張靜

（陜西學前師范學院化學化工學院，陜西西安，710100）

0 引言

教育在促進社會的變革與進步的同時，其本身也是社會發(fā)展的一個重要標志。近年來，在突飛猛進的科學技術的推動下，信息化深入社會的方方面面。日新月異的社會環(huán)境讓教育理念、教學模式都發(fā)生了巨大的變化［1-3］。這種變化具體表現(xiàn)在基于問題探究的、以學生為主的新興教學模式逐步取代了傳統(tǒng)的教師講課、學生聽講的教學模式。這種教學模式上的創(chuàng)新是變革的核心。新課程改革明確要求，教學要以教師為輔，以學生為主，而翻轉課堂正好契合了這一教學理念［4］。

2011 年，美國教師薩爾曼·可汗創(chuàng)建的可汗學院風靡全球?？珊箤W院上有關于各個科目的免費教學影片，教師可以選擇一些優(yōu)秀的教學視頻應用在課堂上，不用自己錄制，從而空出更多時間進行課堂教學設計。這種方式降低了教師使用翻轉課堂進行教學的門檻，讓翻轉課堂被更多人了解，并開始在世界范圍內(nèi)普及推廣。自可汗學院聲名大噪后，翻轉課堂教學模式被引入了中國。這種以學生為主體，教師為主導的新穎的教學模式已經(jīng)引起國內(nèi)教育專家的廣泛關注［5-7］。

翻轉課堂是一種新的教學模式。在信息技術高度發(fā)達的時代背景下，學生獲取知識的方式不再局限于老師講授，還可以通過搜索網(wǎng)絡上眾多課程資源和其他學習資料進行自主學習。教師傳授知識的方式也不僅僅是在課堂上，而是能通過制作教學視頻，將知識點濃縮在5~10 分鐘的微視頻中。教師將微視頻上傳到網(wǎng)絡上，通過學生下載、觀看達成知識的傳授［8］。教師還可以通過設計導學案，引導學生理解知識、理順知識點之間的邏輯關系，幫助學生學會應用知識。在翻轉課堂教學模式的課堂教學中，教師和學生、學生和學生之間可進行合作探索交流，以完成對知識的領悟和掌握［9］。這樣的學習方式可以讓學生體會到學習的樂趣，激發(fā)他們的求知欲。翻轉課堂教學模式的這種發(fā)展趨勢，有助于實現(xiàn)真正以學習者為中心的個性化學習，促成非正式學習與終身學習，推動教學評價手段的變革［10］。

1 基于翻轉課堂的中學化學教學設計案例

《離子反應及其發(fā)生條件》是人教版高中化學必修一第二章《化學物質及其變化》第二節(jié)離子反應第二課時的內(nèi)容，本節(jié)課通過實驗認識離子反應，在這之前同學們學習了電解質的定義，知道了常見的強弱電解質，掌握了酸堿鹽的定義，能夠書寫簡單的電離方程式，為本節(jié)課的學習做好了準備。本節(jié)課內(nèi)容的學習也為后續(xù)的學習提供了基礎，例如氧化還原反應的進行和方程式的書寫，從而使這部分知識成為一個鋪墊。離子反應及其發(fā)生條件在中學化學課程學習中占有極其重要的地位［11］。

1.1 微視頻設計

【課件內(nèi)容】

第二節(jié) 離子反應

第二課時 離子反應及其發(fā)生條件

將不同溶液混合，溶液中的離子還會依然存在嗎？

【實驗一】

步驟1：氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試劑（圖）。

步驟2：再滴加稀鹽酸（圖）。

【實驗一】現(xiàn)象

步驟1：氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試劑。

現(xiàn)象：溶液顏色變紅。

原因：氫氧化鈉溶液中電離出OH-，酚酞遇磩變紅。

步驟2：再滴加稀鹽酸。

現(xiàn)象：紅色消失。

原因：稀鹽酸中有大量H+，H+與OH-結合成水分子。

【實驗一】分析

溶液中離子在混合前后的變化：

結論：溶液在混合后離子濃度降低。

【實驗二】

步驟1：氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試劑（圖）。

步驟2：再加入硫酸銅溶液（圖）。

【實驗二】現(xiàn)象

步驟1：氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試劑。

現(xiàn)象：溶液顏色變紅。

原因：氫氧化鈉溶液中電離出OH-，酚酞遇磩變紅。

步驟2：再加入硫酸銅溶液。

現(xiàn)象：紅色褪去，生成藍色沉淀。

原因：Cu2+與OH-結合生成藍色的Cu （OH）2沉淀。

【實驗二】分析

溶液中離子在混合前后的變化：

?

結論：溶液在混合后離子濃度降低。

【實驗三】

步驟：碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸。

未加稀鹽酸（圖） 加稀鹽酸（圖）。

【實驗三】現(xiàn)象

步驟：碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸。

現(xiàn)象：生成大量氣泡。

原因：溶液中電離出的CO32-和H+反應生成CO2和H2O。

【實驗三】分析

溶液中離子在混合前后的變化：

?

結論：溶液在混合后離子濃度降低。

通過以上實驗總結：

離子反應概念：反應中有離子參加或生成的反應。

從年齡結構來看，抽樣調(diào)查的結果顯示，在城陽區(qū)鄉(xiāng)村旅游的旅游者中，年齡分布主要集中在20歲至44歲之間，有137人，占53.57%，其次是45歲至64歲有77人，占30.1%?？梢娺@兩個年齡段的旅游者是城陽區(qū)鄉(xiāng)村旅游的主要客源市場。而20歲以下的有23人，65歲以上的有19人，分別占9%和7.5%。本文認為青島市的鄉(xiāng)村旅游可在主要客源市場的基礎上，適度開發(fā)學生旅游市場和老年人旅游市場。

離子反應實質：溶液中某些離子濃度降低。

那是不是所有的電解質溶液混合都能發(fā)生反應呢？離子反應發(fā)生需要什么條件呢？

【實驗四】

步驟：硫酸銅溶液中滴加氯化鈉溶液。

未加氯化鈉溶液（圖） 加氯化鈉溶液（圖）。

【實驗四】現(xiàn)象

步驟：硫酸銅溶液中滴加氯化鈉溶液。

現(xiàn)象：溶液無變化。

原因：沒有發(fā)生反應。

通過以上實驗總結：

離子反應發(fā)生的條件：有分子、沉淀、氣體生成。

我們知道了如何判斷一個離子反應是否發(fā)生，那么如果反應能夠發(fā)生，他的離子方程式該怎么寫呢？

離子方程式的書寫步驟：

寫：寫出正確的化學方程式。

改：易溶的強電解質改寫為離子形式（難電離的仍用化學式表示）。

刪：刪去兩邊相同的離子。

查：檢查是否符合質量守恒和電荷守恒。

【課堂小結】

1. 離子反應：有離子參加或生成的反應。

2. 離子反應的實質：溶液中的某些離子濃度降低。

3. 發(fā)生條件：生成分子H2O、CH3COOH 等；

生成沉淀 Cu （OH）2沉淀等；

生成氣體 CO2等。

4. 書寫步驟：寫-改-刪-查。

【教師活動】

上節(jié)課中我們學習了電解質的概念和導電原理，如果將不同電解質溶液混合，溶液中的離子還會存在嗎？我們通過幾個實驗來研究這個問題。

【實驗1】 步驟1：NaOH 溶液+酚酞試劑；步驟2：再滴加稀鹽酸。請同學們將實驗現(xiàn)象記錄下來。分析溶液中離子在混合前后發(fā)生的變化。

我們可以看到，在進行步驟1 后，溶液顏色變紅，這是因為酚酞遇堿變紅，溶液中存在大量Na+和OH-；加入稀鹽酸后，紅色消失，溶液恢復無色，則是因為稀鹽酸中有大量的H+，H+與OH-結合生成水分子，溶液中OH-和H+濃度大大減少。該反應的離子方程式為：OH-+ H+=H2O。混合前溶液中存在的離子有Na+、OH-、H+、Cl-，混合后溶液中存在有Na+、Cl-和H2O。溶液在混合后離子濃度降低。

【實驗2】步驟1：NaOH 溶液+酚酞試劑；步驟2：再加入藍色的硫酸銅溶液。請同學們觀察實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象，通過實驗現(xiàn)象，分析溶液中離子在混合前后發(fā)生的變化。

現(xiàn)象：溶液顏色由無色變?yōu)榧t色，加入硫酸銅溶液后，生成藍色沉淀。

分析：這個實驗生成的藍色的沉淀為Cu（OH）2。反應生成了沉淀，溶液中自由移動的離子減少。OH-+Cu2+= Cu（OH）2↓。

【實驗3】Na2CO3溶液+稀鹽酸，觀察實驗現(xiàn)象：試管中出現(xiàn)大量氣泡，氣泡中的氣體為二氧化碳氣體。

混合前溶液中存在Na+、CO32-、H+、Cl-，混合后溶液中存在Na+、Cl-、H2O，生成了CO2。溶液中自由移動的離子減少。CO32-+2H+= CO2↑+ H2O。

從以上實驗我們總結歸納得到離子反應的概念和實質。

那是不是所有的電解質溶液混合都能發(fā)生反應呢？離子反應發(fā)生需要什么條件呢？接下來我們再看一個實驗。

【實驗4】CuSO4溶液+NaCl 溶液，觀察實驗現(xiàn)象。

實驗無明顯現(xiàn)象，且混合前后溶液中離子種類和數(shù)量均無變化。因此判斷，不是所有的電解質溶液混合都能發(fā)生反應。

通過以上實驗，總結離子反應發(fā)生的條件。

我們知道了如何判斷一個離子反應是否發(fā)生，那么達到發(fā)生條件的離子反應方程式該如何書寫呢？

以實驗2 中發(fā)生的反應為例，書寫離子方程式：

寫： 寫出反應發(fā)生的完整的方程式：2NaOH+CuSO4= Cu（OH）2↓+Na2SO4

改：易溶的強電解質改寫為離子形式，難電離的仍用化學式表示：

刪：刪去兩邊相同的部分：2OH-+Cu2+= Cu（OH）2↓

查：檢查是否符合質量守恒和電荷守恒。

課堂小結：

1. 概念：反應中有離子參加或生成的反應。

2. 實質：溶液中某些離子濃度降低。

3. 發(fā)生條件：有分子、沉淀、氣體生成。

4. 書寫步驟：寫-改-刪-查。

【設計意圖】

回顧已學知識，鞏固舊知。通過設疑，引導學生進行實驗探究，落實實驗操作知識，增強學生的動手能力，培養(yǎng)學生觀察能力、分析問題的能力。引導學生分析實驗現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，將得出的結論與所學知識相結合，以及與探究的問題相聯(lián)系。

加強學生實驗操作，培養(yǎng)學生的觀察能力，培養(yǎng)學生使用化學語言描述實驗現(xiàn)象的能力，加強實驗操作，培養(yǎng)學生實驗觀察能力。

對實驗結果進行分析歸納，總結得出離子反應的概念和實質，幫助學生形成概念意識，加強抽象思維能力，引導學生進行下一步的學習，進一步加強實驗操作和實驗觀察能力。

對無明顯現(xiàn)象的實驗，通過分析溶液內(nèi)存在的離子種類，可判斷反應沒有發(fā)生，以此培養(yǎng)學生科學的思維方式，及歸納總結的能力。

設置疑問，激發(fā)學生興趣，引導學生進一步探究離子方程式的書寫。通過學生熟悉的實驗講解離子方程式的書寫步驟，以幫助學生理解和記憶。

引導學生回顧整堂課，對課堂內(nèi)容進行小結，強化學生對本節(jié)課知識點的記憶。

1.2 教學反思

本節(jié)課對重難點進行了實驗探究。離子反應用肉眼難以見到，這是一種抽象的概念，借助微課能夠讓學生較為直觀地認識到離子在溶液中進行反應的實質。同時，由于教學視頻時間短的局限，還有一些細節(jié)內(nèi)容需要在課上進行講解［12］。

2 結論

翻轉課堂是經(jīng)過不斷探索后得到的一種將信息技術應用于教育事業(yè)的教學模式。但目前針對化學這門學科進行翻轉課堂教學設計的相關研究并不完善。本文對翻轉課堂國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、涵義、教學模式及在中學化學應用中的優(yōu)勢進行了研究，并對高中必修一《離子反應及其發(fā)生條件》課程內(nèi)容進行了翻轉課堂教學設計，重點進行了微視頻設計和導學案設計。翻轉課堂還有很多可以挖掘的應用方式。例如，可以將化學概念性知識放到中學化學翻轉課堂當中，避免將教學內(nèi)容局限在實驗課，從而充分發(fā)揮翻轉課堂的優(yōu)勢，幫助學生掌握一些難以理解的微觀概念。翻轉課堂是符合時代潮流的教學模式，仍有許多值得挖掘的應用方式，相信我國學者能夠設計出更加符合我國教育現(xiàn)狀的翻轉課堂教學方式。