基于信息技术的智慧课堂教学尝试

董向文

[摘 要]智慧课堂是教育信息化达到一定阶段的产物，有效地应用智慧课堂，可以充分发挥信息化教育技术在丰富课堂教学内容、促进学生思维品质及核心素养发展等方面的积极作用。文章以“煤的干馏 苯”一课为例，探讨如何科学有效地应用智慧课堂，更好地开展信息化教学。

[关键词]信息技术;智慧课堂;苯

[中图分类号]    G633.8        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）35-0066-03

随着教育信息化的快速发展，智慧课堂应运而生。智慧课堂是指在物联网、大数据、富媒体、智慧学习空间、“云+端”等现代信息技术的支持下，结合教师智慧、现代信息技术智慧和学生智慧构建的具有交互性和實时性的智能化、高效化、个性化新型课堂，是培养智慧型人才的课堂，是未来课堂教育发展的一种新形式。

为了检验信息技术下的智慧课堂教学效果，笔者以鲁科版高中化学必修2“煤的干馏 苯”一课为例，探索信息技术下的智慧课堂教学，希望从中可以得到些许启示，并对广大教师有所帮助。

一、教学背景

1.教材

本节课的教学内容是鲁科版高中化学必修2第3章《重要的有机化合物》第2节《石油和煤 重要的烃》的第三课时，主要学习一种新型的有机化合物——苯，从苯的结构、性质和应用入手，和前面学过的乙烯等不饱和烃做对比，从结构上再次认识碳原子的成键特点，并且通过比较苯与乙烯等不饱和烃的结构与性质上的差异，形成“结构决定性质”的化学思维，为后面学习芳香烃打下基础，同时认识化学对人类社会的正面价值，培养“科学精神与社会责任”化学学科核心素养。

2.学情

学生在上本节课之前已经初步掌握了有机化学结构与性质的关系，也学习了一些常见的有机化合物（如甲烷、乙烯等）知识，还了解了怎样使用“证据推理”来验证乙烯这一类不饱和烃的性质。但学生的化学素养尚未完全形成，有机化合物的知识也不够丰富，需要在不断的学习中获得提高。高一学生具备初步的运用信息技术的能力，对云平台、平板电脑的使用能够达到基本熟练的程度。

3.教学思路

本节课是高中有机化学承前启后的一个重要部分，一方面可以通过结构与性质的关系传达化学核心概念与核心思想，另一方面可以通过与乙烯的对比，联系烷烃和不饱和烃，并且为后面大量的环状有机化合物的学习做好铺垫。从科学技术和社会发展的角度看，学习物质的性质、来源、用途、危害等，则是现代公民必备的化学素养。

在智慧课堂的设计中，通过课前、课中、课后三个环节，引导学生从化学学科的角度来学习苯的知识框架，并在这个学习过程中提升认识问题、提出问题、解决问题的能力。

本节课的教学方式与“先学后教”相似，通过翻转课堂，由学生课前在平板电脑等移动终端上自主学习教师布置的内容，学生在学习中遇到的问题先通过互联网自行解决，解决不了的问题再在论坛中进行初步的相互交流。

本节课，教师利用云平台将师生的活动全部纳入云教学中，学生的问题、教师的教学、同伴的互助均通过智慧课堂的教学云平台进行，体现信息技术与课堂教学的深度融合。

二、教学过程

1.在线学习与交流（课前）

学生活动1：在线观看教师上传的视频，了解苯的发现史、我们周围的苯、苯的合理使用等知识。

学生活动2：在线完成学习任务单，先预测苯的化学性质，尝试通过设计实验来验证自己的预测，形成“证据推理”的化学思维。

学生活动3：将自学的成果在学习群和讨论区中进行交流，提出自己的困惑，也可以帮助别的同学答疑。

教师通过了解学生的自学情况，诊断学生的学习状况，以便更好地完成课堂教学。因此本节课需要由教师课前先发布两个方面的内容，一方面是苯的相关视频、微课等数字信息，另一方面是设置相关的问题，通过问题串的形式引导学生自主探究，不断实现学习进阶。

2.课堂交流与探讨（课中）

（1）提出问题

让学生从苯的组成、结构预测苯具有的性质，并讨论如何通过实验验证自己的预测;引导学生学习苯的相关化学史，了解前人在探究苯的性质中所做的工作，以及当时为什么很多科学家都无法正确认识苯的性质，并顺势提出问题：如果你是科学家，会怎样去探究苯的结构和性质？

（2）交流探讨

从苯的组成看，氢原子数非常少，应该与前面学过的乙烯等不饱和烃的性质类似，但事实上苯的性质与乙烯差异极大。教师从结构、性质、实验等入手，帮助学生打破原认知，并鼓励学生小组合作，探讨如何证明苯的性质与乙烯不同。

本处设置的问题包括“苯分子中是否存在碳碳双键？”“如何验证苯分子中碳碳双键的存在？”等，最佳的做法是教师因势利导，由学生自己提出问题。

（3）随堂实验

化学是一门以实验为基础的学科，无论信息技术如何先进，终究不能替代实验在化学中的地位。在本节课的教学中，教师应注意让学生亲身体验真实的化学，而不是单纯地观看视频和浏览网页。

在本节课中，笔者设计了几个随堂实验，如苯的燃烧、苯与酸性高锰酸钾的反应、苯与溴的四氯化碳溶液的反应。学生通过实验，一方面观察到物质发生化学变化的现象，另一方面通过现象来学习物质的性质，培养了“证据推理和模型认知”化学学科核心素养。

实验中，学生通过点燃苯，看到浓烟和明亮的火焰，闻到气味，再通过自己设计的验证实验，观察到苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色。亲自实验的收获远比观看视频和浏览网页大得多。

3.深度学习（课后）

本節课是高中化学必修部分对苯的知识学习，属于浅层次的认知，对于一些现象或成因，学生无法一下子在课堂45分钟内完全掌握。而新课标要求学生的学习不应该仅限于教室中的学习。智慧课堂的实施，延长了学习的时间，拓展了学习的空间，突破了学习的场域。学生学会学习方法后，不应该仅限于课堂，可以继续在课后研讨、交流、质疑、探究，不断提升学习的深度和广度，实现泛在学习。

在此阶段，笔者设置了一些问题，如“从苯的结构中可以获得哪些启示？”“芳香烃有哪些共同性质？”等，引导学生层层递进，在解决问题的过程中不断迁移学科知识，最终实现深度学习。课后，部分学生意犹未尽，在电脑上搜索苯的相关知识，说明本节课的教学效果很好。

三、教学反思

1.信息技术的作用

智慧课堂需要应用现代化信息技术，特别强调移动终端（如手机、iPad、平板电脑等）与课堂教学的结合，通过移动终端与云端相连，开展分组讨论、在线抢答、随堂测试等活动，利用大数据进行分析，实现精准教学。信息技术的应用对提升学生学习的积极性有很大的帮助，同时对重难点的突破和加深学生对知识的理解有促进作用。

但目前有的智慧课堂存在“穿新鞋走老路”的现象，仅将先进的信息技术当成更好的“黑板和粉笔”，没有真正了解智慧课堂及信息技术的作用。智慧课堂不仅是一种很好的教学工具，而且能够解放学生大脑，让学生的学习更具自由性、合作性、探究性和创造性。课堂中，学生在遇到问题时，并不是第一时间找老师解决，而是先自行思考、探索，然后通过网络搜寻、同伴互助来解决，这样的课堂才是真正的智慧课堂。

2.素材的选择

微课是智慧课堂的重要组成部分，本节课的微课主要是讲解苯的微观结构，帮助学生从分子层面学习苯的相关知识，所以需要教师精心准备，特别是对苯分子中特殊的化学键的分析和推断。同时配置学习任务单，告诉学生本节课要学什么、怎样学以及学到什么程度。

从深度学习的角度考虑，建议在微课中增加杜瓦苯、棱晶烷等知识，重现化学史上科学家对苯的探究历程。这样，一方面在课时上不影响本节课的教学，另一方面可以拓宽学生视野，增加学生的化学学习兴趣。

3.现场的反馈

本节课有两个问题学生比较困惑，一是苯的结构中为什么没有碳碳双键，二是苯的性质为什么是易取代、难加成、难氧化。

第一个问题涉及化学史中科学家对苯的探究。法拉第发现苯以后，科学家们一直很困惑，从苯的分子组成来看，氢的含量非常低，符合不饱和烃的结构特征，分子中应该存在碳碳双键或碳碳三键，但事实上苯并不具备典型的烯烃或炔烃等不饱和烃的性质。学生有此疑问，说明他们经过了认真的思考，并且能够从组成、结构等方面对有机化合物进行分析，化学学习能力得到了一定的提升。

第二个问题则是典型的“结构决定性质”的化学问题。苯分子中存在的不是碳碳双键和碳碳三键，而是一种特殊的离域大π键，由于结构不一样，性质自然就不同。在这方面，学生能够提出疑问，说明已经初步形成化学元素观和微粒观，提升了“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养。虽然高一的学生不需要在课内掌握离域大π键这一知识点，但能够了解它是不同于碳碳单键和碳碳双键的，苯分子中不存在简单的碳碳单键和碳碳双键交替的结构，就是一大收获。

在传统的化学课堂中，上述问题首先需要学生反馈给教师，教师再对学生进行指导和帮助，即“以学定教”。但在智慧课堂的平台下，学习不再是简单的师生间的交互，不但可以由学生向教师即时提出疑问，请求解答，也可以在论坛中由学生间互助解决，还可以通过网络资源自行了解，实现有针对性的泛在学习。智慧课堂的交互性，使得学生对本节课的学习及时而有效，真正实现了深度学习。

4.智慧与能力的培养

智慧课堂的应用，最终会实现学生智慧与能力的培养，这是通过师生情感交流与智慧教学的实践综合达成的。这点从智慧课堂和“先学后教”的翻转课堂存在的差异性可以看出，“先学后教”强调“兵教兵”，教师的作用被大大削弱，但是智慧课堂中，师生形成一个学习共同体，不是简单地让会的教不会的，而是一起提出问题、合作探讨、寻求答案，最终实现智慧与能力的培养。

新时代已经来临，未来的课堂必将是信息技术全面应用的课堂，通过信息技术与课堂教学的深度融合，促进学生智慧的生成，而依托信息化，学习也更具自由性、开放性、能动性和创造性，最终促进“传统知识课堂”向“智慧课堂”的转变。

[   参   考   文   献   ]

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（责任编辑 罗 艳）