基于科学探究视角下的微课教学设计和实践反思

张星华

摘要：微课主题明确，内容短小精炼，随着信息技术的不断发展及其在教育教学上的不断渗透，其在各科教学当中的应用越来越广泛。本文以焰色反应为主题，呈现了微课教学设计，通过将实验视频和虚拟实验相结合，引导学生探寻烟花绽放时能够呈现出多彩颜色的奥秘的过程，培养学生勇于质疑和创新的科学精神。

关键词：焰色反应;微课;教学设计

焰色反应处于人教版高中化学必修一第三章第二节第一课时，课标对此要求为演示实验。焰色反应从物理变化的角度来探究金属及其化合物的性质，通过焰色反应的学习能够加深学生对金属元素的理解。焰色反应在生活中的应用广泛，其实验现象直观有趣，能够激发学生对化学的学习兴趣。

一、学习目标

了解焰色反应的概念;观察并能够说出几种重要金属元素焰色反应的颜色;了解焰色反应实验的本质、操作步骤，掌握焰色反应在物质鉴别、检验及其在生活中的应用;尝试发现实验中的不足并进行改进，培养实验创新的能力。

二、教学过程

（一）创设情境，提出问题

利用NO—BOOK 软件播放视频：燃放的烟花。

提问：烟花的成分有哪些？五颜六色来自于什么物质？

（二）探究钠和碳酸钠灼烧的颜色

播放金属钠的单质和钠的化合物：碳酸钠灼烧的实验。

观察实验现象并记录，初步理解焰色反应的概念。

（三）焰色反应的实验操作方法

回忆碳酸钠灼烧时的实验操作，总结并提炼焰色反应的操作方法：烧 → 蘸 → 烧 → 洗→烧。

（四）焰色反应的原理

提出问题：焰色反应属于化学变化吗？

焰色反应本质的解释：金属或它们的化合物被灼烧的过程中吸收了外界的能量，使得电子的能量增多，从能量较低的轨道跃迁到能量比较高的轨道，再次跃迁回能量比较低的轨道因为跃迁后的电子不稳定，再次跃迁的过程中多余的能量就会以光的形式释放出来。其特殊颜色是因为电子能量有变化，并没有生成新的物质，前后分子的种类没有改变，也就没有涉及物质结构或者化学性质的变化，所以属于物理变化。

（五）焰色反应的实验改进

1.教材实验所用的是铂丝蘸取待测液，但是酒精燃烧会发出黄色火焰，因此会干扰金属单质或它们的化合物的颜色，另外有些金属或它们的化合物的焰色现象不明显，尤其是钾的焰色反应现象，如果不透过蓝色钴玻片很难直接观察到紫色，因此，对实验进行了改进。

2.改进后实验操作

（1）首先配置金属盐的饱和溶液，再按照体积比为1：1.5的比例将饱和溶液与水乙醇混合。

（2）将配置好的混合溶液分别装进喷雾瓶中，对着点燃的酒精灯进行喷洒，喷洒时关灯，观察钾的焰色时透过蓝色钴玻片。

3.改进的优点

（1）实验现象很明显，可见度比较高。

（2）实验仪器比较常见易用。

（3）实验操作比教材实验简单，能够重复。

（4）激发学生的学习兴趣，提高了学习的参与度和积极性。

（六）观察几种金属的焰色反应

观察几种常见金属的焰色反应，重点识记钠和钾的焰色。

（七）解释烟花的秘密

利用NO-BOOK软件解释烟花五颜六色的原因，解决开头提出的问题。

（八）巩固练习

鉴别三组物质，要求学生用寻找最简便的鉴别办法。思考交流，应用焰色反应进行鉴别。

三、教学反思

本节课的创新之处有以下两点：一是利用 NO-BOOK 软件进行虚拟实验。NO-BOOK 虚拟实验软件能够很逼真地模拟真实实验的场景，利用进行NO-BOOK 软件的虚拟仪器和药品进行了虚拟实验，加入不同金属盐的烟花效果，对于学生的视觉刺激非常强烈，能够激发学习兴趣，进一步理解焰色反应。二是对焰色反应实验进行了改进。本课对焰色反应实验进行了三处改进：一是增加了金属钠燃烧时的焰色反应，教材中只给出了金属化合物的焰色反应，不利于学生对概念的理解。增加钠单质的焰色反应使学生能够直观地观察到金属单质燃料时的颜色;二是将金属化合物的焰色反应中的盐溶液换成了固体，使得焰色反应的颜色加深，实验现象更明显;三是对几种常见金属利用喷雾瓶进行了焰色反应实验，增强了焰色反应的趣味性，使学生进一步体会到了化学的美丽和神奇。

通过借助NO-BOOK虚拟软件创建真实情景，提出问题，并在最后借助动画效果进行了解释，前后呼应，解决了烟花五颜六色的原因这一真实的问题情景。教材中的焰色反应存在实验现象不明显、耗时较长等问题，本节微课对实验进行了多处改进，有利于学生更好地理解焰色反应的概念，实验效果直观并且绚丽，对于学生的视觉刺激非常强烈，调節了课堂气氛。本节课将知识技能的掌握与科学探究和创新能力的发展等方面融为一体，促进了学生核心素养的养成，体现了新课程标准的基本理念。

参考文献：

[1]林建芬等.基于STEAM理念的焰色反应实验改进[J].化学教学，2017（8）.