沃賽化學實驗APP支持下的“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子”的教學設計

付榮 康婷 李玉珍

摘要：圍繞化學核心素養，以翻轉課堂理念為基礎，利用APP軟件，對中學化學實驗教學模式進行改革創新，以新版普通高中必修二教材中的“化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子”為例，詳細闡述APP支持下的中學化學實驗教學過程，以期為中學化學實驗教學提供新思路。

關鍵詞：粗鹽提純;APP;中學化學實驗

文章編號：1008-0546（2022）04x-0076-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.025

在當下的高中化學實驗教學中，教師因擔心學生安全問題，通常只進行演示實驗，甚至只播放相關實驗視頻[1]。依據2020修訂版新課程標準要求[2]，在新人教版普通高中教科書化學必修二“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子”[3]的實驗教學中，學生除了要掌握基本的實驗操作，還需要認識到化學方法在物質分離和提純中的重要作用。如果教師只通過播放相關實驗視頻進行教學，學生的操作技能無法得到鍛煉。如果教師在課堂教學過程中進行實驗演示，可能因為部分實驗步驟的重復導致整個實驗過程耗時較長而耽誤教學進度，而實驗的枯燥也會使學生在后半節課的學習興趣有所下降。課堂教學無法深入，存在學生對于物質分離提純的相關知識、經驗停留在機械記憶等一系列問題。近年來，“翻轉課堂”的引入在一定程度上促進了我國教育事業的發展，它顛覆了傳統的教學過程，為化學實驗教學提供了新的思路。目前大多數中學化學教師將實驗“微視頻”上傳到在線平臺，學生通過移動終端進行觀看學習，但這類教學模式對自制[4]力較差的中學生收效甚微“。沃賽化學實驗”為一款線上實驗APP，在規范學生操作步驟的同時對實驗原理進行提示，使其可以切實參與到實驗中，學生在鍛煉相關實驗操作技能的同時能夠利用這種沉浸式體驗增加活動經驗，如圖1所示。將“沃賽化學實驗”APP引入到“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子”的實驗教學中，可以讓學生深刻回憶初中所學的溶解、過濾、蒸發等實驗操作，充分把握初、高中知識之間的聯系，為后續深入學習物質分離與提純的活動經驗奠定基礎;此外，由于線上虛擬實驗不存在安全隱患，學生可以切實參與實驗的全過程，獲得更多的實驗體驗，提升成就感，并為后續學生實驗降低風險。

一、教學目標

根據新課標中相關主題的內容要求和學業要求，結合學生具體情況，制訂如下實驗教學目標：

1.通過課前自主學習，掌握粗鹽提純實驗原理與方案，回憶相關實驗操作要點，建立物質分離的核心活動經驗，并能在簡單情境中應用。

2.通過課中的問題驅動，學會利用已有知識判斷所選方案的可行性，體會“證據推理與模型認知”在解決問題中的作用。

二、教學流程

借助“沃賽化學實驗”APP并參照翻轉課堂的教學模式，結合本節課的教學目標與教學內容設計教學流程。課前學生依據學習任務單的引導對實驗進行自主學習，并且使用APP進行虛擬實驗操作。課中教師通過問題探討的方式組織學生進行交流討論并進行學生實驗，學生通過實踐探索將獲得的知識進一步深化，從粗鹽提純中體會到物質分離與提純的活動程序、關鍵性策略、認識角度，并通過實際操作鍛煉實驗技能。課后學生根據實際實驗情況完成相關作業，對知識進行內化，師生共同進行反思。具體教學流程如圖2所示。

1.課前

教師在課前對本節教學內容需要進行精心設計學習任務清單，并在“沃賽化學實驗”APP進行測試。學習任務清單是課前學習的導線，教師將學習目標細化為可執行的任務，有順序地引導學生開展自主學習，使學生理解用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子的實驗原理以及各項具體操作步驟的意圖，結合“沃賽化學實驗”APP熟悉實驗操作，如圖3所示。

老師向學生下發學習任務清單，學生回家后依據學習任務清單的引導對教材進行深入學習，并完成學習任務清單中的第一部分。閱讀學習任務清單中的第二部分，對三類實驗操作進行初步回憶，然后利用

“沃賽化學實驗”APP進行虛擬實驗，使學生深入理解粗鹽提純的實驗步驟與操作。由于此APP不受時間和空間的限制，學生完全可以反復進行學習，直到自己掌握實驗要領，從而避免了預習的盲目性和為完成作業而完成的“欺騙性”。

對于粗鹽提純的基礎實驗內容教師在課堂上不再進行講解，學生的預習質量會直接關系到本節課后續內容的學習，教師依據學習任務清單與如圖4所示的虛擬實驗操作截圖中的計時與分數對學生的預習情況進行評估，在教學過程中對教學設計進行實時調整，以適應大多數學生的學習情況，這對學生與教師均是一種新的挑戰。

2.課中

翻轉課堂實施的重要環節就是師生之間通過課堂上的互動來達到知識的“吸收內化”[5]，以達到提升學生核心素養的目的。本節課教師隨著學生實驗的進展，適時插入驅動性問題，用粗鹽提純的實例使學生深刻體會物質分離提純的活動經驗，促進活動經驗的深刻內化。由于學生實驗與教學同時進行，避免了因實驗時間過長學生產生應付的心理，極大地提升了學生的注意力，有效促進了實驗進程。此外，在教學過程中采用4個驅動性問題貫穿課堂始終，由學生小組討論或自行思考等方式完成，教師主要負責及時調整課堂教學的進度與核心知識的歸納總結。這樣的教學模式充分體現了學生主體地位，同時也更大程度發揮了教師的主導作用，讓學生全面而深入的參與到課堂中，引導學生釋疑和深化知識要點。主要教學設計見表1。

3.課后

課后學生對課堂內容進行回顧與整理，認真完成課后作業。課后作業是學生知識鞏固與深化的重要一環，也是教師判斷學生知識掌握情況的重要依據。本節課后作業按照學習理解、應用實踐、遷移創新三個層次進行分層作業設計，盡可能地滿足不同學生的差異性需求，幫助學生鞏固基礎知識，有效促進能力提升，引領學生對本節內容更深層次的思考和理解。

教師在課后要及時與學生進行交流，并通過課后作業的反饋，了解學生真實學習情況，對學生普遍存在的問題進行補救性教學和單獨指導。

三、教學反思

以學生為中心的化學實驗翻轉課堂教學設計，充分體現了學生學習的自主性與合作性以及教師的引導作用，由于教學設計深度融合了現代教育技術發展的成果，在一定程度上突破了化學實驗在時間和空間上的限制。但由于軟件的兼容性較差（僅僅適用于蘋果手機與電腦），在APP的選取上存在著一定的局限性，所以在隨后的實驗教學中，不僅要選擇更為合適且普適性更強的APP，還要結合實際情況打造新型教學手段與實驗方法的多樣化融合，多角度、多途徑地進行實驗教學，化學實驗翻轉課堂教學在實踐中不斷完善。

參考文獻

[1]吳晗清.高中化學實驗教學實踐癥結與對策探析[J].中國教育學刊，2013（02）：68-72.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[3]人民教育出版社，課程教材研究所，化學課程教材研究開發中心.普通高中教科書（化學必修第二冊）[M].北京：人民教育出版社，2019.

[4]宋兆爽，王春.基于翻轉課堂教學模式下的化學教學實踐研究—以高中化學“原電池”為例[J].化學教育，2017，38（1）：14-18.

[5]陳煜，胡潔等.基于雨課堂平臺的有機化學實驗翻轉課堂教學模式的研究與實踐[J].化學教育，2019（14）：32-36.