應用希沃電子白板對化學實驗課進行改進

高嵐

關鍵詞：電子白板;化學實驗;氫氧化鈉變質探究

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，在新中考的背景下，化學實驗教學在日常的化學教學中有著不可忽視的作用。學生們通過觀察實驗現象了解物質之間的相互反應，反思整個實驗，體驗科學研究的過程，培養學生實事求是的科學態度。然而化學實驗課中也存在“現象不明顯”“后排學生看不清”“幾個同學操作，更多的同學只是觀眾”的問題。往往化學實驗課結束后，只有前排的幾個同學能真正體驗到化學實驗的奇妙。這也是困擾許多化學教師的問題。甚至有時，老師們會放棄個別實驗，只介紹過程和結果，失去了化學學科本來的吸引力。

本學期，學校為了改善教室環境，提高課堂效率，為個別教室安裝了全新的希沃設備。筆者有幸，在自己任教的班級中能夠使用這個全新的設備。經過一學年的熟悉和摸索，對希沃設備有了進一步的認識。本文以“氫氧化鈉變質探究”為例，將希沃技術應用到化學實驗課上，目的是提高課堂效率，使化學實驗現象更明顯，學生參與度更高，激發學生的興趣，提升學生的核心素養。

一、教材分析

本課是“酸、堿、鹽”的相關復習課，涉及理解氫氧化鈉與二氧化碳反應的現象，相關產物的檢驗，變質的程度分析，以及碳酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液的檢驗方法。本節課是在酸、堿、鹽性質的基礎上拓展，讓學生完成相關物質檢驗的實驗，讓學生切身感受檢驗混合溶液中的物質時，需要考慮溶質之間的相互干擾，體驗“先檢驗干擾項，再除去干擾項，最后檢驗剩余溶質”的方法。本節課的目的是通過歸納總結，把氫氧化鈉與二氧化碳的反應進行整理，從氣壓的變化過渡到生成物的檢驗。對氫氧化鈉的變質原理、變質后的物質進行檢驗的順序和檢驗的方法等一系列知識進行系統復習，得出判斷物質是否變質的一般方法。

二、學情分析

學生通過之前新課的學習，已經較好地掌握了“氫氧化鈉與二氧化碳的反應”“碳酸根的檢驗”以及“氫氧化鈉的檢驗”相關知識點，已經學會用簡單的方法證明“久置于空氣中的氫氧化鈉已經變質”，即單獨檢驗碳酸根的方法，從而為本節課的學習內容打下基礎。本節課的重點是如何在氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液中，分別檢驗出碳酸鈉和氫氧化鈉。需要學生學會判斷混合溶液中溶質的互相干擾，從檢驗的順序，試劑的選擇，試劑的量幾個角度全面考慮。

三、應用電子白板，改進教學設計，提高課堂效率

1. 實時性——將需要長時間反應的化學實驗，在后臺進行反應，實時跟拍，讓學生體驗化學反應的進程，節約課堂的時間。

[課堂片段]教師從廣口瓶中取出一片氫氧化鈉固體，放在表面皿中，讓其在空氣中變質。20分鐘后，將鹽酸滴入氫氧化鈉固體，產生的氣泡不明顯，無法證明氫氧化鈉已經在空氣中變質，同時也無法證明氫氧化鈉的變質程度。

[學情分析]個別化學實驗，需要一定的反應時間。比如氫氧化鈉在空氣中變質，需要經過幾天甚至幾周的時間，讓氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳充分反應，才能觀察到一些變化。對氫氧化鈉的變質程度進行探究，課堂上的40分鐘是遠遠不夠的。以前教師會直接用碳酸鈉（完全變質后的氫氧化鈉）來做實驗，這樣，雖然現象比較明顯，但是，對學生而言，無法體驗化學變化的過程，課堂的演示實驗，可信度也不高。

[改進方案]教師提前兩周，在課堂上取出一片氫氧化鈉固體，放入表面皿中，貼上標簽，寫上日期，向學生展示。隨后的兩周時間內，教師每天拍照，上傳至希沃設備，學生每天可實時觀察藥品的變化情況。兩周后，教師將待檢測的藥品取出，用于課堂教學（見圖1）。

反思]用希沃實時上傳的特性，可以將兩周內氫氧化鈉的變化情況完全記錄下來，也可以編輯成短片。學生通過觀察短片，可以切身體驗到每天氫氧化鈉在空氣中的變化情況，體會化學反應的過程，從而，對于久置的氫氧化鈉的變質程度的探究會更有興趣。

2. 直觀性——可以將微型實驗的現象放大，實時傳播，讓教室里的每一位同學都能清楚觀察到實驗現象。

[課堂片段]教師取出一片久置于空氣中的氫氧化鈉固體，放入表面皿中，向其滴加鹽酸。請前排同學上講臺來觀察，發現固體表面有氣泡產生。將久置于空氣中的氫氧化鈉固體，放入足量的水中溶解，取待測液于試管中，滴加氯化鋇溶液，再請后排個別同學上講臺觀察，溶液中有白色沉淀產生。

[學情分析]化學是一門以實驗為基礎的學科，初中化學的實驗現象，通常是產生沉淀，氣泡，或者是顏色的變化。這些現象是否明顯，與試劑的用量有關，化學課堂中教師的演示實驗，決定了試劑的量不會很大，因此，產生的沉淀，氣泡，也不會太多。教室那么大，后排學生往往看不清化學實驗的現象。他們只能“聽”現象，并且用自己的想象力，來理解沉淀和氣泡的產生。通常教師也會播放錄像，或者請后排同學到前排來看，來解決這些問題。但錄像的可信度沒有教師當場演示高，而后排同學往前，也無法顧及到每個同學。因此，化學實驗課，后排的同學往往比較吃虧。

[改進方案]教師用“希沃授課助手”將手機與希沃電視相連。打開手機錄像功能，并用手機支架固定手機。將實驗的過程以及現象，拍攝下來并同屏到希沃電視。后排的同學可以通過觀看直播，清楚的觀察到實驗現象（圖2）。

[反思]希沃“授課助手”是化學老師的得力助手。將手機與希沃相連，用手機支架固定手機，這樣就可以一邊做實驗，一邊拍攝，實時“直播”實驗的畫面。試過幾次之后，學生們的反響很好，最后一排的同學也能清楚地觀看到實驗的現象。“授課助手”也可以將手機拍攝的照片，實時傳遞到希沃屏幕上，教師可以把學生當場做的練習或者是梳理的知識點，拍照上傳到屏幕上，進行實時的講解，提高了課堂的活躍度，提升課堂效率。

3. 系統性——希沃白板中的“思維導圖”功能，能幫助教師快速梳理和回顧知識點，將碎片知識系統化，形成有條理的知識鏈，同時在設計化學實驗時，也更加系統完整。

[課堂片段]教師提問：請同學們回憶，久置于空氣中的氫氧化鈉會發生哪些變化？久置于空氣中的氫氧化鈉固體中的成分有幾種？

學生回答：氫氧化鈉在空氣中會與二氧化碳發生反應，并生成碳酸鈉。久置于空氣中的氫氧化鈉樣品的成分有三種可能：碳酸鈉，氫氧化鈉以及碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物。

教師提問：如何證明該樣品中是否有氫氧化鈉和碳酸鈉呢？你能設計一個實驗來證明嗎？

小組討論A小組：先滴加鹽酸，觀察到有氣泡產生;再滴加硫酸銅溶液觀察到有沉淀產生。

B小組：先滴加石灰水，觀察到有沉淀產生，再滴加氯化鐵，觀察到有沉淀產生。

C小組：先滴加酚酞，觀察到溶液變紅色，再滴加鹽酸，觀察到有氣泡產生。

教師：每個小組的實驗設計都有各自的問題，請大家注意，物質檢驗的先后順序以及是否會互相干擾？

[學情分析]化學實驗的設計，是學生在了解物質的性質，理解物質的變化規律的基礎上，通過明確實驗目的，嚴謹設計實驗步驟，規范實驗操作，從而得出科學結論。這對才學習化學不到一年時間的學生而言，要求是比較高的。因此，學生在設計實驗時，常常會“顧此失彼”：有時對物質之間可能發生的變化思考不夠全面，導致實際操作中有“意外”發生;有時操作不規范，導致現象不明顯等。因此，設計化學探究性實驗時，需要系統分析物質的性質，明確反應的先后順序，選擇合適的試劑，在連續滴加試劑時不能互相影響，只有把實驗步驟明確了，再加上規范的實驗操作，才能得出科學的結論。

[改進方案]教師提問：請大家回憶，檢驗碳酸鈉有幾種方法？（希沃白板思維導圖）學生回答：可以滴加鹽酸，觀察是否有氣泡產生;滴加石灰水，觀察是否有白色沉淀產生;也可以滴加氯化鋇溶液，觀察到是否有沉淀產生。

教師提問：那檢驗氫氧化鈉有幾種方法？（希沃白板思維導圖）（圖3）（圖4）學生回答：可以滴加酚酞，觀察溶液是否變紅;滴加硫酸銅溶液，觀察是否有藍色沉淀產生;也可以滴加氯化鐵，觀察是否有紅褐色沉淀產生。

教師提問：那么先檢驗碳酸鈉，還是先檢驗氫氧化鈉？

小組討論并交流：先檢驗氫氧化鈉，因為氫氧化鈉檢驗時，現象更加明顯。

教師提問：那檢驗氫氧化鈉時，使用的藥品是不是會同時與碳酸鈉反應？

小組討論后交流：應該先檢驗碳酸鈉，否則在檢驗氫氧化鈉時，酚酞或硫酸銅溶液都會同時與碳酸鈉反應，干擾了氫氧化鈉的檢驗。

[反思]對于復雜的探究性實驗，完全放手給學生討論，有時候學生的思路不清，往往想到什么就做什么，并不能考慮全面。此時，教師需要適當的給學生梳理知識點，將物質的性質和單一檢驗的方法梳理，然后讓學生自主討論出試劑的選擇和先后順序，這樣可以提高課堂效率。同時也讓學生體會設計實驗的正確步驟，需要先對物質和變化進行分析。

希沃電子白板中自帶的思維導圖功能，可以幫助學生梳理知識點，讓知識系統化，同時也能幫助學生在有限的范圍內進行挑選，選擇出最佳的實驗方案。

4. 趣味性希沃電子白板作為現代教學工具，不同的學科有不同的使用方法。比如“放大鏡”功能，可以突出重點，吸引學生的注意力;“版中版”功能可以在課件和黑板之間自由切換，及時解決課堂上學生的形成性問題;“蒙層”功能可以將預設的答案先進行隱藏，與學生的答案同時呈現，讓學生有成就感，并節省板書時間。

在現代科學技術發展的今天，教師要緊跟時代的潮流，將智慧融入課堂，激發課堂活力。