交互式电子白板在高中化学实验教学中的应用

■杨晓

交互式电子白板在高中化学实验教学中的应用

■杨晓

一、问题的提出

化学是一门以实验为基础的学科，化学的发展和创新离不开化学实验。高中化学中的实验教学不仅可以帮助学生系统掌握化学知识，提高学生的学科素质，还对学生的终身学习和发展起着重要的促进作用。在新课程背景下，很多教师在实验教学中采用教师演示实验和学生分组实验相结合的方式，多采用如下教学流程：

这种方式对激发学生学习兴趣，为学生创设学习情境，提高学生实际操作能力，提高实验学习效果等方面都起到了一定的作用。但从教学实践来看，囿于教学时间和教室空间的限制，这种实验教学方式也遇到一些困难和难以解决的问题，比如：有些实验具有一定的危险性，无法在教室里完成，学生也就无从得到感性认识；学生难以理解与认识实验室中的实验与工业生产有何区别。又如，有些实验现象明显，吸引了学生眼球，但学生可能看了现象，却没有深入思考，不能归纳实验操作中的关键步骤，不能找出影响实验成败的关键因素。

高中化学实验教学肩负着培养学生思维能力，提高学生化学素养的重任。较之初中学生，高中学生已经掌握了初步的化学常识，具有了一定的实验基本技能，在教学设计中嵌入研究性学习，引导学生将验证性实验改为探究性实验，对提升学生的思维能力大有裨益。

交互式电子白板的普及为以上问题的解决提供了可能。交互式电子白板的核心组件由电子感应白板、感应笔、计算机和投影仪组成。白板集黑板、电脑显示屏、投影幕布等多功能于一身，其最大的特点就是交互性强和资源丰富。

二、交互式电子白板在高中化学实验教学中的应用方法

（一）在新授课中，利用白板技术实现危险实验无害化，完成微型实验与实际生产过程的对接，对学生分组实验操作进行实施评价

1.利用视频媒体将危险性实验搬入课堂

【教学片段实录1】

教师在课堂上组织学生分组完成了钠和水反应的实验，强调只能取一小块钠进行实验。如果钠的用量过大，将会造成什么严重后果呢？教师可以利用白板播放事先在教室外录制的一大块钠投入水中的实验视频来完成这个有一定危险性的实验。这个视频的播放不仅使学生对操作中强调“取一小块钠”有更深刻的认识，还会引发学生对大量钠的保存、钠着火的处理等问题的思考和讨论。

有一些化学实验有一定的危险性，有一些化学实验的错误操作可能产生危险后果。在学生对这些实验缺乏认识的情况下，如果安排学生分组完成这些实验，可能产生无法控制的严重后果。在教学片段实录1中，教师在充分预计了实验危险性的前提下，事先把实验的危险充分展示出来，学生也会在惊叹之中认识到注意安全和规范操作的重要性。

2.将实验室中的学生实验与化工生产过程顺利对接

高中化学实验很多都是工业生产的微缩模型，如人教版化学选修四第四章第四节中，电解氯化铜溶液这个实验其实就是电解工业的基础，氯碱工业、电解法精炼铜、电镀等工业生产的基本原理与之完全相同。据此，教师可以设计如下教学环节。

【教学片段实录2】

先进行学生分组实验：用惰性电极电解食盐水，学生根据实验现象推测生成的产物，并检验生成的产物。此时，白板代替黑板，学生可以在白板上根据实验结果书写化学方程式。学生充分讨论后再用白板展示工业生产中的电解槽图片并利用批注功能分析工业生产原理，使学生了解工业生产与实验室模拟实验的区别和联系。

教室空间是有限的，仅限于教室空间内的学习可能是片面肤浅的。利用信息技术设备，我们可以将那些并非为教学而特意设计或建设，但却可以出于教学目的而使用的人文、自然和工业生产场所“搬”进教室，实现化学实验和化工生产的顺利对接，将教室空间和社会空间完美结合，为学生创设立体的、实用的、广阔的学习空间，培养学生用化学的视角观察生活能力。

3.将学生分组实验做现场实录，整理课堂中生成的资源，使这些生成资源效益最大化

在学生分组实验过程中有很多生成性资源，比如学生在实验过程中发现的与预期不完全相符的实验现象，或由于无意间的误操作得到了与预期迥然不同的结果以及创新的实验设计和独特的发现等。如果教师不将这些生成性资源加以捕捉、收集、整理和推广，那么这些资源的效益就没有最大化。用手机摄像功能或摄像机配合交互式电子白板，教师可以在学生分组实验的过程中实时捕捉资源，迅速地加以筛选整合，用视频与全班学生交流讨论，促进这些生成性资源的效益最大化，从而创造灵动活跃的、充满着思想交锋的实验课堂。

（二）复习课中，通过交互式电子白板创建虚拟实验室，回放实验关键环节，帮助学生深入地分析实验

1.创建虚拟空间，建设模拟实验室

复习实验时，我们不可能将实验再做一遍，这不仅会占用教学时间，而且对提高学生理性分析实验、科学处理数据、对相似实验的比较和区分等能力也并无好处。交互式电子白板自带化学学科工具。其中包含高中化学常用仪器绘画工具，我们可以利用这一技术，创建虚拟教学环境，完成对实验的模拟。比如，要复习蒸馏装置、实验室制取乙烯的装置等较为复杂的成套装置，要设计实验证明碳酸的酸性比硅酸强，要对教科书中的某实验进行改进，要对某道实验题的实验装置进行改动，以分析比较改动之后与改动之前的实验效果，都可以创建虚拟实验室。教师可以让学生画出实验所要用到的主要仪器，再依据实验室装配装置的原则将这些仪器组装起来。教师还可以让学生在装配好的实验装置上改动、比较、分析。教师也可以将自己的设计意图展示出来，与学生的设计方案作比较。

2.给实验视频配音，解说实验关键环节

【教学片段实录3】

在复习萃取和分液这个实验时，教师播放消掉了原声萃取和分液的视频。由学生对视频配音，讲解萃取和分液实验的关键步骤、原理，描述实验现象。

3.实拍学生实验，复习时回放进行分析、比较、评价

学生分组实验时，教师拍摄记录学生的操作，课后对典型案例进行甄选，复习时有针对性地进行回放。可以将不同小组的不同实验过程对比，分析不同实验方案的可行性并作出评价。还可以回放实验操作的片段，与学生一起评价反思实验操作，对不规范的操作进行纠正。

4.视频实验测试，训练学生挖掘信息、处理信息的能力

【教学片段实录4】

教师播放视频：一定量的盐酸同时分两次加入碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中。学生看完视频，描述并分析实验现象，书写化学方程式。这种视频测试的方法用全新的方式呈现信息、训练学生的观察能力、挖掘和分析信息的能力。

在实际教学中，教师还应该注意，交互式白板不能代替演示实验和分组学生实验。学生亲自参与的实验教学才有生命力，交互式电子白板技术只能作为实验教学的延伸、补充、拓展。在这个前提下，我们可以将交互式电子白板与实验教学有机地融合，可以充分挖掘利用交互式电子白板的各项功能，将危险实验、化工生产过程“搬入”教室；可以建立虚拟实验室，实验进行理性分析讨论；可以用视频方式回顾实验过程，分析比较试验方案；还可以直接用播放视频题的方式进行实验学习效果测试。这不仅仅加大了课堂的容量，还大大拓宽了课堂的视野，较好地培养了学生的实验能力和创新能力。

（作者单位：武汉市建港中学）

责任编辑 王爱民