利用微課提升初中化學實驗教學效果

摘要：微課是一種深受師生歡迎的輔助性教學資源，在初中化學實驗教學中具有獨特的應用優(yōu)勢與價值。對微課的內涵進行了概述，分析利用微課提升實驗教學效果應該滿足的要求，并提出利用微課增強實驗教學趣味、助力學生克服困難、滿足不同學習需求、保證實驗安全、提升實驗探究意識的具體策略，旨在為教師將微課合理運用于初中化學實驗教學提供參考，提升教學效果。關鍵詞：微課；初中化學；實驗教學微課是在信息技術支持下，按照個體認知規(guī)律，將學習內容、過程以及拓展素材結構化的數(shù)字資源。在初中化學實驗教學中應用微課，符合《義務教育化學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課程標準”）所提出的“注重發(fā)揮現(xiàn)代信息技術的作用，積極探索現(xiàn)代信息技術與化學實驗的深度融合，合理運用技術模擬實驗”。同時，微課的特點和優(yōu)勢可以彌補化學實驗教學在資源、條件方面的不足，優(yōu)化教學形式，提升教學實效。因此，教師應積極探尋有效的應用策略，發(fā)揮微課的價值，改善教學效果。一、微課內涵概述從學科教學角度來講，微課按照課程標準以及教學實踐要求，將教與學的資源整合為視頻，集中教師在講解某個知識點或某項教學活動中的各種教學資源［1］。微課具有三個典型特征：以信息技術為基礎、以視頻為主要載體、內容簡短且完整。二、利用微課提升初中化學實驗教學效果的要求為保證微課能夠在激發(fā)學生實驗興趣、集中學生注意力方面發(fā)揮價值，切實提升教學效果，在初中化學實驗教學中應用微課應滿足以下要求。（一）以課程標準為準則課程標準是義務教育階段化學教學實踐的行動綱領。實驗作為化學教學的重要內容，需要以課程標準為準則。教師需要按照課程標準中對實驗教學的功能定位、教學目標、內在規(guī)律的規(guī)定，選擇合適的資源，設計真實感強、科學合理的微課，這樣才能保證微課符合學生認知發(fā)展需求，有效實現(xiàn)教育目標。（二）以服務學生為根本實驗是化學學科研究物質組成、結構、性質等內容的重要手段，也是培養(yǎng)學生科學探究與實踐素養(yǎng)的重要載體。課程標準提出，讓學生經歷化學實驗探究，發(fā)展以實驗為主的科學探究能力。因此，教師應認識到實驗教學以服務學生能力發(fā)展、素養(yǎng)提升為根本。實驗微課同理，其內容與目標均要以學生為主，并根據(jù)學生的真實需求優(yōu)化內容、提升精細度［2］。（三）微課內容詳略得當教師應結合知識難易度、教學要求、學生情況等對微課內容進行精心篩選、合理取舍，不宜一味地求多、求全，使微課失去引導性與啟發(fā)性。具體來講，實驗微課內容應獨立且精細，與教學內容相適應，充分展現(xiàn)化學實驗知識，并適當“留白”，為學生思考和想象創(chuàng)造機會。三、利用微課提升初中化學實驗教學效果的策略（一）巧用微課，增強實驗教學趣味性在初中階段，化學實驗教學是幫助學生理解理論知識、經歷知識形成過程的重要途徑，對于學生加深知識記憶與理解，提高科學探究能力有著重要價值。很多初中生因為是初次參與系統(tǒng)的化學實驗探究，會因獲得自主實驗的機會而感到喜悅，會在看到化學現(xiàn)象時感到新奇［3］。但也有其他情況存在，比如一些枯燥乏味、復雜程度高、失敗概率高的實驗，可能影響學生的實驗信心與興趣。面對這種情況，化學教師可以巧妙利用微課，選擇趣味性強的微課資源，激發(fā)學生的內部學習動機，支持學生勇敢挑戰(zhàn)，主動、積極地完成實驗探究。以人教版化學九年級上冊“分子和原子”的實驗教學為例，教材通過“在靜置的水中加入品紅并觀察其擴散現(xiàn)象”的實驗來引導學生走進微觀世界。這一實驗較為簡單，難以充分激發(fā)初次探究物質微觀世界的學生的興趣。對此，教師可以在網絡上搜索合適的資源，以教材中的實驗為基礎進行拓展教學。例如，為學生播放一個微課視頻：在一杯裝有三分之二水的燒杯中，加入少量品紅，品紅肉眼可見地散開；隨后，畫面切換到微觀層面，展示品紅分子在水中做無規(guī)則運動，發(fā)生碰撞并與水分子結合；最終視角再次回到宏觀世界，呈現(xiàn)水被品紅染紅。這個視頻可以激發(fā)學生探索畫面中一個個微粒的興趣，引導學生探索并驗證水變紅色是否由微粒的運動引起，從而有效地激發(fā)他們對實驗的興趣。利用微課可以使實驗更加生動形象，豐富學生的感官體驗，提升其對實驗內容的興趣，調動其參與實驗探究的積極性，為取得良好的實驗教學效果奠定基礎。（二）巧用微課，助力學生克服困難化學實驗建立在理論與實踐統(tǒng)一的基礎上，需要運用化學理論指導實踐行為，一方面考查化學知識儲備，另一方面考查動手操作能力。因此，學生經常在實驗中遇到困難。困難的存在既有積極意義，也有負面影響—雖然可以增加實驗的挑戰(zhàn)性，但也會影響學生的自信心。利用微課，可以集中呈現(xiàn)關于實驗難點的信息化資源，直觀地呈現(xiàn)實驗細節(jié)，引導學生深入了解實驗內容，深化相關知識理解，助力學生克服困難，從而優(yōu)化實驗教學效果。以人教版化學九年級上冊“水的凈化”實驗教學為例，在這一實驗中，通過動手操作掌握不同凈化方法的步驟與注意事項是實驗難點。按照實驗方案，要在沉淀完全后再進行過濾，但部分學生經過幾次操作后發(fā)現(xiàn)過濾后的樣品仍然渾濁，便因此出現(xiàn)焦急、厭煩等負面情緒。對此，教師可以利用微課視頻幫助學生掌握實驗技巧，使學生觀察視頻中的操作方法，與自身的操作進行對比，自行尋找導致過濾效果不理想的原因。有些學生發(fā)現(xiàn)，過濾時倒入濾液速度過快會造成濾液邊緣高出漏斗邊緣，高出濾紙邊緣的濾液未得到過濾，直接流入燒杯中，導致過濾后濾液仍然渾濁。也有些學生注意到視頻中操作人員在引流一段時間后，會檢查濾紙情況。他們模仿這一行為后，發(fā)現(xiàn)是引流的玻璃棒有時會將濾紙戳破，導致一部分濾液未經過濾直接流入燒杯，從而出現(xiàn)渾濁的情況。通過微課視頻的點撥，學生順利找到了實驗屢次失敗的原因，并對實驗操作步驟與注意事項有了新的認識，從而成功克服實驗中的困難。微課具有直觀化、可視化的優(yōu)勢。當學生在實驗操作中遇到困難時，教師通過實驗微課，幫助學生鞏固實驗內容，找到化解困難的方法，能夠保證學生高效完成實驗任務，牢固掌握相關知識，優(yōu)化實驗效果。（三）巧用微課，滿足不同學習需求認知水平差異在學生群體中客觀存在，因而學生在實驗中會有不同的學習需求。關注學生的認知差異是實現(xiàn)素質教育的基本要求?；瘜W實驗教學不僅僅是模仿和還原教材中的實驗方案，還允許學生根據(jù)掌握的化學知識創(chuàng)新和優(yōu)化實驗方案，其難點在于如何滿足不同學生的實驗需求［4］。微課的出現(xiàn)為滿足這些不同需求提供了可靠的支撐，教師可以在網絡上搜集資源，了解其他學校學生在相應探究部分提出的實驗方案，做好預設；同時，基于現(xiàn)有教學資源，做好差異化教學準備。以人教版化學九年級上冊“燃燒和滅火”為例，在組織學生探究“燃燒的條件”前，教師在網絡上檢索了相關實驗微課資源，提煉出三種實驗方案：一是選擇各種物品進行燃燒實驗，觀察哪一些物品為可燃物，哪一些為不可燃物；二是基于生活中熄滅蠟燭、吹滅火柴等現(xiàn)象，將可燃物與空氣隔絕，判斷其是否還會繼續(xù)燃燒；三是選擇兩種性質不同的可燃物，比較它們的燃燒特性。在實驗資源準備環(huán)節(jié)，教師在準備好教材實驗方案所需儀器與物品后，還為學生準備了小木棒、玻璃棒、玻璃罩、蠟燭、木條、煤炭等物品，并提供不同實驗方案的微課。在課堂教學環(huán)節(jié)，教師鼓勵學生大膽思考，嘗試新的實驗方案，允許方案存在差異，并為學生提供所需的實驗資源。在學生遇到困難或陷入誤區(qū)時，及時提供微課引導學生。微課資源能夠在教與學兩個環(huán)節(jié)中發(fā)揮作用。課前利用微課資源預測學生的實驗需求，課中在微課資源的輔助下落實差異化教學，可使學生積極主動地參與實驗，滿足學生自主探究需求，從而提升教學效果。（四）巧用微課，保證實驗安全進行化學實驗離不開儀器、操作、藥品等要素，而不可避免的，常用且方便獲取的實驗藥品中有一部分會污染環(huán)境且具有危險性，同時，有些實驗操作具有一定風險。為了規(guī)避安全隱患，一些實驗常被替代或放棄。不同實驗產生的現(xiàn)象不同，帶給學生的體驗也不同。豐富學生實驗體驗不僅能開闊學生視野，更能提升他們的實驗能力。因此，我們需要有效解決實驗安全問題。微課可以通過規(guī)范演示實驗步驟，對安全隱患進行特別說明，引導學生在實驗中注意安全，幫助教師加強管理。此外，微課還可以利用可視化的優(yōu)勢創(chuàng)設情境，即使是演示實驗，也能讓學生有身臨其境的感覺，從而保證實驗安全、有效開展。以人教版化學九年級下冊“實驗活動6酸、堿的化學性質”為例，這部分實驗中使用的稀硫酸、稀鹽酸、稀氫氧化鈉等溶液均具有腐蝕性。實驗以小組合作形式進行，多人操作過程中容易因配合不當而出現(xiàn)腐蝕性溶液泄漏問題。為了預防安全問題，教師在實驗前利用微課介紹了本次實驗中的安全風險，提醒學生重視實驗安全，并直觀展示了預防腐蝕性藥品泄漏的方法。經過微課指導，各小組主動設置安全管理員，負責實驗中的藥品管理，并制定管理方案和細則。例如，獲取實驗藥品后，將腐蝕性藥品與普通藥品分區(qū)存放，專人看管；使用腐蝕性藥品時，組員之間要密切溝通，及時詢問藥品狀態(tài)，做好配合；所有參與實驗的組員佩戴好防護工具，彼此檢查防護得當后方可操作；使用腐蝕性藥品時避免接觸眼部、口鼻等部位；實驗完成后，檢查藥品是否密封，相關用具是否得到有效處理。通過這些措施規(guī)范組員操作，可有效預防實驗中的安全風險。發(fā)揮微課對學生自主實驗的指導作用，可使學生認識到化學實驗中切實存在的安全風險，并掌握預防風險的方法，保證實驗安全、順利進行，確保學生有完整且良好的實驗體驗，有效發(fā)揮實驗的教育作用。（五）巧用微課，提升實驗探究意識實驗探究是初中生應該具備的一項重要能力。只有在化學實驗教學中培養(yǎng)學生的自主探究意識，才能持續(xù)提升他們的實驗探究能力，使教學有更好的效果。微課可以替代傳統(tǒng)的實驗導學案，以更生動的方式啟發(fā)學生思維，指導學生進行實驗探究，幫助學生養(yǎng)成通過實驗深入探究化學知識的良好習慣。這種意識與習慣能夠影響學生以后的學習方式與行為，對他們的終身發(fā)展有益［5］。以人教版化學九年級下冊“生活中常見的鹽”為例，教師為“復分解反應發(fā)生的條件”實驗的教學制作了微課視頻。視頻由一個錯誤的復分解反應化學方程式“2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl”導入，啟發(fā)學生思考并分析其中的錯誤。學生會發(fā)現(xiàn)錯誤在于其中不溶于水的物質解離出了離子，水分子也出現(xiàn)解離。由此，學生回憶復分解反應的定義，并進一步思考復分解反應發(fā)生的條件。隨后，視頻出現(xiàn)“你認為呢”四個字，引導學生進行假設，并留出時間讓他們思考假設的可能性。接著，視頻出現(xiàn)“你能通過實驗驗證假設嗎？”這句話，鼓勵學生根據(jù)提示設計實驗方案，選擇儀器與藥品進行操作。有思路的學生可以根據(jù)視頻提示開始設計實驗方案并動手操作；而對于缺少思路的學生，教師可以讓他們繼續(xù)觀看視頻，視頻會繼續(xù)提供實驗提示，例如“你能利用HCl與NaHCO3進行驗證嗎？”在學生面對不確定的化學問題時，這樣的微課視頻可以引導學生，使其勇于通過實驗探究的方式來探尋知識的本質。利用微課