李興 齊俊林 馬怡陽

摘要： 利用化學(xué)實驗作業(yè)與智能手機的巧妙對接，搭建一個較為理想的學(xué)習(xí)平臺。通過這個平臺，學(xué)生可以進行實驗作業(yè)的互相交流、互相討論、互相評價和互相促進，從而使每個學(xué)生都能夠發(fā)現(xiàn)自身實驗作業(yè)的優(yōu)缺點，還可以彌補學(xué)生在校學(xué)習(xí)過程中的欠缺。實踐表明，此平臺有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生化學(xué)實驗作業(yè)的效能和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)實驗作業(yè); 媒體技術(shù); 評價機制; 智能手機

文章編號： 1005-6629（2018）11-0073-06中圖分類號： G633.8文獻標(biāo)識碼： B

1 問題提出

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。在校進行化學(xué)實驗有多種形式，歸納起來不外乎有以下幾種： 課堂演示實驗、學(xué)生分組實驗、邊講邊實驗等。然而，在化學(xué)實驗教學(xué)中，我們面對的是對化學(xué)知識非?？释那嗌倌陮W(xué)生，他們對化學(xué)實驗都有著極大的興趣和好奇。在校學(xué)習(xí)過程中，他們經(jīng)常向教師反映化學(xué)實驗摸不著、做不夠、看不細、不過癮、了解不深等諸多意見。由此可見，學(xué)生在學(xué)校接觸的化學(xué)實驗，已經(jīng)遠遠不能滿足他們的求知欲望。前人雖然對化學(xué)實驗作業(yè)的有關(guān)問題有所研究和探討，但因受到當(dāng)時傳媒技術(shù)欠缺的影響，根本無法達到預(yù)期的教學(xué)目的，具體表現(xiàn)為： 教師向?qū)W生布置完化學(xué)實驗作業(yè)以后，學(xué)生做不做不知道，學(xué)生做好做壞不清楚，教師無法掌握每個學(xué)生的完成情況，不能衡量和評判每個學(xué)生化學(xué)實驗作業(yè)完成的質(zhì)量。那么，作為化學(xué)教師如何解決這個問題呢？經(jīng)過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，將化學(xué)實驗作業(yè)與智能手機結(jié)合，能大大提高化學(xué)實驗作業(yè)的教學(xué)價值，增強化學(xué)實驗作業(yè)的教學(xué)效果，使化學(xué)實驗作業(yè)的教學(xué)功能得到進一步提升，從而使上述問題迎刃而解，深受學(xué)生和家長的好評。

2 研究現(xiàn)狀及分析

化學(xué)實驗作業(yè)（家庭化學(xué)實驗）實際上早已為國內(nèi)外化學(xué)同仁們所用。但是，查閱大量教學(xué)期刊發(fā)現(xiàn)，有關(guān)化學(xué)實驗作業(yè)的文章雖然較多，但大都沒有指出對學(xué)生實驗作業(yè)如何進行觀看、檢查和評價。有的文章[1]只介紹了選題標(biāo)準(zhǔn)、反應(yīng)原理、尋找代用品以及在化學(xué)教學(xué)中的地位、作用、特點等;有的文章[2～3]即使提到了對化學(xué)實驗作業(yè)的評價問題，但讓讀者感到似乎有些不切合實際。這是因為每個學(xué)生都在家里完成化學(xué)實驗作業(yè)，對于學(xué)生完成作業(yè)情況，教師和其他學(xué)生一無所知。教師只能根據(jù)實驗報告單對實驗作業(yè)進行簡單評價，因而較為片面，缺乏說服力，容易造成學(xué)生做實驗作業(yè)時敷衍了事，導(dǎo)致教師布置的化學(xué)實驗作業(yè)虎頭蛇尾，無果而終。無論是設(shè)計方案還是操作過程，對錯與否均不知曉，這與教師只布置書面作業(yè)而不進行批改一樣，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)和進步幫助甚小。針對目前化學(xué)實驗作業(yè)的現(xiàn)狀，我們利用現(xiàn)代傳媒技術(shù)，將學(xué)生實驗作業(yè)的實況錄像進行傳播，在師生面前再現(xiàn)學(xué)生完成實驗作業(yè)的過程，然后進行認真討論、作出客觀評價。

3 實施目的

化學(xué)實驗教學(xué)的初心是向?qū)W生傳授化學(xué)知識，提高學(xué)生化學(xué)實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。作為新時代化學(xué)教師應(yīng)該不忘初心，牢記使命。在化學(xué)教學(xué)中，有計劃、有目的地給學(xué)生布置家庭化學(xué)實驗作業(yè)，是化學(xué)實驗教學(xué)的進一步延伸和擴展。學(xué)生可以利用家庭生活用品完成化學(xué)實驗作業(yè)，充分發(fā)揮家庭生活用品在學(xué)生自主學(xué)習(xí)化學(xué)過程中的作用。通過學(xué)生完成化學(xué)實驗作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計、操作和觀察能力，拓展學(xué)生的實驗思維，進一步加深對課堂知識的理解和記憶。利用現(xiàn)代媒體技術(shù)與化學(xué)實驗作業(yè)巧妙對接，通過學(xué)生觀看視頻、微信留言、在線討論和評價，擴大化學(xué)實驗作業(yè)的教學(xué)功能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生與家長的協(xié)調(diào)和溝通能力，加強學(xué)生家長對學(xué)生學(xué)習(xí)的支持和重視，在家庭環(huán)境中營造愉快、和諧的學(xué)習(xí)氛圍。此外，學(xué)生通過完成教師布置的家庭化學(xué)實驗作業(yè)，能夠彌補在?；瘜W(xué)實驗教學(xué)的不足，讓學(xué)校和家庭都成為學(xué)生化學(xué)實驗的空間，從而達到全方位、多角度提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量之目的。

4 實施方法

在日常生活中，每個家庭都有生活必需品，如： 食鹽、食醋、純堿、小蘇打、水垢清潔劑、潔廁靈、肥皂水、蔗糖、蠟燭、日常器皿以及智能手機等。教師根據(jù)教材中的教學(xué)內(nèi)容，通過認真研究、精心設(shè)計，開發(fā)出與教學(xué)知識點同步的化學(xué)實驗作業(yè)，然后布置給學(xué)生去完成。學(xué)生在完成化學(xué)實驗作業(yè)過程中，積極發(fā)掘家庭生活用品的應(yīng)用潛能，充分發(fā)揮它們在化學(xué)教學(xué)中的重要作用。學(xué)生根據(jù)教師布置的化學(xué)實驗作業(yè)的內(nèi)容和要求，認真研究實驗、設(shè)計實驗、準(zhǔn)備材料、完成實驗（家長可以協(xié)助或指導(dǎo)學(xué)生完成）。整個實驗作業(yè)的完成過程通過智能手機的錄像功能全程錄像，將錄制好的實驗視頻通過智能手機上傳到化學(xué)課微信群里，讓全體學(xué)生共同分享學(xué)習(xí)成果。同時引進評價機制，建立評價標(biāo)準(zhǔn)，使得師生對每個學(xué)生的實驗作業(yè)都能夠做出客觀、合理的評價，從中選出最佳化學(xué)實驗作業(yè)進行表彰。具體實施方法可以通過圖1來表示。

教師布置的化學(xué)實驗作業(yè)，對于每個學(xué)生來說都是公平的，學(xué)生人人都可參與，不受時間和場地的限制。學(xué)生完成化學(xué)實驗作業(yè)以后，將錄制好的化學(xué)實驗作業(yè)視頻導(dǎo)入指定的微信群中，在規(guī)定的時間段內(nèi)（利用非課堂時間），師生隨時都可以完成觀看、討論、評價任務(wù)，從而提高學(xué)習(xí)效率。這種教學(xué)模式，學(xué)生通過對比他人的實驗作業(yè)，可以發(fā)現(xiàn)自己實驗作業(yè)的優(yōu)缺點，也可以通過取他人之長補自己之短，進一步完善自己的化學(xué)實驗作業(yè)內(nèi)容，從而提高自己的實驗?zāi)芰?。學(xué)生感到有意思、很充實。如果學(xué)生家長也加入到化學(xué)課微信群中，在了解每個學(xué)生的化學(xué)實驗作業(yè)的同時，也了解了自己孩子完成化學(xué)實驗作業(yè)的情況。這種完成家庭實驗作業(yè)的新模式，投資小、見效快、看得見、有比較、長能力、促提高，增強了家長的參與意識，調(diào)動了家長的積極性，贏得了家長的支持、認可和好評。

5 設(shè)計方案

5.1 實驗材料

透明玻璃酒瓶;礦泉水塑料瓶;醬豆腐玻璃瓶;小燈泡（手電專用）;生日賀卡;一次性注射器;導(dǎo)線;銅片（可從廢電器上拆卸，0.2cm×1cm×8cm）;鐵片（0.2cm×1cm×8cm）;干電池;化肥（如硝酸銨）;酒精;碳酸鈉（純堿）;碳酸氫鈉（小蘇打）;白醋;蔗糖;肥皂水、潔廁靈（主要成分為硫酸）;水垢清潔劑（主要成分為檸檬酸）;高錳酸鉀晶體（外用消毒藥）;西紅柿（或酸梨）;農(nóng)用硫酸銅;鐵釘、石墨棒（干電池芯）;木炭;銅絲;氣球;pH試紙（教師分發(fā)）;溫度計;玻璃管;塑料管;細線;砂紙;鐵絲;橡膠塞;火柴;玻璃杯;激光筆;智能手機;手機支架等

5.2 實驗作業(yè)設(shè)計

利用家庭生活用品可設(shè)計的化學(xué)實驗作業(yè)題很多，在此列舉幾例，以供同行們參考。

5.2.1 實驗作業(yè)一“外界因素對氣體溶解度影響的實驗[4]”

（1） 二氧化碳的生成

取1只透明的礦泉水塑料瓶，首先在瓶內(nèi)加入350mL左右的冷水（自來水即可），然后加入50mL的白醋（主要成分： CH3COOH）振蕩均勻，接著再向瓶內(nèi)加入約2g純堿，可觀察到瓶內(nèi)迅速產(chǎn)生氣泡（2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑，如圖2所示）。

（2） 壓強對二氧化碳溶解度的影響

迅速用右手大拇指將瓶口堵?。ㄈ鐖D3所示），此時，壓強增大，瓶內(nèi)繼續(xù)生成氣泡。當(dāng)不再產(chǎn)生氣泡時（此時反應(yīng)結(jié)束）放開拇指，此時，可觀察到瓶內(nèi)液體中又開始冒出大量氣泡（二氧化碳氣體）。這是由于放開拇指后，瓶內(nèi)壓強減小，原來溶解在液體中的二氧化碳氣體不斷逸出。由此說明，當(dāng)溫度不變，壓強減小時，氣體的溶解度隨之減小。

（3） 溫度對二氧化碳溶解度的影響

當(dāng)步驟（2）中的實驗結(jié)束，液體內(nèi)不再產(chǎn)生氣泡時，取1個大碗，加入2/3容積的沸水后，將水瓶放入其中（如圖4所示），此時，瓶子及其內(nèi)部液體溫度逐漸升高，可觀察到液體內(nèi)再次有大量氣泡不斷產(chǎn)生。由此說明，壓強不變，溫度升高時，二氧化碳的溶解度減小。

5.2.2 實驗作業(yè)二“吸熱反應(yīng)實驗[5]”

（1） 取一個透明的小玻璃酒瓶，向瓶內(nèi)加入50mL飽和小蘇打（NaHCO3）溶液，用溫度計測得溫度為15.4℃（如圖5所示）。

（2） 向玻璃瓶內(nèi)加入5g除垢劑（主要成分為檸檬酸，化學(xué)式為： C6H8O7），反應(yīng)立即進行，生成大量無色氣體（2NaHCO3+C6H8O7Na2C6H6O7+2CO2↑+2H2O），待反應(yīng)結(jié)束后，用溫度計測得溫度為8.8℃，由此說明碳酸氫鈉與檸檬酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

5.2.3 實驗作業(yè)三“水果電池實驗[6]”

（1） 將銅片、鐵片的表面用砂紙分別打磨干凈，除掉氧化膜。

（2） 將打磨好的銅片和鐵片用導(dǎo)線與生日賀卡的揚聲器連接好。

（3） 將銅片和鐵片分別插入西紅柿（或酸梨、橙子內(nèi)，如圖6所示），隨之產(chǎn)生電流（Fe-2eFe2+， 2H++2eH2↑），生日賀卡上揚聲器立刻發(fā)出“祝你生日快樂”的美妙動聽的音樂聲。

5.2.4 實驗作業(yè)四“酸堿性溶液的檢驗[7]”

（1） 用涼白開水、純堿、小蘇打、食鹽、肥皂、蔗糖分別制成碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、肥皂水、食鹽水和蔗糖溶液。

（2） 取7只透明玻璃水杯分別加入碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、食鹽水、肥皂水、蔗糖溶液、白醋、酒精。

（3） 用7根筷子分別蘸取7種上述溶液，分別滴在pH試紙上，可觀察到滴有碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液和肥皂水的pH試紙變?yōu)樗{色;滴有食鹽水、蔗糖溶液、酒精的不變色;滴有白醋的pH試紙變?yōu)榧t色。由此說明碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液和肥皂水顯堿性;食鹽水、蔗糖溶液和酒精顯中性;白醋顯酸性。

5.2.5 實驗作業(yè)五“反應(yīng)速率的比較[8]”

（1） 取兩只300mL透明的空礦泉水瓶，分別裝入50mL飽和除垢劑（主要成分為檸檬酸）溶液;在兩只大小相同的氣球內(nèi)分別裝入5g純堿和小蘇打，然后用細線將氣球系在瓶口處（如圖7所示）。

（2） 將氣球內(nèi)的純堿和小蘇打同時倒入塑料瓶中，可觀察到小蘇打、純堿都能與檸檬酸反應(yīng)（3NaHCO3+C6H8O7Na3C6H5O7+3CO2↑+3H2O; 3Na2CO3+2C6H8O72Na3C6H5O7+3CO2↑+3H2O），但小蘇打與檸檬酸反應(yīng)要比純堿與檸檬酸反應(yīng)劇烈得多，盛放小蘇打的氣球膨脹速度比盛放純堿氣球快（如圖8所示）。

5.2.6 實驗作業(yè)六“蠟燭燃燒實驗[9]”

（1） 取一段鐵管（內(nèi)徑： 2cm;長： 10cm），用棉布包裹三層純棉藍色布條，以防鐵管發(fā)熱燙手。

（2） 用火柴點燃一支蠟燭（直徑： 1.8cm;長： 20cm），然后將蠟燭放入鐵管內(nèi)。當(dāng)火焰在鐵管外時，火焰明亮，沒有黑煙（如圖9所示）;下移蠟燭，使火焰部分進入鐵管內(nèi)時，黑煙飄渺（如圖10所示）。由此說明蠟燭不完全燃燒時生成了單質(zhì)碳，從而說明石蠟含有碳元素。

5.2.7 實驗作業(yè)七“溶液導(dǎo)電實驗[10]”

（1） 取6只醬豆腐玻璃瓶，分別加入食鹽溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、蔗糖溶液、酒精和白醋。

（2） 將導(dǎo)線、干電池和小燈泡（手電專用）連接好。

（3） 將兩根導(dǎo)線各自的另一端分別插入以上6種溶液中（如圖11所示），可觀察到食鹽溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液和白醋可以導(dǎo)電，小燈泡發(fā)光，而蔗糖溶液和酒精不導(dǎo)電，小燈泡不亮。

5.2.8 實驗作業(yè)八“檢驗呼出氣體中的二氧化碳[11]”

（1） 取一只透明的玻璃杯，加入100mL新制澄清石灰水。

（2） 取一根塑料管，通過塑料管向澄清石灰水中吹入氣體，過一段時間，可觀察到溶液變渾濁[CO2+Ca（OH）2CaCO3↓+H2O];繼續(xù)吹入氣體時渾濁的溶液又變澄清[CO2+H2O+CaCO3Ca（HCO3）2]。由此說明，呼出的氣體中含有二氧化碳氣體成分。

5.2.9 實驗作業(yè)九“檢驗二氧化硫?qū)嶒瀃12]”

（1） 取一個玻璃小酒瓶，注入3mL酸性稀高錳酸鉀溶液（稍帶紅色即可）后，在其瓶口塞上帶有氣球、玻璃管和火柴（2～3根）的橡膠塞（火柴用鐵絲系在橡膠塞下端的玻璃管上，如圖12所示）。

（2） 打開激光筆的開關(guān)，用激光照射瓶內(nèi)的火柴頭。片刻，火柴頭開始燃燒，生成的氣體使高錳酸鉀的顏色褪去。

5.2.10 實驗作業(yè)十，“置換反應(yīng)實驗[13]”

（1） 取5粒農(nóng)用硫酸銅晶體加入冷水制成飽和溶液。

（2） 取1只玻璃杯加入20mL硫酸銅溶液后，在玻璃杯內(nèi)加入一個用砂紙將表面打磨干凈的鐵釘，片刻鐵釘表面有紅色物質(zhì)生成（Fe+CuSO4FeSO4+Cu）。

6 幾點說明

（1） 有條件的家庭可以到化學(xué)儀器藥品商店購買一些簡單儀器或常用藥品。簡單儀器如試管、試管夾、酒精燈、燒杯、玻璃棒、滴管、藥匙、鑷子等;常用藥品如酸堿指示劑、石蕊試紙、酚酞試紙、pH試紙等。這樣不僅可以擴大化學(xué)實驗作業(yè)量，還可以提供多種實驗設(shè)計方案，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生對常見化學(xué)儀器的使用能力。

（2） 學(xué)生完成化學(xué)實驗作業(yè)時，如若家庭缺乏實驗材料如試紙、濾紙、無毒、無害藥品等，教師可以事先分發(fā)給學(xué)生，留作完成化學(xué)實驗作業(yè)之用。

（3） 教師布置化學(xué)實驗作業(yè)前一定要強調(diào)應(yīng)該注意的問題，保證實驗的創(chuàng)新性、可行性、規(guī)范性、安全性和環(huán)保性等。

（4） 不論學(xué)生還是教師一定要對每個學(xué)生實驗作業(yè)的創(chuàng)新性、可行性、安全性、環(huán)保性以及實驗操作的規(guī)范化程度進行客觀評價，評價可以在微信群內(nèi)留言（寫入文字或錄入語音），既簡單又方便。評價結(jié)果的比較，可以通過給每個學(xué)生賦分的方法（如表1所示）進行排位，選出最佳化學(xué)實驗作業(yè)進行表彰。在化學(xué)實驗作業(yè)中引進競爭機制后，學(xué)生認真完成化學(xué)實驗作業(yè)的自主性和積極性將進一步提高。

（5） 學(xué)生完成化學(xué)實驗作業(yè)的時間為節(jié)假日、雙休日或寒暑假。給學(xué)生布置的作業(yè)要適度，以免學(xué)生學(xué)習(xí)負擔(dān)過重而影響休息。

（6） 充分利用智能手機的錄像功能和媒體傳播技術(shù)，為學(xué)生互相觀看、互相討論、互相學(xué)習(xí)搭建一個新的學(xué)習(xí)平臺，也為引進評價機制開辟一條新的途徑，增強化學(xué)實驗作業(yè)的效果和功能。

（7） 視頻錄制不要太長，把主要的操作過程錄制下來即可。做到短小精悍，重點突出。

（8） 學(xué)生到校后，將微信軟件下載。教師可以在教室使用電腦及大屏幕或多媒體一體機，組織學(xué)生集體觀看相關(guān)實驗作業(yè)實況錄像視頻，然后面對面共同分析、討論和評價，效果更佳。此外，也可以利用學(xué)生化學(xué)實驗作業(yè)錄像視頻，組織學(xué)生進行現(xiàn)場答辯，通過評委點評、賦分的方法對學(xué)生化學(xué)實驗作業(yè)進行評判，讓學(xué)生印象深刻。

（9） 師生觀看化學(xué)實驗作業(yè)視頻、微信留言、討論評價等均不受時間和地點的限制，田間地頭、城市公園、醫(yī)院病床、飛奔列車等都可作為相互交流的場地，只要手握智能手機，輕輕撥動按鈕都能隨時隨地進行。

（10） 對于優(yōu)秀的化學(xué)實驗作業(yè)視頻材料，教師可以下載，作為教學(xué)資料保存。

（11） 利用QQ群代替微信群可以得到同樣的效果。

（12） 及時與家長溝通交流，使得家長們積極配合，全力支持孩子圓滿完成化學(xué)實驗作業(yè)任務(wù)。

7 結(jié)束語

教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生布置適當(dāng)化學(xué)實驗作業(yè)，是化學(xué)教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代媒體技術(shù)與化學(xué)實驗作業(yè)相結(jié)合，提高了化學(xué)實驗作業(yè)的教學(xué)效果，拓展了化學(xué)實驗作業(yè)的教學(xué)功能。學(xué)生通過設(shè)計、完成、錄制、傳播、討論、評價實驗以及進行化學(xué)實驗作業(yè)答辯等，可以增強他們的創(chuàng)新能力和實驗?zāi)芰?。此外，也是對化學(xué)實驗教學(xué)的一種完善和補充，有利于提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。我們列舉的化學(xué)實驗作業(yè)例子并不多，希望能夠起到拋磚引玉的作用。在化學(xué)教學(xué)中，需要開發(fā)的化學(xué)實驗作業(yè)很多，涉及到的知識點也很廣，只要我們開動腦筋，積極探索，努力發(fā)掘，必然碩果累累。我們堅信，只要持之以恒，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，長期采用學(xué)生化學(xué)實驗作業(yè)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)模式，一定會在化學(xué)實驗教學(xué)中開花結(jié)果，進一步提高中學(xué)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

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