微课在化学实验中的运用

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　　摘  要 化学是一门以实验为基础的自然学科。在实际教学过程中，一些实验由于时间不足、环境所限、硬件缺乏、存在危险等因素，无法直观、形象、清晰地展现，而运用微课能够很好地弥补和解决这些问题。在实验中合理运用微课，可以有效辅助化学实验教学，取得良好的教学效果。
　　关键词 微课;化学实验;创新意识;核心素养
　　中图分类号：G633.8    文献标识码：B
　　文章编号：1671-489X（2019）05-0126-03
　　1 前言
　　化学作为一门以实验为基础的学科，实验教学在整个教学过程中占据非同寻常的地位。《普通高中化学课程标准（2017年版）》中提出五大学科核心素养，其中之一就是“科学探究与创新意识”，旨在让学生通过化学实验、科学探究将书本知识应用于实践，从实践层面激励学生敢于质疑，勇于创新[1]。由此可见，化学实验在化学学习过程中、在培养学生科学素养等方面具有非常重要的作用。此外，实验过程中的方案设计、仪器组装、现象观察、数据分析以及合作探究，都带给学生很深刻的印象，弥补了书本知识单一、乏味的不足，让书本知识活起来，能提高学生学习化学的兴趣。
　　然而在实际教学过程中，化学实验本身的局限性却制约着化学实验教学的发展。例如：演示实验多在讲台演示，距离学生较远;学生做实验容易只注重实验过程的体验，而忽视对实验现象和实验结论的归纳整理;实验仪器整理十分烦琐;等等。因此，将微课与化学实验有机结合，利用微课便捷性、及时性、可重复性的特点促进化学实验教学，就显得尤为重要。
　　2 微课及其在化学实验中的应用意义
　　微课（Micro-lecture）的概念是在2008年由美国圣安胡学院高级教学设计师David M. Penrose提出的，主要应用于移动学习或者在线学习。随后，微课传入中国，其内涵和外延得到扩展。如广东省佛山市教育局胡铁生将微课定义为：“以微型教学视频为主要载体，针对某個学科知识点或教学环节而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型网络课程资源。”[2]具体来说，微课无非就是基于教育实际，在传统教学基础上将一节课的重点、难点、疑点及考点等进行细化和突出，并以视频的形式向学生呈现，以便于学生反复观看和学习。
　　微课作为一种新的教学方式，能在我国得到广泛的推广和应用，主要是因为它具有传统教学无可比拟的优势。
　　首先，微课时间短，内容精练。微课时长不超过10分钟，相当于把一节课进行了分解，有利于学生集中精力学习，提高了学生的学习效率。
　　其次，微课内容少，重点突出。微课对学科重点、难点进行剖析、放大，有利于学生查漏补缺，更容易抓住学习要点，便于掌握知识点。
　　最后，微课容量小，利于共享。微课所占内存小，格式多样，便于通过网络传播和共享，打破时间和空间的束缚，促进教育资源的交互和共享[3]。
　　化学实验微课就是把化学实验与微课有机结合，以微课的形式呈现、讲解化学实验，让学生更好地学习。它为化学实验教学带来新思路、新方法。目前，化学实验微课作为一种新生的事物，已慢慢进入化学教学中，也越来越受到教师和学生的喜爱。并且在多媒体基本普及、平板教学大力推广的今天，微课又有了它发展的硬件基础，4G、5G网络的发展更是为微课插上腾飞的翅膀。
　　化学实验微课作为一个新兴的事物，带给师生太多的惊喜和便利。在化学教学中如何更好地使用微课，让化学实验微课发挥更大的作用，成了教师共同思考的问题。笔者20年的高中化学从教经历，经历了从传统教学模式到多媒体辅助下的微课教学模式的转变，深深地感受到微课教学带来的教学变革。
　　3 化学实验微课类型及其应用
　　模拟型实验微课和应用  每一位化学教师在实验课之前都会遇到头疼的事情，那就是很多学生不认真预习实验，或者在实验过程中将注意力全部集中在瓶瓶罐罐和形形色色的实验药品上，忽略了教师强调的注意事项，导致出现听时不认真，做时不会做，实验教学效果不佳，课后实验印象不深刻的结果。化学实验微课的出现能很好地解决这一问题，通过观看实验微课，让学生在自己动手做实验、亲眼观察实验之前，就能仔细了解相关的知识，对实验操作、实验步骤、实验现象等形成初步印象[4]。在实验进行过程中可以及时重播微课，引起学生的关注，帮助学生顺利、有效地完成实验，体验实验成功的喜悦。实验结束后也可以让学生多次反复观看实验微课，加深对所做实验的印象，达到巩固所学的目的。
　　如在进行金属钠与水的反应实验时，针对取用细节可以反复播放微课，加深学生对操作步骤的记忆。同时可以重复观察实验，让学生从实验现象细节中找出浮、熔、游、响、红，以便亲自动手时能及时观察到现象，避免很多学生只看到部分现象而忽略一些细节的情况。
　　危险型实验微课和应用  化学实验既是有趣的，也是危险的，一些小失误或操作不当，都有可能引起意想不到的严重后果。对于大多数学生而言，因为没有亲身经历过，他们很难体会这些危险，实验室的仪器药品在一些学生眼里不过是一些玩具。但是，资深的教师都知道，它们处处隐藏着危险，如果不能严谨地对待每一个实验，那么实验课就会变得危机四伏。侥幸心理让一些学生把教师的谆谆告诫当作耳旁风，面对琳琅满目的实验仪器，狂热就战胜了理智，教师的嘱咐早就抛至九霄云外。针对这个情况，最好的应对不外乎让他们身临其境感受一下。
　　实验微课的出现可以让学生直观地看到一些危险后果，从而加深学生的印象，让他们以严谨的态度对待化学实验，在做实验过程中更认真、更专注，而不是把实验当作一种游戏，从而防止实验中意外事故的发生[5]。如在氯酸钾与二氧化锰加热分解制备氧气的实验中，如果错把黑色的碳粉当成深棕色的二氧化锰，那么后果就是先有火星出现，3～5秒后就会发生爆炸！学生在看完这个微课视频之后，自然就会养成认真查看药品标签、仔细辨别药品物理性质的好习惯。 　　对比型实验微课和应用  在传统的实验教学中，要完整做完一个学生实验，一般会耗费很多人力、物力和时间，是一件很不容易的事情。而有的实验现象如昙花一现，很难给学生留下深刻的印象。针对这种情况，化学实验微课可以很好地解决这个问题。在制作微课过程中，教师可以将几个相关的实验同时拉入微课中进行对比和分析，学生在需要时就可以随时随地拿出来观看、学习，既节约了时间，又巩固了所学知识，一举两得。
　　如在描述氯离子的检验时，学生常常忘记加稀硝酸酸化。教师可以将氯离子的检验设计成一个对比型实验微课，分别把AgNO3溶液滴加到五支盛有NaCl溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水的试管中，然后逐一滴加稀硝酸。通过此对比实验，引导学生排除Na+、OH-、CO32-、H2O 对Cl-检验的干扰因素，效果明显，加深学生对该问题的理解，让学生从根本上知道为什么检验氯离子时要先加稀硝酸酸化，避免在回答问题时出现错误。
　　创新前沿型实验微课和应用  实验是学习化学的基础，更是提高学生化学学习兴趣，让学生热爱化学的源泉。在化学学习过程中，学生开始时被实验吸引，对化学产生浓厚的兴趣;而随着所学内容增多，知识难度加大，尤其是从宏观体验过渡到微观辨析，再通过符号表征来表达，学生需要理解、记忆的东西越来越多，自然会产生厌倦情绪与畏难心理，逐渐对化学学习失去兴趣。而创新前沿型实验微课可以拓宽学生的视野，激发学生的兴趣。
　　在日常教学中时常播放一些创新前沿型实验微课，调节课堂气氛，活跃学生的思维，开阔学生的眼界，能起到事半功倍的效果。如《神奇的魔棒点灯》《不会沾水的纳米材料》《神奇的航天材料》等，通过网络搜索到的实验微课无不深深地吸引学生的眼球，学生表现出强烈的学习欲望，既可以让学生掌握相关的知识，又可以激发学生的学习兴趣。
　　方案设计型实验微课和应用  新课标中对“科学探究与创新意识”这一核心素养的最高水平要求是“能提出综合性的探究课题，能根据假设提出多种探究方案，能评价和优化方案，能对实验中的异常现象和已有结论进行反思，提出质疑和新的实验设想”[1]。学生现在最缺乏的实验能力就是科学评价实验的能力及独立设计、改进实验方案的能力。方案设计型实验微课可以把不同的化学实验方案进行录像、对比、评价，帮助学生对自己的实验方案反思、改进，从而优化自己的实验方案。
　　如喷泉实验是高中化学中非常重要的一个实验，也是培养学生科学探究能力、发展学生创新意识的重要实验。喷泉实验涉及的知识既包含物理知识，又包含化学知识，且实验方案的设计具有非常大的開放性和创新性，对学生来说具有一定的挑战性。通过对该实验的设计和学习，可以激发学生的学习兴趣，拓展学生思维的深度和广度，促进学生对所学知识灵活应用。但往往受实验时间和条件的限制，学生无法充分、全面地分析、评价其他实验方案和及时反思、改进自己的实验。
　　因此，在该实验教学过程中就可以充分利用实验微课，让学生按照自己的实验方案设计实验，并将其录成微课，然后全班学生一起观看、研究各组的实验微课视频，从装置气密性、操作繁简性、成功率等方面进行自评、互评，发现各组设计中的不足，找到各组设计中的优点，最终形成最佳的设计方案，总结实验心得。通过经历这一过程，学生在如何设计实验方案、如何评价实验、如何改进实验方案等方面的能力都将有非常大的提高。
　　4 结语
　　总的来说，化学实验微课的优点很多，它能够解决模拟实验、危险实验的问题;它能使对比实验更清晰、更直观;它能拓宽学生的视野，让学生了解化学的前沿应用，提高学生的实验设计能力;等等。但同时也存在一定的缺点，如微课多趋于碎片化，且缺乏现场感。因此，在实际的化学教学过程中，一方面要大力推广化学实验微课，让它为化学实验教学带来更多的便利;另一方面，不能过度依赖化学实验微课，不能反客为主，让它代替常规的学生实验和化学实验教学。实验教学是化学教学的灵魂，能让学生亲身验证自己所学的知识，也能体会实验成功后的喜悦，提高学生的学习兴趣。在这个过程中，只有与时俱进、扬长避短，才能让化学实验微课在教学中发挥更多、更好的辅助作用。
　　参考文献
　　[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：北京人民教育出版社，2017.
　　[2]胡铁生，黄明燕，李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013（4）：37.
　　[3]张一春.微课建设研究与思考[J].中国教育网络，2013（10）：28-31.
　　[4]李淑聪.“微课导学”在初中化学实验课堂中的应用[J].中学化学教学参考，2018（4）：37.
　　[5]杨承谕.浅谈实验型微课在中学化学教学中的应用[J].中小学电教，2017（1）：134-136.
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