué)生清楚地對(duì)原子和分子加以對(duì)比，了解二者的相似、相異和相關(guān)之處。

在教學(xué)中，對(duì)于電子的運(yùn)動(dòng)，既不能套用宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去體會(huì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，又不能不以宏觀物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為例來(lái)描述原子核和電子的行為，否則學(xué)生將無(wú)法建立起有關(guān)的形象，應(yīng)該向?qū)W生指出電子在核外作高速運(yùn)動(dòng)，與汽車在公路上奔馳、人造衛(wèi)星按一定軌道繞地球旋轉(zhuǎn)是不同的，它沒(méi)有固定的線性軌道。

8.教學(xué)流程設(shè)計(jì)

創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題：分子可以再分，原子能否再分？

引出課題：原子的構(gòu)成。

提出問(wèn)題，共同探究：①為什么只有極少數(shù)α粒子被反彈回來(lái)？②原子核能把轟擊它的α粒子反彈回來(lái)，說(shuō)明什么？③原子核很小，是不是不能再分了？

討論交流：結(jié)合教師的講解，對(duì)原子的結(jié)構(gòu)有比較深刻的理解。

提出問(wèn)題，學(xué)生閱讀，教師總結(jié)，學(xué)生練習(xí)。檢查對(duì)本節(jié)課內(nèi)容是否全面掌握。

9.教學(xué)過(guò)程

教師：①舉例說(shuō)明分子是真實(shí)存在的;②分子具有哪些性質(zhì)，一一舉例說(shuō)明;③寫出水通電分解的符號(hào)表達(dá)式。

學(xué)生思考教師提出的問(wèn)題，回答。

師：我們已經(jīng)知道物質(zhì)的分子在化學(xué)變化中可以再分，它分成了什么呢？分成了原子。原子是一種非常非常小的粒子，一個(gè)原子跟一個(gè)乒乓球的體積之比，相當(dāng)于乒乓球跟地球的體積之比。在化學(xué)反應(yīng)里分子可以分為原子，而原子在化學(xué)反應(yīng)里卻不能再分，是不是說(shuō)原子是不能再分的實(shí)心球體？

1897年，英國(guó)科學(xué)家湯姆森在原子中發(fā)現(xiàn)了帶負(fù)電的電子，人類才揭開(kāi)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的秘密——在一定的條件下，原子是可以再分的。

教師板書(shū)：一、原子的結(jié)構(gòu)。

教師講述湯姆森的西瓜模型、盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，展示如圖1～圖4。

教師提出問(wèn)題：為什么絕大多數(shù)的α粒子能夠順利穿過(guò)金箔，而只有極少數(shù)被反彈回來(lái)？

學(xué)生探究：對(duì)盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的思考和討論。

教師對(duì)盧瑟福的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋，提出原子核的概念，并進(jìn)一步提出問(wèn)題：原子核的體積非常小，只占原子體積的幾千億分之一，卻能把轟擊它的α粒子反彈回來(lái)，說(shuō)明什么？

學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論并全班交流，由教師點(diǎn)評(píng)分和學(xué)生支持率來(lái)對(duì)小組進(jìn)行評(píng)價(jià)得分，通過(guò)智慧教育平臺(tái)中的得分小程序進(jìn)行展示（如圖5、圖6）。

師：科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，原子是由居于原子中心的原子核和核外電子構(gòu)成的（如下頁(yè)圖7）。原子非常小，原子核更小，原子核的半徑僅為原子半徑的幾萬(wàn)分之一。但是，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，核外的電子質(zhì)量非常小，與原子核相比可以忽略不計(jì)。電子在原子內(nèi)很大的空間內(nèi)做高速運(yùn)動(dòng)。

設(shè)問(wèn)：原子很小，是不是不能再分了？

導(dǎo)入：現(xiàn)代原子能的利用、原子彈的爆炸，證明原子核可以再分。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)動(dòng)畫演示，把抽象的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明變得直觀形象，原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成。每個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷，而中子不帶電。因此，原子核所帶正電荷數(shù)目等于原子核內(nèi)質(zhì)子的數(shù)目，即：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)。

教師板書(shū)：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)。

學(xué)生觀察、領(lǐng)悟。閱讀教材第45頁(yè)最后一段。

設(shè)問(wèn)：原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電，而原子為什么不帶電？

討論：小組活動(dòng)，回答：核外電子數(shù)=原子核所帶正電荷數(shù)

教師板書(shū)：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。

設(shè)問(wèn)：不同種原子之間有什么本質(zhì)的區(qū)別？

學(xué)生思考。

師：科學(xué)證明，不同類的原子，其原子核所帶的正電荷數(shù)同。同種原子的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都相同，同類原子的質(zhì)子數(shù)相同。解說(shuō)氫、氧、碳等原子。

設(shè)計(jì)意圖：動(dòng)畫展示原子結(jié)構(gòu)圖（教材第46頁(yè)），把知識(shí)形象化、結(jié)構(gòu)化。

設(shè)問(wèn)：在原子中，電子的體積和質(zhì)量非常小，它有什么用途？

教師板書(shū)：二、原子中的電子。

學(xué)生閱讀教材第46頁(yè)，對(duì)電子的得失形成初步印象。

設(shè)問(wèn)：電子非常小，可是它所“占據(jù)”的空間卻非常大，它在原子核周圍空間中怎樣運(yùn)動(dòng)？

師：電子在核外作高速運(yùn)動(dòng)，與汽車在公路上奔馳、人造衛(wèi)星按一定軌道繞地球旋轉(zhuǎn)是不同的，它沒(méi)有固定的軌道。我們無(wú)法知道它在某一時(shí)刻所處的位置，只能想象，電子在核外運(yùn)動(dòng)時(shí)就像一團(tuán)云霧籠罩在原子核周圍，所以形象地把它稱為“電子云”。

教師小結(jié)原子的結(jié)構(gòu)，學(xué)生記憶。教師布置課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生練習(xí)，檢查鞏固。教師布置課后作業(yè)：①通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你對(duì)原子有哪些印象？把你的收獲和體會(huì)告訴同學(xué)們。②以“我想象中的原子結(jié)構(gòu)”為題，寫一篇科普習(xí)作。

智慧反思

運(yùn)用智慧教育云平臺(tái)提供的各種資源建立本節(jié)課的“智慧課堂”模型，使本課時(shí)教學(xué)內(nèi)容比較豐富。因此在教學(xué)中，可以充分運(yùn)用智慧教育云平臺(tái)提供的課件、視頻等技術(shù)手段以增加課堂容量，從而更準(zhǔn)確地把握新課標(biāo)的具體要求，充分體現(xiàn)新課程的精神。

得益于智慧課堂模型，在教學(xué)內(nèi)容方面，重點(diǎn)、難點(diǎn)把握更準(zhǔn)確，分析到位;運(yùn)用信息技術(shù)讓學(xué)生體會(huì)了微觀物質(zhì)世界;使課堂生動(dòng)幽默，更好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，課堂教學(xué)融科學(xué)性、趣味性和藝術(shù)性為一體，讓學(xué)生產(chǎn)生情感共鳴，很好地完成教學(xué)目標(biāo)。但個(gè)人認(rèn)為教學(xué)過(guò)程倉(cāng)促，尚有意猶未盡之感，這主要在于教師課堂講授的時(shí)間還是較多，學(xué)生展示時(shí)間還可以加長(zhǎng)。

總之，運(yùn)用智慧教育云平臺(tái)提供的各種資源建立“智慧課堂”模型并運(yùn)用于平時(shí)的化學(xué)各章節(jié)的課堂教學(xué)，確實(shí)能夠很大程度地提升課堂的有效性、趣味性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教師學(xué)生的角色，使沉悶的滿堂灌轉(zhuǎn)變?yōu)槌錆M生機(jī)活力的探究式，讓課堂充滿智慧！