智慧課堂教學模式在高中化學教學中的應用案例研究

智慧課堂教學模式在高中化學教學中的案例研究李認馬鞍山市第二中學457280743@qq摘要：本研究是基于互聯(lián)網(wǎng)+教育背景下，在以往的研究根底上，結合智慧課堂的特征，設計出符合高中化學的智慧課堂教學模式，并用以指導具體教學實踐。目前國家對信息技術融入教育教學很重視，安徽省教育廳也提出從2021年起，全省普通高中結合新課改新高考的要求全面進行智慧學校建設。關鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)＋教育；智慧課堂；化學教學引言：在本次研究中選取了高中化學必修二第二章第一節(jié)?化學能與熱能?進行智慧課堂的教學設計并實踐于真實課堂中。并在實施后進行了教學效果的調查。1.?化學能與熱能?智慧課堂教學模式的設計依據(jù)智慧課堂教學模式將本次教學分為以下環(huán)節(jié)：課前資源準備：首先教師需要對所學的教學內容進行深度分析，制作優(yōu)質的課前學習材料與檢測題，可供學生課前自主學習；大數(shù)據(jù)學情分析：教師根據(jù)大數(shù)據(jù)的結果，進行課中教學過程設計；課中教學過程設計：教師首先分析課前學生普遍存在的問題，引導學生進行課堂自主探究、引導學生歸納總結，建構自我知識體系，接下來進行課堂檢測檢驗學習效果，根據(jù)大數(shù)據(jù)分析學習效果，對于還沒有掌握的知識再進行剖析；課后自主穩(wěn)固學習：學生首先完成教師推送的課后穩(wěn)固習題，然后再根據(jù)沒掌握的知識點進行個性化練習。1.1課前教學內容分析本節(jié)課?化學能與熱能?是圍繞化學能與熱能的關系為主要研究內容，教材內容分為三個局部：第一局部教材先從微觀層面上化學鍵知識入手，說明化學鍵與能量之間的密切聯(lián)系，揭示了化學反響中能量變化的主要原因。然后分析了化學反響過程中反響物與生成物的能量儲存與化學反響吸收還是放出能量的關系，為后面強調與質量守恒一樣，能量也是守恒的觀點奠定了根底。在第二局部中教材通過三個實驗，說明化學反響中能量變化主要表現(xiàn)為熱量的形式，提出吸熱反應與放熱反響的概念。這局部內容強調了科學探究和學生活動，讓學生在實驗探究中認識和感受化學能與熱能之間相互轉化，學習定性和定量的研究化學反響中熱量變化的科學方法。在第三局部中教材為了拓寬學生的科學視野，圖文并茂地說明了生物體內生命活動過程中的能量轉化、能源與人類社會開展的密切關系，使學生建立正確的能量觀。1.2教學目標分析宏觀辨識與微觀探析：知道化學鍵的斷裂和形成是化學反響中能量變化的主要原因，知道化學反響中能量變化的主要表現(xiàn)形式，了解吸熱反響和放熱反應的涵義，能從微觀的角度來解釋宏觀的化學現(xiàn)象?？茖W探究與創(chuàng)新意識：通過實驗探究體驗科學研究的一般過程，了解科學研究的一般方法，在科學探究的過程中可進行實驗裝置的改良，從而提高創(chuàng)新意識。變化觀念與平衡思想：通過化學能與熱能的相互轉變，理解“能量守恒定律〞?？茖W精神與社會責任：通過生產(chǎn)或生活中的實例，了解化學能與熱能的相互轉變，認識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)新型清潔能源的重要性，引導學生關注能源、關注環(huán)保等社會熱點，從而提升學生的科學精神與社會責任。1.3課前資源準備對于本節(jié)課的實踐首先教師對所學的教學內容進行深度分析，提前錄制了課前微課微課和課前導學案可供學生課前學習的資源，為檢驗學習效果，制作了課前檢測題、課堂檢測題、課后檢測題。課前檢測題與課前學習源一起推送給學生，并要求學生在規(guī)定時間內完成自主課前學習，以便教師進行學情分析。教師根據(jù)大數(shù)據(jù)的結果，了解到全班同學與個別學生對知識的具體學習情況從而針對性編制課中教學過程設計，補救其沒有理解之處，幫助學生更好的掌握知識。1.4大數(shù)據(jù)學情分析根據(jù)本節(jié)課課前檢測題給出的數(shù)據(jù)，學生對化學反響能量變化的原因有所了解，能夠初步從宏微兩方面解釋化學反響中能量變化的原因，但對于哪些類型的反響是放熱反響哪些類型的反響是吸熱反響還不清楚。希望在課堂中得到解決，通過課前檢測題也發(fā)現(xiàn)，有些同學還沒有從微觀上理解化學反響為什么有能量變化，所以在課堂中，我設計了宏微結合解釋具體的化學反響中的能量變化。1.5課中教學過程設計根據(jù)課前檢測題，以及微課討論區(qū)中普遍存在的問題出發(fā)，有針對性的進行教學過程設計。在本次課堂中主要采用小組合作實驗探究的學習方式。教師根據(jù)普遍提出問題，引導學生進行實驗探究，引導學生得出實驗結論，總結歸納本節(jié)主要知識內容。在教學活動中設計搶答環(huán)節(jié)，調動學生的積極性與競爭意識，并

充分利用“大數(shù)據(jù)精準分析〞對學生學習情況進行實時掌控。1.6課后穩(wěn)固練習課后教師布置課后穩(wěn)固練習，學生按時完成練習，學生完成后教師根據(jù)大數(shù)據(jù)得出的結果，推送個性化習題，學生可以自主補救知識，自主補救知識環(huán)節(jié)資源選擇是多樣性的，可以針對學習難點推送相應的微課學習，也可查閱輔導書，可上網(wǎng)查閱資料或向同學請教等。2?高中化學?化學能與熱能?的智慧課堂具體實施過程教師活動：展示課前收集統(tǒng)計的結果，課前檢測題結果如圖 1：ftfrtf.fi|掃啊誡J■|：.iiF'*圖1課前數(shù)據(jù)分析根據(jù)此圖可以看出全班90%以上的同學課前學習效果不錯，但對于第3題的掌握情況不好，請答題優(yōu)秀正確率高的同學來解答此題。學生活動：翻開平板，觀看分析結果，了解缺乏。正確率高的同學起來解答問題。教師活動：接下來展示微課討論區(qū)里同學們普遍提出的問題如 ：圖2：〔還有好多討論就未再截圖展示了，僅以此為代表展示大多數(shù)同學存在的問題〕從大家的討論上老師了解到很多同學已經(jīng)理解了為什么化學反響中會有能量的變化， 但不知道哪些類型的反響是放熱反響哪些類型的反響是吸熱反響？那么這節(jié)課我們就來解決這個問題。

留〔&1330?從中我學到了：不管是放｛削貶應還是O熱反響.識程申都有吧耕和放熱階SL測頤一AB番類反響留〔&1330?從中我學到了：不管是放｛削貶應還是O熱反響.識程申都有吧耕和放熱階SL測頤一AB番類反響需于放般反響，坯類霹于吸想反匾■豪陳需 弓鮭詒203煨知硒前裂化學抓為什幺合喩，而且一定國？會平會可以遢過改變部幷親件而便它干?能？1宴曉甬 曰亠二W13303〕學到了；化學反暨中能里變何;的環(huán)國以尺具與化學V!的關系°3事認 QB|^||PgHihiA豪認回*丸正腥：與檢曆的秋態(tài)迥度壓強阪物匱本易的堵構等苒笑踴比劑不彩晌化學反響吸於烈m零少■MIE#劉氏陽 刨0>112243學習了優(yōu)學辰應中能旦的變化規(guī)律t想知遒除以做熱形式啟能還肓其世件么昭武S1W TGS1122:25劉宇軒回髪刁山山：+1刁山山 曰Oi-112ZUZ溫響的BGld背后隱程著一絲絲躱張?刁山山 c05,[=空T￡7本節(jié)鍛課使我更濰地了馨優(yōu)學反響中籬■斷費化，我想知道為件幺斷製化學健刪，形成低學刪熱、丸宇軒 曰Q&111515我筠迫了在底觀上和微觀上化學反皿呻胡屋突化的腿,強JWfe師講的沒有冋題，但我想冋惟化制對代學辰應中能塚畫化曲憲臨有珮些？王tfl捕學別了比學嬴應的亦倉J1舊化學at的斷衫⑷際歩雜的形成UEJIf斤裂和書礁化學誕與皿技和科啟健■之同的關察*還翔卻逵H悴■欄些辰曲哦熱述，?空反創(chuàng)t￡SM反庖"展〕0!文遺通過這節(jié)澈4?起發(fā)現(xiàn)鐲理與化學也有干隹萬増的聯(lián)事“化學辰應必宦伴髓號■孌出，這攔燒"守畋岸的體IkL網(wǎng)時魏叫白了嗨放"■的M和耳疣賊現(xiàn)本禍.魏還希盤了M—下輟8〔純?『*于反響分聾周is郢 曰Wv35-1411:21所有燃燒反響，大多數(shù)化合反響，是曲熱反響。大多數(shù)分解反響是吸熱豆應中和反響放做■耒性建a蘿A|L半虬亍厲Jy戰(zhàn)熱反曲W1GSV料反響有眾肖內在的畝崇駅？苗韶軍55-13J2：3J從黴課口r我了解到化學反響中能量輩牝的*因叩過程，戎洱知道形成和薊幵不同的化學睦所釋咬和吸收的能量辜少的蒂異提由于件么譴成的E*esth比的除ghJ&越■喪化中鍛越和觸敗的富別.理平血遇轉些握圾相反響■些理啟恥辰應劉字軒 E*esth比的除ghJ&越■喪化中鍛越和觸敗的富別.理平血遇轉些握圾相反響■些理啟恥辰應■' ni空■?呼"勺-劉I宇軒冋弟埶?謝謝老廂,T.?]虹屢 Q■■^lctJ53'fln■**r咆遷彥回復李認-謝謝屯師"圖2微課討論區(qū)學生活動：聆聽教師分析，教師活動：引導學生思考：了解本節(jié)課要解決的問題?！翱赏ㄟ^哪些方法感受化學反響中的熱量變化？〞學生活動：小組討論教師活動：給出你們的想法學生活動：可以通過用手觸摸和溫度計測量。教師活動：追問：“什么時候用手觸摸，什么時候用溫度計測量呢?學生活動：放熱明顯的時候用手觸摸，不明顯的時候用溫度計測量。教師活動：還有我們要定量測量的時候，下面我們就用這些方法進行實驗探究，感受化學反響中的熱量變化。教師活動：引導實驗探究1：Mg與HCl反響熱量的變化，溫馨提示：本次實驗所取鹽酸的量為1滴管約為1mL以及當感受到明顯的熱量變化時，就要抽出鎂條停止實驗。學生活動：小組合作進行實驗探究。教師活動：巡視指導，請各小組在課堂任務單上填寫實驗現(xiàn)象及結論，并派小組代表匯報。學生活動：Mg與HCl的反響是放熱反響，由此總結歸納出大多數(shù)金屬與酸的反應都是放熱反響。教師活動：非常棒！還有大多數(shù)金屬與水的反響也是放熱反響，中和反響也是一類非常重要的反響類型，那么中和反響是放熱還是吸熱的呢？我們以NaOH與HCl反響為例進行實驗探究。學生活動：小組合作進行實驗探究。教師活動：巡視指導，請各小組在課堂任務單上填寫實驗現(xiàn)象及結論，并派小組代表匯報。學生活動：酸堿中和反響是放熱反響。教師活動：很好，其實我們把酸與堿的稀溶液發(fā)生中和反響生成1mol水時所釋放的熱量稱為中和熱，在這里同學們只需了解中和熱的概念，選修4我們會進行中和熱的測定和計算。接下來請同學們理論聯(lián)系實際，畫出放熱反響體系的能量隨反響進程的變化圖，并請一位學生到黑板上畫出。學生活動：根據(jù)微課里學習的內容畫出圖形。教師活動：巡查拍照，將經(jīng)典的圖像進行展示，剖析放熱反響體系能量隨反響進程的變化為：反響物要想變?yōu)樯晌?，必須先斷裂化學鍵，這個過程吸收能量，而形成化學鍵又會放出能量，從以下圖3中可以看出，成鍵放出的能量高于斷鍵吸收的能量，所以反響放出能量；從宏觀上看，反響物的總能量高于生成物的總能量，而能量是守恒的，故反響放出能量

斷鍵吸收能量鮑量njrvlffisff故爺呈圖3斷鍵吸收能量鮑量njrvlffisff故爺呈圖3放熱反響體系的能量隨反響進程的變化圖成的能

生棉Ja學生活動：聆聽體會化學能向熱能的轉化過程教師活動：哪些反響是熱能轉化為化學能呢？接下來探究 Ba(0H)2?8出0與NH4CI固體反響的熱量變化。教師改良的實驗裝置如圖 4:請同學們用此裝置看能否制出“怪味冰激凌〞？實驗裝置:蓋子上貼有用水潤學料杯實驗裝置:蓋子上貼有用水潤學料杯試營H—需圖4實驗改良裝置圖教師活動：提示實驗操作步驟為：在濾紙上滴幾滴酚酞試液在試管中參加4-5滴水將潤棉花團套在試管外將稱量好的晶體全部倒入塑料杯中混合立即蓋上蓋子并用盛有少量水的試管快速攪拌混合物，用手觸摸杯子底部感受其溫度的變化請各小組同學記錄好實驗現(xiàn)象，并總結匯報學生活動：小組合作進行實驗探究。教師活動：巡視指導，請各小組在課堂任務單上填寫實驗現(xiàn)象及結論，并寫出Ba(0H)2?8H0與NH4CI固體的反響方程式，并派小組代表匯報。學生活動：各小組匯報的現(xiàn)象是：混合物逐漸呈糊狀，產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，滴有酚酞的濾紙變紅，杯底冰涼試管中的水結冰。說明Ba(0H)2?820與NH4CI固體的反響是吸熱反響，并且生成了堿性氣體NH3。教師活動：那么濕棉花團的作用是什么呢？學生活動：吸收NH3,減少NH3的逸出。教師活動：非常棒，同樣的請同學們理論聯(lián)系實際畫出吸熱反響體系的能量隨反應進程的變化圖，并請一位同學在黑板上畫出。學生活動：聯(lián)系微課內容畫圖。教師活動：巡查拍照，將學生畫出的經(jīng)典圖像進行展示，剖析吸熱反響體系能量隨反響進程的變化為：反響物要想變?yōu)樯晌?，必須先斷裂化學鍵，這個過程吸收能量，而形成化學鍵又會放出能量，從以下圖5中可以看出，成鍵放出的能量低于斷鍵吸收的能量，所以反響吸收能量；從宏觀上看，反響物的總能量低于生成物的總能量，而能量是守恒的，故反響吸收能量。圖5圖5吸熱反響體系的能量隨反響進程的變化圖減的能-；學生活動：認真聆聽。教師活動：現(xiàn)在請同學們歸納總結吸熱反響與放熱反響的類型有哪些？學生活動：小組討論，并將結果填寫在課堂小組合作任務單上。教師活動：請匯報你們的結論？學生活動：放熱反響的類型有：所有的燃燒反響、大多數(shù)化合反響、酸堿中和反響、金屬與酸或與水的反應，吸熱反響的類型有：大多數(shù)分解反應、Ba(0H)2?82O與NH4CI固體的反響。

1:1:表1放熱反響和吸熱反響類型的比照總結放熱反響 吸熱反響所有的燃燒反響局部復分解反響，如:酸堿中和反響局部復分解反響，如:NH4CI固體的反響B(tài)a(OH)2-8H2O與局部置換反響，如：金屬與酸或水的反響高溫局部置換反響，如：C+H2O===H2+CO大局部化合反響少數(shù)化合反響，如：高溫C+CO2===2CO少數(shù)分解反響，如：H2O2的分解大局部分解反響教師活動：接下來進入課堂檢測階段，課堂檢測題第一組如圖 6：11.放熱11.放熱反響-定不需耍加熱就能發(fā)心()2、 吸熱反響「?定熨抑熱才能發(fā)生()3、 化學反響中都伴有能帛的變化’那么科能最變化就一定有化學變化()4、 放熱反響tJ始至終都不需箜從外界吸收能星圖6圖6課堂檢測題學生活動：在線答題。教師活動：調取數(shù)據(jù)，分析學生存在的問題，調取的數(shù)據(jù)如以下圖:

691%?100%(直100% 6100%■ifliV■FM20A1A ■正確展開學主選擇選項的名單7圖7課堂檢測反響圖先說明，第一題的正確答案是“錯誤〞，從圖上可以看出有兩位同學判斷此題是“正確的〞，因此判斷錯誤，第一題的正確率就只有91%了、第二題的正確率為100%、第三題的正確率為100%、第四題的正確率為100%，由此可見學生的學習效果很不錯。陸陽婷.刁dj山、戢陽宇、負交皓、王寶塢、環(huán)象孤柱孟洛戟亞枚.酋幡憐*劉慶陽、憚爾舐矣晉飛.胞正孑，金食臥咸瑤、陳昭:軋詞駅李乍咯兵博舐具曉潔|征確陣雨甫LfflftSB圖8課堂檢測第1題反響圖從大數(shù)據(jù)分析圖上可以清晰地知道哪些同學選錯了， 此題中兩位同學判斷第一題的說法是正確的，這顯然判斷錯誤，為課后進行個性化的輔導提供精確的數(shù)據(jù)，這是智慧課堂教學模式非常大的一個優(yōu)勢。課堂檢測題第二組如下：課堂檢測〔1〕 以下反響屬于吸熱反響的是〔〕鐵與稀鹽酸的反響H2SO4與KOH的反響B(tài)a〔OH〕2?8HO與NH4CI的反響鎂條燃燒〔2〕 以下變化中屬于放熱反響的〔 〕①液態(tài)水汽化②碳酸鈣高溫分解的反響③濃硫酸溶于水④金屬鋅與鹽酸的反響A?①④B?④C?①②D?③④〔3〕 以下說法中正確的選項是〔〕需要加熱方能發(fā)生的反響一定是吸熱反響放熱的反響在常溫下一定很容易發(fā)生是放熱反響還是吸熱反響主要由反響物、 生成物所具有的總能量的相對大小決定吸熱反響發(fā)生過程中要不斷從外界獲得能量，放熱反響自始至終不需要外界能量學生活動：在線答題。教師活動：調取數(shù)據(jù)，分析學生存在的問題，調取的數(shù)據(jù)如以下圖：圖9課堂檢測反響圖從以上圖中可與看出第一題的正確率為100%、第二題的正確率為77%、第三題的正確率為100%。A還沒有人選擇“ 翁B程孟敘腥雨熱張亞玫、金喜善.際雨枳首器似劉床陽、尚長込哋正彥*關値槪吳翳泓陸異熱兩質樂雎塔宇、李儺.李宇熱金述飛C還沒百人選樣“D刁山山、感陽宇*劇文BE、王寶埼、睡圖10課堂檢測第2題反響圖從大數(shù)據(jù)分析圖上可以清晰地知道總共有5位同學選錯了，他們選擇了D選項，這顯然錯誤，教師就可以針對性的分析D選項就可以了，這也是智慧課堂教學模式很大的優(yōu)勢。教師活動：能源問題一直是研究的熱點，其實人類利用能源分為三個階段，第一階段柴草時期，自18世紀中葉以后，煤、石油、天然氣開始進入我們的生活，至今人類依然處于化石能源時期，美國前國務卿亨利 基辛格說：“如果你控制了石油你就控制了所有國家〞，可見化石能源對于我們生產(chǎn)生活的重要性，而這些化石燃料都是不可再生的能源，為實現(xiàn)可持續(xù)開展，我們必須開發(fā)新能源，像風能、太陽能、潮汐能……而大多能源的開發(fā)都離不開化學，希望今天的你學好化學知