Focusky軟件在初中化學教學中的應用

詹沁齡 郝春華 程江玲 牛燕燕 孫偉

[摘要]Focusky軟件具有便捷、炫酷、高效、多維的特點，將其應用到中學化學教學，有助于提高教學效率，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生化學學科核心素養(yǎng)，更有助于實現(xiàn)三維目標。以人教版化學九年級上冊《碳的單質(zhì)》之“金剛石、石墨和C60”一課為例，從教材分析、教學過程、教學效果、教學反思等方面探討Focusky軟件在中學化學教學中的應用。

[關(guān)鍵詞]Focusky軟件;教學設(shè)計;碳的單質(zhì);初中化學

[中圖分類號]G633.8 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2020）05-0061-03

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新穎的教學手段不斷融入中學課堂教學，從簡單的投影儀演變到現(xiàn)在的基于Focusky的交互式白板技術(shù)，課堂教學模式得到了不斷的優(yōu)化，學生主體地位得到突出。教學過程不再枯燥無味，學生學在其中、樂在其中，非常利于激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)化學科學素養(yǎng)，增強社會責任感。本文以人教版化學九年級上冊《碳的單質(zhì)》中的“金剛石、石墨和C60”一課的教學為例，探討研究Focusky軟件在初中化學教學中的高效應用。

一、Focusky軟件簡介

Focusky軟件是一種新型的幻燈片制作軟件，主要通過旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等達到生動形象的3D演示效果。以往的PowerPoint幻燈片形式是單頁切換，以單線邏輯的形式展現(xiàn)，會在很大程度上局限人的發(fā)散性思維，限制語言的表達。而Focusky軟件打破了這種常規(guī)，采用思維導圖以路線的形式展現(xiàn)，加之便捷的變換方式配以電影的轉(zhuǎn)場效果，使得從整體到局部或從局部到整體的自如切換，就像播放一部3D電影，給學生帶來巨大的視覺沖擊。

二、教材分析

“金剛石、石墨和C60”選自人教版化學九年級上冊第六單元課題1.其中第一課時主要講授碳的幾種單質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及其應用。對于碳材料復雜的結(jié)構(gòu)描述，傳統(tǒng)的二維幻燈片教學方式已經(jīng)不能夠滿足學生對于碳單質(zhì)整體結(jié)構(gòu)的掌握需求，因此利用Focusky軟件設(shè)計相關(guān)課件來取代PowerPoInt二維幻燈片展示，通過呈現(xiàn)多維角度來擴充課堂信息容量，激發(fā)學生的科學探索精神，進而培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)。

三、教學過程

1.從身邊實物出發(fā)，導入新課

【教師提問】一支鉛筆除了可以寫字、繪畫，還可以干些什么呢？

【學生活動】思考并回答：可以畫畫、寫字。

【教師提問】一支鉛筆可以點亮一座微型城市嗎？若可以，請小組討論，并說明其中的奧秘。

【交互式白板展示】“一支鉛筆點亮了整個微型城市”的短視頻。

【教師講解】鉛筆芯的主要成分是石墨和黏土，其中的石墨具有導電性。

【教師提問】生活中石墨的哪些用途反映了它的導電性？

【學生活動】思考并回答：電池中存在石墨，而電池能供電，說明石墨具有導電性。

設(shè)計意圖：從學生身邊的實物出發(fā)，結(jié)合交互式白板展示短視頻，引導學生注意觀察周圍事物，激發(fā)學生的學習興趣，潛移默化地給學生留下“化學從生活中來，又可以應用到生活中去”的印象，同時引入“石墨的性質(zhì)”這一新課課題。

2.動手實驗，自我感受

【教師引導】如此神奇的石墨，讓我們一起來近距離觀察。

【實驗步驟】1.觀察鉛筆芯的顏色。

2.分別用鉛筆和小石頭寫字感受它們的硬度。

3.用小刀刮鉛筆芯并搓鉛筆芯粉末體會感受。

【小組實驗】學生動手實驗并回答：鉛筆芯是黑色的，有一點光澤;用鉛筆寫字很軟，可以寫出字，而用小石頭寫字很硬，寫不出字;用小刀刮鉛筆芯，絲毫不費力氣。

【交互式白板展示】教師使用教學Pad拍攝學生實驗的過程并展現(xiàn)到白板上。結(jié)合白板講解，有利于增加學生對學習內(nèi)容的印象。

【教師歸納】幫助學生整理歸納，并通過Focusky軟件展示：石墨是深灰色具有金屬光澤的單質(zhì)，是不透明的細鱗片狀固體;它質(zhì)地較軟，可用作鉛筆芯，書寫時具有滑力感，還可用作潤滑劑。

【教師提問】在生活中，我們經(jīng)常會遇到打不開的鎖，可以怎樣解決？

【學生活動】小組討論并回答：石墨粉有潤滑性質(zhì)，可以刮一些鉛筆芯粉末放進鎖芯。

設(shè)計意圖：簡單的實驗操作，有利于學生的化學啟蒙;引導學生利用所學化學知識來解決實際問題，有助于建立學生的實驗自信，使其體驗到學習化學的樂趣。

3.對比實驗，深化理解

【教師引入】石墨是自然界存在的最軟的礦物質(zhì)之一，而天然存在的最硬的物質(zhì)是金剛石。

【交互式白板展示】場景轉(zhuǎn)換，展示金剛石的圖片。

【教師提問】請大家描述一下金剛石的顏色和形狀。

【學生活動】思考并回答：金剛石是無色的、透明的，而且形狀是不規(guī)則的。

【交互式白板展示】利用Focusky軟件從三維角度模擬出正八面體的形狀。

【教師歸納】純凈的金剛石是無色、透明、正八面體的晶體;金剛石不僅可以用作裝飾品，還可以用來切割玻璃。

【學生實驗】用小刀和玻璃刀分別劃相同的兩塊玻璃片，觀察玻璃片上的劃痕，并用力掰這兩塊玻璃片。

【交互式白板展示】將學生實驗過程的視頻投影到白板上，再通過Focusky軟件功能將細微的劃痕做放大處理，以便學生觀看。

【教師總結(jié)】實驗現(xiàn)象體現(xiàn)了金剛石的硬度非常大，質(zhì)地較硬。

【學生活動】根據(jù)金剛石、石墨的物理性質(zhì)完成兩者的對比表格。

【交互式白板展示】學生各自在Pad上填寫并上傳表格，軟件根據(jù)學生的填寫，統(tǒng)計正確率以及完成的速度。

【教師引入】金剛石、石墨都是碳元素組成的單質(zhì)，它們之間的物理性質(zhì)存在較大差異，造成這些差異的原因是什么呢？

【交互式白板展示】展現(xiàn)宏觀的金剛石和石墨，教師利用Focusky軟件技術(shù)不斷放大金剛石和石墨，直至出現(xiàn)大量的黑色小球（代表碳原子），在碳原子之間用白色橫線模擬化學鍵，形成兩個不同的結(jié)構(gòu)模型。

【教師引導】讓學生在白板上分別從上面、側(cè)面、下面按壓推動這兩個模型，總結(jié)模型特點并尋找模型所屬對象。

【學生活動】動手實驗，思考并回答：兩者的結(jié)構(gòu)有些不一樣，石墨的結(jié)構(gòu)可以輕易調(diào)動，而金剛石的結(jié)構(gòu)很穩(wěn)固，用力壓也壓不動。

【教師總結(jié)】造成金剛石和石墨物理性質(zhì)不同的原因是碳原子的排列方式的不同。

設(shè)計意圖：Focusky軟件彌補了傳統(tǒng)學生觀察實驗現(xiàn)象的視角缺陷，將細微的實驗現(xiàn)象放大化，讓學生能夠切身體會到實驗的完整性，有利于學生的進一步探索學習。教學中對于宏觀的實物可以直接展示，但對于微觀的事物，則需要通過Focusky軟件進行模擬，將宏觀至微觀的轉(zhuǎn)換過程模擬出來，展現(xiàn)微觀世界，有助于學生去理解和接受。另外，此實驗可培養(yǎng)學生的動手操作能力以及化學學科核心素養(yǎng)。最后利用軟件統(tǒng)計填表的正確率和完成速度，教師可據(jù)此了解學生對新知識的掌握情況。

4.補充更新，豐富認知

【教師引入】碳元素不僅可以組成單質(zhì)金剛石、石墨，還可以組成另一個重要的單質(zhì)C60。

【交互式白板展示】展示C60的結(jié)構(gòu)，并讓學生在Pad上隨意旋轉(zhuǎn)C60的結(jié)構(gòu)，深入了解和熟悉C60的足球結(jié)構(gòu);同時播放C60的發(fā)現(xiàn)過程，以及發(fā)現(xiàn)者HarryKroto獲得諾貝爾獎的歷程，增強學生的科學探索精神。

【教師引導】碳材料是唯一一種兩次涉及諾貝爾獎的材料。除了C60外，還有一種與碳有關(guān)的物質(zhì)——石墨烯，也稱單層石墨片。

【交互式白板展示】展示關(guān)于石墨烯的介紹，給出石墨烯的結(jié)構(gòu)特點。

【情境設(shè)計】如果你是科學家，你會用自然界中的哪種物質(zhì)來制備石墨烯呢？

【學生活動】一位學生思考并回答：用鑷子在石墨的表面撕一小塊下來。

【教師總結(jié)】這位同學很聰明，其實科學家最初得到石墨烯的方法就是用普通膠帶一層一層地從石墨上撕下來的。

【交互式白板展示】展現(xiàn)用膠帶從石墨上撕下單層石墨片的Flash動畫。

設(shè)計意圖：將Focusky軟件運用到教學過程中，把石墨與石墨烯之間的關(guān)系，以直觀的形式展現(xiàn)出來，并且可以360度旋轉(zhuǎn)觀察。從傳統(tǒng)的二維觀察演變成三維、四維，更有利于學生對物質(zhì)整體結(jié)構(gòu)的把握，提高學生對化學結(jié)構(gòu)的學習興趣，培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)。

四、教學效果

將Focusky軟件應用到課堂中，可以使師生的課堂互動更為頻繁，有利于激發(fā)學生的學習熱情，以及對三維技術(shù)的好奇心與興趣，極大地調(diào)動了課堂氣氛。

五、教學反思與總結(jié)

初三學生第一次接觸化學這門學科，化學教師對學生的啟蒙作用非常重要。如何引導學生學習化學是教師需要提前認真思考交流的問題。在化學課堂教學中引入Focuskv軟件，可以有效地呈現(xiàn)教學內(nèi)容，拓展課堂知識，更有利于發(fā)展學生的發(fā)散性思維，非常符合00后“數(shù)據(jù)原住民”的學習特點。當然采用Focuskv軟件教學，不僅需要教師的熟練運用，還離不開教學語言的拼接表達，以及課堂整體內(nèi)容的流暢設(shè)計，只有這樣才能使Focuskv軟件在化學教學中發(fā)揮積極的作用。