交互式白板辅助化学“问题解决式”教学的实施路径——以“化学反应的焓变”为例

福建省福州高级中学 张 鸿

“问题解决式”教学模式是将提出的问题转化为问题解决者内部的心理特征，确定问题解决过程的操作步骤，在一定指导下发现问题、解决问题、实现目标的一整套较为稳固的教学程序。“问题解决式”教学模式强调把学习设置到有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决问题来学习隐含于问题背后的知识，形成解决问题的策略并发展自主学习的能力。在移动互联、人工智能时代，交互式电子白板的使用打破了传统多媒体设备在课堂上不方便编辑加工、学生参与性不强等弊端，为“问题解决式”教学模式提供了直观的实施路径。

一、导入新课，直观高效

早在17 世纪，教育家夸美纽斯把直观性作为一项教学原则正式提出之后，直观教学一直都是教师常用的教学方式之一。对于“问题解决式”教学模式，在新课导入的环节，直观化教学尤其受到教师的青睐。教师通过直观的演示实验、视频、图片等预设开篇问题，充分调动学生的学习兴趣，让其积极参与学习过程，从而达到良好的教学效果。

在化学教学中，实验引入是常用的一种导入新课的方法，最容易激发学生的直接兴趣，为“问题解决式”教学埋下了伏笔。在传统的教学中，实验导入新课的操作方式通常是教师在讲台上演示实验，学生在台下观察，而坐在后排的学生常常难以观察到完整的实验现象，新课引入效果有限。若是利用常规多媒体手段，教师往往采用的是播放实验视频的方式进行新课导入，学生没有身临其境的体验，常常难以实现共情，无法激发学生的直接兴趣。交互式白板的交互性解决了单一的教师讲台演示与实验视频播放的不足，它的交互性功能可以简洁而丰富地调动起学生的多种感官，让学生通过多种外部刺激迅速感知实验过程，给学生直观性的体验，让实验的效果最大化，新课的效率和成效大大提升。

在“化学反应的焓变”这节课的新课导入中，笔者设置了以下导入新课的环节。

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图观察“微火锅”实物。观看产品说明书，了解操作方法。设想，猜测。让学生感知化学反应中的热量变化，感知其在生产、生活中的实用性。导入新课1.展示一盒“微火锅”实物，利用“实物高拍仪”展示其盒内结构和物品。2.多媒体展示“微火锅”的产品说明书。3.提出问题：是否可以在教室里不用火也不用电，就靠“微火锅”里的材料和一瓶矿泉水将火锅煮熟？4.演示实验（利用交互式白板结合高拍仪进行直观投影展示）：向微火锅“发热包”外加入适量矿泉水，将虾架在其上方，观察虾是否变熟。学生代表上台操作，学生观察现象，推测其中的原因。

在授课时，新课的实验导入引发了学生强烈的学习欲望，微小的现象通过交互式白板生动清晰地展现在所有学生眼前。尤其是学生通过投影观察到“发热包”产生的蒸气渐渐将生虾煮熟，不禁拍手称赞，学生对化学反应中的热量变化产生了浓厚的兴趣，“焓变”概念的引入自然水到渠成。借助交互式白板来引入新课，不仅落实了“以教师为主导，以学生为主体”的教学理念，还让学生在自主观察体验中培养了实验观察能力，强化了“科学探究”的学科核心素养。

二、多元解析，化难为易

“问题解决式”教学模式应该以问题为核心，教师在教学过程中有针对性地设计系列“问题”，引导学生主动探索，进行深层次思考，运用基本知识，最终让学生成为问题解决者。在化学课堂教学过程中，遇到抽象的知识点，简单的语言描述显然无法与学生产生共鸣，运用“问题解决式”教学模式可以化抽象为形象，设计直观的问题，让学生的思维由感性认识上升到理性认识。有教育心理学的实验表明，人们在学习时通过视觉获得的知识占80%左右，因此，直观的图像、形象的图片等往往是解决抽象问题的好帮手，教师可以通过它们让学生由直观地感知产生表象，经过对信息的一系列加工处理，通过多元解析的方式来化难为易。

在化学教学中会遇到形形色色的图像，如能量高低图、速率时间图、平衡时间图等，图像认知能力是化学学科核心素养的重要组成部分。在传统的教学中，教师一般采用的是实物画图，在黑板上绘制相关图像来讲授知识点，面对多个图像时，显然需要消耗部分时间绘图，课堂教学实效性差。而以课件的形式投影图像动画进行教学，学生常处于被动接收信息的状态，思维跟不上教师节奏，知识不易理解与掌握，课堂效果不佳。

交互式电子白板很好地解决了“抽象问题形象化”的需求，它与其他多媒体设备相比，最大的特点在于其“交互性”。它的及时批注、拉幕隐藏、探照灯、缩放等交互性功能，能使学生亲生参与到教学中来，让师生的角色及行为发现积极的转变，为教师与学生、学生与学生之间提供了良好的交流平台。

在“化学反应的焓变”这节课中，为突破“从宏观与微观的角度看焓变”的重难点，笔者做了以下教学设计。

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图以下两张图，哪一张代表吸热反应，哪一张代表放热反应？吸热放热反应的△H 分别是正数还是负数？概念理解（环节1）images/BZ_89_428_1717_661_2000.png利用坐标图加强学生对“焓变”宏观原因的理解。images/BZ_89_428_2021_661_2314.png动手画坐标图，并分析其原因（请学生代表上台用交互式白板进行坐标图绘制），得出结论：图1 为放热反应，△H ＜0；图2 为吸热反应，△H ＞0。概念理解（环节2）利用交互式白板，在上述两张图的基础上进行微观角度的坐标图分析。动手画坐标图，并分析其原因（请学生代表上台用交互式白板进行坐标图绘制）。利用坐标图加强学生对“焓变”微观原因的理解，引导学生从图像剖析化学键的形成与断裂带来的热量变化。

在授课过程中笔者发现，亲手绘制并讲解图像的方式使得学生之间得以共情，课堂的有效性大大提高。借助交互式电子白板，微观和宏观角度的焓变分析变得易学易懂。除了图像以外，表格、实验装置图、工业流程图等都可以通过交互式白板进行多元化解析，使知识点化难为易。

三、智能测评，画龙点睛

基于“问题解决式”教学，教师需要在教学过程中适时设置练习，评价学生课堂学习效果。对于问题的设计、练习的安排等要注意让学生主动参与，引导每个学生提出自己解决问题的方法，鼓励学生间的交流讨论，同伴互助，合作学习。

在传统的教学中，教师设置的练习一般是以提问或学生上台板书的方式展开，这种常规模式受众面不大，学生参与度不高。在交互式白板的辅助下，课堂评价环节可以新鲜有趣又极具成效：交互式白板系统的“答题器”功能可判断学生的参与率和评价学生的课堂学习情况，“计时器”功能控制答题的时间以提高效率，“抢答器”充分调动学生的积极性。完成答题后，系统可以自动统计学生答题的准确率并以柱状图形式直观呈现，“拍照对比讲解”功能可以进行个性化讲解。

在“化学反应的焓变”这节课中，笔者用以下例题对学生学习效果进行了评价。

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图课堂检测例题：下列说法不正确的是（ ）A.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B.对于△H ＞0 的反应，反应物的总能量小于生成物的总能量C.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应D.已知A+B=C+D 是放热反应，则反应物A 与B 的总能量一定高于生成物C 与D 的总能量思考，用答题器进行回答。利用例题，复习巩固各知识点。借助智能测评来进行分析及讲解。

在授课过程中，通过学生的答题器作答，学生的完成情况及准确率清晰地呈现在交互式白板上，教师对学生知识点的掌握情况便一目了然。对于智能测评中显示的易错点，教师可以有针对性地强化，课堂的有效性会大大增强。由此可见，借助于交互式电子白板，课堂上可以用最直观的方式调动学生课堂学习的积极性，用最高效的方式对学生课堂学习进行评价。

总之，在交互式电子白板的辅助下，“问题解决式”教学得以高效地组织开展，教学效果得以更直观、更高效地呈现。高效导入新课、有效多元解析、智能课堂测评等路径，使得化学课堂生机盎然，学生在互动中能真正成为课堂的主人翁，成为学习的主体。教师应该深入开发运用交互式电子白板的各项功能，以符合“问题解决式”教学的指向性，构建一个有生机、有活力的交互式课堂。