基于自建微信平台的中学化学实验课程开发与实践

吉林师范大学化学学院(136000) 王 恒 余佳鑫 王秀艳

1 新形势下中学化学实验教学的困境

我国著名教育家、化学家傅鹰说：“化学是实验的科学，只有实验才是最高法庭。”实验在中学化学教学中占有非常重要的地位和作用，美国中学规定化学实验教学时间不得少于总课时的1/2，英国更加重视化学实验的教学，中学实验室的利用率竟高达80%～90%。我国中学化学课程标准中提出实验占课时的比例应超过20%，但实际开设情况并不理想。新形势下中学化学实验教学的困境主要有如下两点。

1.1 受学时限制，实验开设率不足

在化学实验教学中，受课时少、任务重、实验条件有限等因素的制约，教师很难真正带领学生亲自完成所有化学实验，加之中考、高考的压力，为了提高学生成绩，于是在教学过程中就出现了教师讲实验、学生画实验、考试背实验的情况。这种化学实验教学模式易使学生形成思维定式，影响学生对化学知识更深层次的理解以及完整知识体系的构建，不利于学生思维的创新发展，也会让学生逐渐失去对化学这门学科的学习兴趣。

1.2 优质教学资源分配不均衡

优质教学资源分配不均衡是我国基础教育发展目前面临的重要挑战之一，也是直接影响中学化学实验教学开展的客观因素。这种不均衡包括师资和教资的不均衡发展。优秀教师被名校争聘，经济不发达地区的学校自然就难以得到一流的师资资源，这在教学主体上就出现了分配不均的现象。教学资源是开展化学实验的前提和基础，化学实验室、化学仪器、化学药品等是决定化学实验教学能否开展的物质基础。但目前，这些基础条件在一些地方和学校仍然不能很好地满足教学，因此教学资源上的不均衡发展也成为掣制化学实验教学的关键因素。

在移动学习的发展和普及下，教育工作也要做到因时而进、因势而新，充分利用新媒体手段解决新形势下所面临的困境，推动教育公平，教育信息化是解决中学生学习化学实验的有效手段之一。我们利用自建微信公众号“子午化学”进行中学化学实验课程的教学开发，以此来探索“移动学习”未来教育的新模式，为中学化学实验教学提供新的思路。

2 中学化学实验平台研究背景

微信是集社交、通讯、平台化功能于一体的一款公众手机软件，其微信公众平台支持碎片化、移动化、快餐式的学习，为化学实验的学习提供了良好的运行平台。采用西瓜数据平台以“化学”为关键词查找微信公众号，数据截止到2019年9月，共有7 160个搜索结果，结果表明，微信公众平台在中学化学教学中的应用较少，研究理论课教学和习题测试较多，且更新慢、无答疑，仅有的几个与中学化学实验相关的公众号中相关推文数量不足10篇，内容不够全面、系统，学生无法通过这些平台有效地学习中学化学实验。本文采用自建微信公众号“子午化学”开发中学化学实验教学平台，建立初中化学和高中化学实验部分课程资源库，以辅助中学化学课堂教学，为广大中学生和化学爱好者提供一个系统学习中学化学实验的平台。基于此，本文以“焰色反应”为例介绍自建微信平台的设计开发及其实践探究。

3 中学化学实验平台与课程设计

3.1 中学化学实验平台主体架构

平台包括中学化学实验、化学科普两大版块。其中中学化学实验分为初中化学实验和高中化学实验两部分；化学科普包括趣味实验、生活中的化学实验、化学人三部分，平台课程建设框架如图1所示。平台致力于以化学教学为主，化学科普为辅。通过化学科普内容吸引学生和家长关注平台，通过学生和家长的宣传、带动更多学生使用平台学习化学实验，让平台集实用性、趣味性、科普性于一体，让每个学生学有所得。

中学化学实验版块采用实验操作视频、实验讲解、配套习题、拓展延伸及在线答疑五步结合法，开展一种全方位、多角度的化学实验学习模式，平台这一版块为课前预习、课后复习提供了资源保障，有效弥补了课堂化学实验操作缺失。

化学科普版块采用通俗易懂的方式，选取与人类生活密切相关的衣、食、住、行、学、用、玩及化学史等信息，对学生进行化学知识科普宣传，引导学生及广大化学爱好者对化学在生活中的重要作用有一个正确的认识和了解，能够从科学的视角去分析问题并解决问题。

3.2 中学化学实验平台教学模式

结合目前中学生学习化学实验的现状，借助自建微信公众号“子午化学”平台建立了中学化学实验平台教学模式，具体流程如图2所示。首先建立微信公众平台并向中学教师、学生及家长进行有效推广。通过查阅相关文献、搜集并整合资源开发出符合当代中学生认知结构、知识体系的课程。将收集的资料结合学生的实际情况对课程设计编辑后发布到微信公众号上。推文发布后，根据学生的实时反馈，分析、整合学生的实际需求。在后续推出的课程中做出适当的调整，从而让这门课程逐渐满足学生学习发展的需求，最终打造成辅助中学生学习化学实验的一个有力平台。

3.3 中学化学实验课程设计

平台采用五步结合法模式设计化学实验课程，具体模式如图3所示，根据课程实际情况来创设相应的情景，引导学生思考，随后自主观看推文内的实验视频。从学生的角度出发录制实验视频，以服务学生为宗旨，关键步骤设有慢镜头，使学生能够清晰地观看到实验现象，感受化学实验的神奇魅力。实验结束后再对实验原理进行讲解，将产生的现象和实验原理一一对应，进一步让学生了解实验现象产生的原因，从深层次上理解化学知识。合理布置几道习题，学生可及时巩固知识，加深对理论知识和实验内容的认知，从而构建完整的知识体系。再联系生活实际对理论知识进行升华，逐步培养学生运用所学的化学知识解决实际问题的能力。学生可在推文内的留言区针对不懂的问题留言，专业人员会在第一时间进行解答，帮助学生理解重点、突破难点。学生也可以在“联系我们”专栏参与互动讨论，沟通交流、共同学习。

4 “子午化学”微信公众平台课程设计实践应用——以“焰色反应”为例

4.1 观看视频，激发兴趣

采用视频导入的方式，以一段绚丽的烟花视频开篇，顺势抛出问题：“为什么烟花是五颜六色的？”接着引出这节课要学习的内容“焰色反应”。用一张图片展示出不同金属燃烧时的颜色，接下来带领学生一同探索焰色反应的奥秘。

设计意图：通过观看视频及提出的一系列问题拓宽学生的思路，调动学生的学习热情。可以有效地激发学生的求知欲和学习化学实验的兴趣，快速地把学生带入到学习状态中。

4.2 实验展示，激活思维

播放一段实验视频，先初探钠的焰色反应，根据实验视频引导学生总结实验仪器、实验步骤、实验注意事项等。再探钾的焰色反应，进一步巩固并总结该实验。接着播放动图，展示Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Cu等一些常见金属的焰色反应，如图4所示。

设计意图：通过观看实验视频，层层设问，增强学生的参与感，让学生感受到自己是学习的主体。以初探、再探的方式回顾之前的知识，有效的将知识点连成一个知识网络。

4.3 化繁为简，获取真知

通过简单设喻的方式系统解释实验原理，化繁为简，将复杂原理简单化，抽象问题形象化、具体化，加大学生对知识的掌握程度。

原理讲解：需要注意的是焰色反应只是物理现象，并不是化学反应，因为没有新的物质产生。原子由原子核和核外电子构成，由于电子能量较低，只能处于固定的地方，用专业的术语解释就是“原子处于基态”。但安分守己的他们遇到火之后，最外层的电子吸收了大量的能量，马上就变成了“熊孩子”，此时它们跳跃到了能量较高的“激发态”。“熊孩子”如果想回家就要将多余的能量释放出来，能量以电磁波的形式释放，而不同的原子产生的电磁波波长又不同，所以出现在我们眼睛中的光是不同颜色的。

设计意图：用更通俗的语言对科学术语进行讲解，让学生在不经意间自然过渡到深度学习的层次，由易到难，极大提高了学生的学习兴趣，降低了学习的难度，有利于学生对知识的掌握。

4.4 课堂练习，巩固知识

配合实验视频的教学内容布置几道学生易错的经典类型题，推文末尾附参考答案，培养学生的自学能力。

设计意图：学生自主做课后题，根据参考答案判断自己对知识的掌握程度，让学生找出每道习题的知识点归属，回归视频课，反复观看视频，反思自己出现错误的原因，做到学以致用。

4.5 知识升华，灵活拓展

通过观看烟花视频，了解变色打火机的制作原理，让学生明白将具体的化学知识运用到实际生活并不困难，化学知识能够解释生活中的很多现象。同时，通过对燃放烟花爆竹后的空气质量以及反应产物进行分析，让学生思考解决问题的办法，并呼吁学生减少对环境的危害，将绿色化学理念渗透到学生的学习和生活中。

设计意图：让学生正确认识化学、合理分析化学的利弊，树立正确的化学观，能运用自己所学习的化学知识解释生活中的现象，探究解决问题的方法，活学活用。

“焰色反应”推文设计具体流程如图5所示。

5 预期学习效果分析

5.1 激发学生学习兴趣

以灵活多变的教学方法及多模式的情景创设，激发学生的学习兴趣。在教学过程中逐步引导学生思考、讨论，满足学生多元化需求。利用化学趣味实验打破学生对知识的原有认知，发现生活中的美丽化学。在化学科普中拓展学生的科学视野，培养学生的实验操作技能，提升学科核心素养。

5.2 培养学生自主学习能力

采用微信公众平台辅助教学能有够效地激发学生的潜能，打破传统的课堂知识体系，反复观看视频，进行自主学习将所学的知识点具体化、形象化、透彻化，呈现教育信息化时代下一种新的教学形态。平台化学实验视频讲授的内容呈点状、碎片化，一方面让学生直观地感受到化学实验现象，另一方面碎片化的知识有助于学生自主地进行深入学习。这是传统化学实验课堂教学的一种有效补充形式，对培养学生的自主学习能力起到了积极的促进作用 。

5.3 逐步树立正确的化学观

任何事物都有其两面性，化学也不例外。一些别有用心的人利用化学做一些不道德甚至违法的事情，这会误导人们对化学带上“有色眼镜”。不可辩驳的是，化学也给我们的生活带来了巨大的便利，如研发新的化学成分制造抗癌药物，利用化学开发新能源、新材料……通过该平台在开展实验教学的同时进行有关化学知识科普，引导人们正确地认识化学、辩证地理解化学、合理地运用化学知识为生产生活服务。

6 总结

利用微信公众平台学习中学化学实验是对课堂教学方式的一种延续和创新。

①能够有效弥补传统课堂教学的不足，使那些有危险、有毒或因受学时、实验条件限制而无法在课堂中进行的实验，可以让学生在课前、课后通过微信公众平台进行自主学习，有利于提高教学效果；②中学化学实验和化学科普知识两个版块，满足学生多元化发展的需求，让学生在掌握化学科学原理的同时，了解化学科普知识，这种模式能拓展学生的科学视野，提升学生的学科核心素养；③该平台还能实现资源共享，全国的中学生均可以接收化学实验资源，享受移动学习带来的便捷。目前平台还处于探索阶段，针对用户的反馈会在后续推出的课程中不断改进，让“子午化学”微信公众号更好地辅助中学化学实验教学。