孟靜+洪燕芬
摘要:將微課技術(shù)應(yīng)用于“電解飽和食鹽水”教學(xué),能夠有效地解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容針對性不強、實驗現(xiàn)象不易觀察等問題,使學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)更加準(zhǔn)確、深入。實踐證明部分化學(xué)實驗制作成微課,有利于學(xué)生的個性化自主學(xué)習(xí),提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)效果。
關(guān)鍵詞:微課;電解飽和食鹽水;化學(xué)教學(xué)
文章編號:1005–6629(2016)12–0037–04 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
微課是以闡述某一知識點為目標(biāo),以短小精悍的視頻為表現(xiàn)形式,以學(xué)習(xí)或教學(xué)應(yīng)用為目的的在線教學(xué)視頻[1]。它具有“時間短、容量小、內(nèi)容精”、“可反復(fù)觀看學(xué)習(xí)”、“可根據(jù)自身情況選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容”等特點。上科版高一化學(xué)第二章第一節(jié)“以食鹽為原料的化工產(chǎn)品”中電解飽和食鹽水實驗是一個重要的教學(xué)內(nèi)容,如何充分發(fā)揮該實驗的作用,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性?筆者通過自制“電解飽和食鹽水”微課并應(yīng)用到課堂教學(xué),教學(xué)效果顯著。借此,與大家交流分享微課輔助化學(xué)課堂教學(xué)的實踐與感悟。
1 傳統(tǒng)化學(xué)課堂教學(xué)的局限之處
電解飽和食鹽水的相關(guān)知識是在學(xué)習(xí)粗鹽提純后、學(xué)習(xí)氯堿工業(yè)時的重要內(nèi)容。在以往的教學(xué)中,教師在第一課時講解粗鹽的提純、電解飽和食鹽水產(chǎn)物并制取鹽酸和氫氧化鈉等知識點,這種授課方式以知識灌輸為主,受到教學(xué)時間的限制,往往缺少對電解飽和食鹽水實驗及原理的透徹分析。有些學(xué)生跟不上課堂進(jìn)度,得不到及時的、有針對性的指導(dǎo);而有些學(xué)習(xí)能力很強的學(xué)生,希望更深入地學(xué)習(xí)該實驗的原理和拓展知識,卻苦于無處尋求幫助。
另外,在以往的教學(xué)實踐中,我們還經(jīng)常遇到這樣的情況:課堂上一般用U型管裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水實驗,在作業(yè)中卻會出現(xiàn)不同的電解裝置,這時學(xué)生就常常無法辨識和正確解答。其實,許多化學(xué)實驗原理相同,卻可以設(shè)計出不同的裝置。課堂上由于時間、空間所限,無法對實驗裝置一一枚舉和拓展。
2 微課設(shè)計的思路
隨著移動網(wǎng)絡(luò)、智能手機和平板電腦的普及,微課學(xué)習(xí)成為了解決這一類學(xué)習(xí)問題的有效方法。合理利用微課能很好地體現(xiàn)出信息技術(shù)條件下學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的一種理想狀態(tài),以滿足不同學(xué)生個性化的需求。
微視頻“電解飽和食鹽水”時長約6分鐘,集中講解一個知識點,問題凸顯、主題鮮明、重難點一目了然,既可以用于學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí),也可以幫助基礎(chǔ)薄弱學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)。學(xué)生的學(xué)習(xí)能有的放矢,學(xué)習(xí)效率更高。
“電解飽和食鹽水”微課中還列舉了四種電解飽和食鹽水的裝置,并通過比較,分別討論了每套裝置的優(yōu)點和缺點,能有效啟發(fā)學(xué)生思維,拓展教學(xué)深度,滿足學(xué)有余力的學(xué)生的課外學(xué)習(xí)需求。
3 微課的設(shè)計和制作
本微課的制作經(jīng)過了選題→編寫腳本→制作課件→教學(xué)錄制→后期制作五個步驟。
3.1 微課的選題
微課的選題是微課制作最關(guān)鍵的一環(huán),良好的選題可以事半功倍,不好的選題則會使微課變得平凡乃至平庸。
“電解飽和食鹽水”是高中化學(xué)教學(xué)中的重點、難點,用來制作微課是一個很好的選擇,符合微課制作的初衷:教學(xué)資源分享,為學(xué)生解惑,啟發(fā)教學(xué)。同時,這節(jié)課包括多個實驗以及不同實驗裝置的比較,適合用多媒體表達(dá)。
3.2 微課腳本的編寫
微課雖然“時間短”、“容量小”,但是“內(nèi)容精”。在制作微課腳本時要緊緊圍繞主題“電解飽和食鹽水”。同時還要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,循序漸進(jìn),先進(jìn)行電解實驗,再檢驗產(chǎn)物,得出結(jié)論,落實化學(xué)基本原理,最后通過查閱資料比較幾種常見的電解飽和食鹽水的實驗裝置,提升學(xué)生的思維品質(zhì)。
3.3 微課課件的制作
在內(nèi)容設(shè)計方面,課件中是只需要放核心內(nèi)容,補充的部分可以通過教師口頭表述,避免出現(xiàn)照本宣科讀課件的微課。課件設(shè)計時內(nèi)容要與實驗現(xiàn)象相輔相成,不能脫節(jié),最后要設(shè)計合適的隨堂練習(xí),以便學(xué)生檢驗學(xué)習(xí)效果。在版面設(shè)計方面,“電解飽和食鹽水”內(nèi)容偏理,所以背景盡量以素雅為主,以凸顯實驗現(xiàn)象和文字。
3.4 微課教學(xué)的錄制
本節(jié)微課的制作主要是利用視頻錄像軟件Camtasia Studio面對課件和實驗視頻錄制講課語音。錄制時要選擇安靜的環(huán)境,避免雜音干擾。在電腦屏幕上同時打開視頻錄像軟件和教學(xué)PPT,調(diào)整好話筒的位置和音量,并調(diào)整好PPT界面和錄屏界面的位置后,單擊“錄制屏幕”按鈕,開始錄制。一邊演示一邊講解,同時配合本節(jié)課中的多個實驗視頻以及必要標(biāo)記工具,教學(xué)過程更加生動有趣。
3.5 微課的后期制作
本節(jié)微課的后期編輯工作首先是糾錯。使用Camtasia Studio視頻錄像軟件剪輯錄制的視頻。剪輯時要檢查修改視頻中出現(xiàn)的書寫或者描述性錯誤,一定不能出現(xiàn)知識性錯誤,并且刪減教學(xué)過程中的停頓與拖沓聲音與畫面,保證整節(jié)微課的教學(xué)內(nèi)容緊湊有效。
其次是添彩。為微課制作簡單的片頭,使學(xué)生在學(xué)習(xí)前就能先知道本節(jié)微課的題目、授課教師、微課適用對象及教材版本、單元、知識點等信息。還可以為微課配置合適的背景音樂,讓學(xué)生在舒緩放松的環(huán)境下完成學(xué)習(xí)。編輯完成后,選擇合適的視頻格式進(jìn)行視頻輸出。
4 微課實錄
鹽溶液導(dǎo)電的奧秘
——電解飽和食鹽水
小時候,大人都會告誡我們:不能用濕手去摸電器,因為手上沾的水珠溶解了皮膚表面的氯化鈉。那么溶解了氯化鈉的水為什么變得能導(dǎo)電了呢?
氯化鈉俗稱食鹽,日常生活中,我們經(jīng)常用它做調(diào)味劑,你知道它還有哪些用途嗎?在醫(yī)學(xué)上,生理鹽水是濃度為0.9%的NaCl溶液。氯化鈉還是一種重要的化工原料,以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ),可以制得多種化工產(chǎn)品。今天,我們就來看看將飽和食鹽水與電源相連會發(fā)生什么。
請看這個裝置,在倒置的半個塑料瓶中盛放飽和氯化鈉溶液,瓶口的雙孔塞中分別插入鐵棒和石墨棒,鐵棒與電源的負(fù)極相連,我們稱為陰極;石墨棒與電源的正極相連,我們稱為陽極;在兩電極的上方,分別倒置一個盛有飽和食鹽水的小試管。
接通電源,請大家觀看實驗錄像,觀察實驗現(xiàn)象。思考兩個問題:
問題1 接通電源后,電極表面有什么現(xiàn)象?
問題2 兩個試管中收集的氣體分別是什么顏色?
大家看到,接通電源后,兩電極表面均有氣泡產(chǎn)生,說明有新的氣體生成。
通過觀察可以發(fā)現(xiàn),鐵電極上方的試管中氣體呈無色,石墨電極上方的試管中氣體為黃綠色。
我們知道,氯氣的顏色為黃綠色,猜測一:石墨電極表面產(chǎn)生的氣體是不是氯氣呢?我們可以設(shè)計實驗檢驗一下:
將石墨電極上方的試管取出,在試管口放置濕潤的淀粉碘化鉀試紙,觀察到淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),可以證明石墨電極表面產(chǎn)生的是氯氣。
問題3 你能推測鐵電極表面產(chǎn)生的是什么氣體呢?
由于溶液中的元素為氫、氧、氯和鈉四種元素,根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒,……
猜測二:鐵電極產(chǎn)生的是氫氣。我們能否設(shè)計實驗來驗證一下呢?
取出鐵電極上方的試管,將試管口對準(zhǔn)火焰,聽到“噗”的聲音,可以證明鐵電極表面生成的是氫氣。
問題4 向鐵電極上方的試管中滴加酚酞試液,會有什么現(xiàn)象?請觀察實驗錄像。
向試管中滴加幾滴酚酞試液,觀察到溶液變?yōu)榧t色,說明同時產(chǎn)生堿性物質(zhì),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,生成物應(yīng)為氫氧化鈉。
問題5 電解停止后,收集到的兩試管中氫氣和氯氣的體積有什么關(guān)系?
通過觀察實驗現(xiàn)象,我們看到兩支試管中的氣體體積大致相等,說明生成的氫氣和氯氣體積比約為1:1。
綜上所述,我們可以推斷電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為:2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+ Cl2↑,其中氫氧化鈉和氫氣為陰極產(chǎn)物,氯氣為陽極產(chǎn)物。
今天,我們揭開了食鹽水導(dǎo)電的奧秘。其實鹽溶液在通直流電的情況下導(dǎo)電,會發(fā)生化學(xué)變化。
下面,我們來完成這道習(xí)題:
某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗,如圖所示。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述正確的是( )
A.鉛筆端作陽極
B.鉑片端作陰極
C.鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生
D. a點是負(fù)極,b點是正極
解答:電源、鉑片、濾紙上的氯化鈉酚酞混合溶液、鉛筆以及導(dǎo)線組成了電解飽和食鹽水的裝置。鉛筆寫出紅色的字跡,說明鉛筆表面產(chǎn)生氫氧化鈉,遇到酚酞變?yōu)榧t色,即鉛筆為陰極。而與之相連的a為電源的負(fù)極。反之鉑片為陽極,與之相連的b為電源的正極。氯氣在鉑片表面生成。故這道題選擇D。
下面,我們再來思考這個問題:我們通過方程式可知:電解飽和食鹽水生成的氫氣和氯氣的體積比為1:1,但是收集到的氫氣卻比氯氣略多,這是為什么呢?請同學(xué)們通過查閱資料完成這道思考題。
5 微課在“電解飽和食鹽水”教學(xué)中的應(yīng)用
5.1 應(yīng)用微課預(yù)習(xí)新知
對于喜歡鉆研的學(xué)生,可以在課堂學(xué)習(xí)前觀看微課,這樣既可以在課前了解知識框架,還可以預(yù)先理解部分知識,使學(xué)生的學(xué)習(xí)更有針對性,把預(yù)習(xí)中的疑問帶到課堂與教師和同學(xué)交流探討,這樣能有效提高聽課質(zhì)量。
微課“電解飽和食鹽水”是一個以實驗為基礎(chǔ)的教學(xué)課題。在實際學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以在課前通過觀看微課觀察實驗現(xiàn)象,思考其中包含的化學(xué)原理。課堂教學(xué)時,通過教師講解,加深對化學(xué)知識的理解,將自己預(yù)習(xí)時的疑問與教師討論,使自己的學(xué)習(xí)更深入。
5.2 應(yīng)用微課復(fù)習(xí)拓展
對于基礎(chǔ)相對薄弱的學(xué)生可以在課后學(xué)習(xí)微課,根據(jù)自己對知識點的掌握程度快進(jìn)或慢放微課,甚至反復(fù)學(xué)習(xí),從而有效理解知識內(nèi)容,起到查漏補缺的作用。
對于學(xué)有余力,希望能更深入學(xué)習(xí)的學(xué)生,課后在掌握基本化學(xué)原理的基礎(chǔ)上,可以通過觀看微課,進(jìn)一步學(xué)習(xí)拓展知識,拓寬化學(xué)視野。
微課“電解飽和食鹽水”可以在班級集體授課后,使學(xué)生近距離直觀地觀察到實驗現(xiàn)象,掌握反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗方法,理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。此外,學(xué)生可以按需選擇學(xué)習(xí),逐步突破“產(chǎn)物檢驗”知識難關(guān)。
本節(jié)微課討論了用幾種不同實驗裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水的實驗,學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)微課掌握多種實驗裝置的用法。還可以通過比較不同裝置的優(yōu)點和缺點,學(xué)會設(shè)計實驗裝置的方法,進(jìn)一步加強對學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和對探究方法的實踐應(yīng)用。
5.3 應(yīng)用微課交流學(xué)習(xí)
微課作為“網(wǎng)絡(luò)課程”可以借助微課交流平臺,讓更多的教師和學(xué)生觀看學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)過程中,通過論壇互相交流,分享心得體會。
微課“電解飽和食鹽水”是“上海市高中名校慕課平臺”(http://gzmooc.edu.sh.cn/mooc/index. action)的一個課程。這個平臺有討論區(qū)功能,學(xué)生在學(xué)習(xí)微課過程中或?qū)W習(xí)后可以將自己的問題或體會發(fā)表在平臺的該課程討論區(qū),可以由教師線上回答學(xué)生的問題,也可以學(xué)生之間討論交流,共同進(jìn)步。
6 微課教學(xué)的反思
微課“電解飽和食鹽水”由電解食鹽水的實驗展開,總結(jié)電解飽和食鹽水的化學(xué)反應(yīng)并探討了電解的原理,設(shè)計依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材,讓學(xué)生在預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)時有的放矢。本節(jié)課又高于課程標(biāo)準(zhǔn),在U型管的實驗裝置基礎(chǔ)上還列舉了三種實驗裝置,滿足基礎(chǔ)較好的學(xué)生深入學(xué)習(xí)的愿望。
但因為固有教學(xué)模式的限制,微課“電解飽和食鹽水”仍停留在有需要的或感興趣的學(xué)生自主學(xué)習(xí)的階段,還沒有走進(jìn)教師的課堂。如何將微課技術(shù)應(yīng)用于教學(xué),更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)實效還需要教師和學(xué)生在教與學(xué)的實踐過程中不斷地探索和總結(jié)。
參考文獻(xiàn):
[1]王建軍.筏喻的課程觀:課程概念的演變與趨向[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版),2009,(3):33~42.