应用希沃电子白板对化学实验课进行改进

高岚

关键词：电子白板;化学实验;氢氧化钠变质探究

化学是一门以实验为基础的自然科学，在新中考的背景下，化学实验教学在日常的化学教学中有着不可忽视的作用。学生们通过观察实验现象了解物质之间的相互反应，反思整个实验，体验科学研究的过程，培养学生实事求是的科学态度。然而化学实验课中也存在“现象不明显”“后排学生看不清”“几个同学操作，更多的同学只是观众”的问题。往往化学实验课结束后，只有前排的几个同学能真正体验到化学实验的奇妙。这也是困扰许多化学教师的问题。甚至有时，老师们会放弃个别实验，只介绍过程和结果，失去了化学学科本来的吸引力。

本学期，学校为了改善教室环境，提高课堂效率，为个别教室安装了全新的希沃设备。笔者有幸，在自己任教的班级中能够使用这个全新的设备。经过一学年的熟悉和摸索，对希沃设备有了进一步的认识。本文以“氢氧化钠变质探究”为例，将希沃技术应用到化学实验课上，目的是提高课堂效率，使化学实验现象更明显，学生参与度更高，激发学生的兴趣，提升学生的核心素养。

一、教材分析

本课是“酸、碱、盐”的相关复习课，涉及理解氢氧化钠与二氧化碳反应的现象，相关产物的检验，变质的程度分析，以及碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液的检验方法。本节课是在酸、碱、盐性质的基础上拓展，让学生完成相关物质检验的实验，让学生切身感受检验混合溶液中的物质时，需要考虑溶质之间的相互干扰，体验“先检验干扰项，再除去干扰项，最后检验剩余溶质”的方法。本节课的目的是通过归纳总结，把氢氧化钠与二氧化碳的反应进行整理，从气压的变化过渡到生成物的检验。对氢氧化钠的变质原理、变质后的物质进行检验的顺序和检验的方法等一系列知识进行系统复习，得出判断物质是否变质的一般方法。

二、学情分析

学生通过之前新课的学习，已经较好地掌握了“氢氧化钠与二氧化碳的反应”“碳酸根的检验”以及“氢氧化钠的检验”相关知识点，已经学会用简单的方法证明“久置于空气中的氢氧化钠已经变质”，即单独检验碳酸根的方法，从而为本节课的学习内容打下基础。本节课的重点是如何在氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，分别检验出碳酸钠和氢氧化钠。需要学生学会判断混合溶液中溶质的互相干扰，从检验的顺序，试剂的选择，试剂的量几个角度全面考虑。

三、应用电子白板，改进教学设计，提高课堂效率

1. 实时性——将需要长时间反应的化学实验，在后台进行反应，实时跟拍，让学生体验化学反应的进程，节约课堂的时间。

[课堂片段]教师从广口瓶中取出一片氢氧化钠固体，放在表面皿中，让其在空气中变质。20分钟后，将盐酸滴入氢氧化钠固体，产生的气泡不明显，无法证明氢氧化钠已经在空气中变质，同时也无法证明氢氧化钠的变质程度。

[学情分析]个别化学实验，需要一定的反应时间。比如氢氧化钠在空气中变质，需要经过几天甚至几周的时间，让氢氧化钠与空气中的二氧化碳充分反应，才能观察到一些变化。对氢氧化钠的变质程度进行探究，课堂上的40分钟是远远不够的。以前教师会直接用碳酸钠（完全变质后的氢氧化钠）来做实验，这样，虽然现象比较明显，但是，对学生而言，无法体验化学变化的过程，课堂的演示实验，可信度也不高。

[改进方案]教师提前两周，在课堂上取出一片氢氧化钠固体，放入表面皿中，贴上标签，写上日期，向学生展示。随后的两周时间内，教师每天拍照，上传至希沃设备，学生每天可实时观察药品的变化情况。两周后，教师将待检测的药品取出，用于课堂教學（见图1）。

反思]用希沃实时上传的特性，可以将两周内氢氧化钠的变化情况完全记录下来，也可以编辑成短片。学生通过观察短片，可以切身体验到每天氢氧化钠在空气中的变化情况，体会化学反应的过程，从而，对于久置的氢氧化钠的变质程度的探究会更有兴趣。

2. 直观性——可以将微型实验的现象放大，实时传播，让教室里的每一位同学都能清楚观察到实验现象。

[课堂片段]教师取出一片久置于空气中的氢氧化钠固体，放入表面皿中，向其滴加盐酸。请前排同学上讲台来观察，发现固体表面有气泡产生。将久置于空气中的氢氧化钠固体，放入足量的水中溶解，取待测液于试管中，滴加氯化钡溶液，再请后排个别同学上讲台观察，溶液中有白色沉淀产生。

[学情分析]化学是一门以实验为基础的学科，初中化学的实验现象，通常是产生沉淀，气泡，或者是颜色的变化。这些现象是否明显，与试剂的用量有关，化学课堂中教师的演示实验，决定了试剂的量不会很大，因此，产生的沉淀，气泡，也不会太多。教室那么大，后排学生往往看不清化学实验的现象。他们只能“听”现象，并且用自己的想象力，来理解沉淀和气泡的产生。通常教师也会播放录像，或者请后排同学到前排来看，来解决这些问题。但录像的可信度没有教师当场演示高，而后排同学往前，也无法顾及到每个同学。因此，化学实验课，后排的同学往往比较吃亏。

[改进方案]教师用“希沃授课助手”将手机与希沃电视相连。打开手机录像功能，并用手机支架固定手机。将实验的过程以及现象，拍摄下来并同屏到希沃电视。后排的同学可以通过观看直播，清楚的观察到实验现象（图2）。

[反思]希沃“授课助手”是化学老师的得力助手。将手机与希沃相连，用手机支架固定手机，这样就可以一边做实验，一边拍摄，实时“直播”实验的画面。试过几次之后，学生们的反响很好，最后一排的同学也能清楚地观看到实验的现象。“授课助手”也可以将手机拍摄的照片，实时传递到希沃屏幕上，教师可以把学生当场做的练习或者是梳理的知识点，拍照上传到屏幕上，进行实时的讲解，提高了课堂的活跃度，提升课堂效率。

3. 系统性——希沃白板中的“思维导图”功能，能帮助教师快速梳理和回顾知识点，将碎片知识系统化，形成有条理的知识链，同时在设计化学实验时，也更加系统完整。

[课堂片段]教师提问：请同学们回忆，久置于空气中的氢氧化钠会发生哪些变化？久置于空气中的氢氧化钠固体中的成分有几种？

学生回答：氢氧化钠在空气中会与二氧化碳发生反应，并生成碳酸钠。久置于空气中的氢氧化钠样品的成分有三种可能：碳酸钠，氢氧化钠以及碳酸钠和氢氧化钠的混合物。

教师提问：如何证明该样品中是否有氢氧化钠和碳酸钠呢？你能设计一个实验来证明吗？

小组讨论A小组：先滴加盐酸，观察到有气泡产生;再滴加硫酸铜溶液观察到有沉淀产生。

B小组：先滴加石灰水，观察到有沉淀产生，再滴加氯化铁，观察到有沉淀产生。

C小组：先滴加酚酞，观察到溶液变红色，再滴加盐酸，观察到有气泡产生。

教师：每个小组的实验设计都有各自的问题，请大家注意，物质检验的先后顺序以及是否会互相干扰？

[學情分析]化学实验的设计，是学生在了解物质的性质，理解物质的变化规律的基础上，通过明确实验目的，严谨设计实验步骤，规范实验操作，从而得出科学结论。这对才学习化学不到一年时间的学生而言，要求是比较高的。因此，学生在设计实验时，常常会“顾此失彼”：有时对物质之间可能发生的变化思考不够全面，导致实际操作中有“意外”发生;有时操作不规范，导致现象不明显等。因此，设计化学探究性实验时，需要系统分析物质的性质，明确反应的先后顺序，选择合适的试剂，在连续滴加试剂时不能互相影响，只有把实验步骤明确了，再加上规范的实验操作，才能得出科学的结论。

[改进方案]教师提问：请大家回忆，检验碳酸钠有几种方法？（希沃白板思维导图）学生回答：可以滴加盐酸，观察是否有气泡产生;滴加石灰水，观察是否有白色沉淀产生;也可以滴加氯化钡溶液，观察到是否有沉淀产生。

教师提问：那检验氢氧化钠有几种方法？（希沃白板思维导图）（图3）（图4）学生回答：可以滴加酚酞，观察溶液是否变红;滴加硫酸铜溶液，观察是否有蓝色沉淀产生;也可以滴加氯化铁，观察是否有红褐色沉淀产生。

教师提问：那么先检验碳酸钠，还是先检验氢氧化钠？

小组讨论并交流：先检验氢氧化钠，因为氢氧化钠检验时，现象更加明显。

教师提问：那检验氢氧化钠时，使用的药品是不是会同时与碳酸钠反应？

小组讨论后交流：应该先检验碳酸钠，否则在检验氢氧化钠时，酚酞或硫酸铜溶液都会同时与碳酸钠反应，干扰了氢氧化钠的检验。

[反思]对于复杂的探究性实验，完全放手给学生讨论，有时候学生的思路不清，往往想到什么就做什么，并不能考虑全面。此时，教师需要适当的给学生梳理知识点，将物质的性质和单一检验的方法梳理，然后让学生自主讨论出试剂的选择和先后顺序，这样可以提高课堂效率。同时也让学生体会设计实验的正确步骤，需要先对物质和变化进行分析。

希沃电子白板中自带的思维导图功能，可以帮助学生梳理知识点，让知识系统化，同时也能帮助学生在有限的范围内进行挑选，选择出最佳的实验方案。

4. 趣味性希沃电子白板作为现代教学工具，不同的学科有不同的使用方法。比如“放大镜”功能，可以突出重点，吸引学生的注意力;“版中版”功能可以在课件和黑板之间自由切换，及时解决课堂上学生的形成性问题;“蒙层”功能可以将预设的答案先进行隐藏，与学生的答案同时呈现，让学生有成就感，并节省板书时间。

在现代科学技术发展的今天，教师要紧跟时代的潮流，将智慧融入课堂，激发课堂活力。