李新義+夏建華+蔣蓓蓓

摘要：以“乙烯”為例，運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，在課前微課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，課堂上利用AR技術(shù)建構(gòu)乙烯結(jié)構(gòu)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)學(xué)生開展科學(xué)探究，數(shù)據(jù)分析功能優(yōu)化教學(xué)決策、促進(jìn)及時(shí)反饋等，做到了信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的融合創(chuàng)新，促進(jìn)了學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)；信息技術(shù)；翻轉(zhuǎn)課堂；數(shù)字化實(shí)驗(yàn)；科學(xué)探究

文章編號：1005–6629（2017）9–0040–07 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，是我國教育事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的融合創(chuàng)新為中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革注入了勃勃生機(jī)，翻轉(zhuǎn)課堂[1]、智慧課堂[2]、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)[3]等以信息技術(shù)為支撐的教學(xué)形態(tài)已深刻地影響著中學(xué)化學(xué)教學(xué)。筆者認(rèn)為，面對課堂上紛繁呈現(xiàn)的信息技術(shù)，需要從學(xué)科核心素養(yǎng)的角度審視其在促進(jìn)學(xué)生發(fā)展方面的價(jià)值，評價(jià)其對提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)。本文擬以人教版化學(xué)2“乙烯”的課堂教學(xué)為例，在學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)下，探索信息技術(shù)與中學(xué)化學(xué)教學(xué)的融合創(chuàng)新。

1 教材分析及教學(xué)流程

本節(jié)課是在學(xué)生掌握甲烷為代表的烷烴的結(jié)構(gòu)和主要化學(xué)性質(zhì)，對有機(jī)物中結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的特點(diǎn)有了初步認(rèn)識的基礎(chǔ)上進(jìn)行乙烯教學(xué)的。通過乙烯的教學(xué)為不飽和烴學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用。乙烯是最簡單的烯烴，是烯烴的代表物，是一種重要的化工原料，乙烯以及乙烯的產(chǎn)品已滲透到人類生活的若干領(lǐng)域。從學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)上來考慮，乙烯的學(xué)習(xí)為學(xué)生建立了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)，深化了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的觀念；有利于學(xué)生掌握有機(jī)物性質(zhì)及其變化的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生宏微結(jié)合、證據(jù)推理、科學(xué)探究等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

本節(jié)課用到的信息技術(shù)有翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式、AR技術(shù)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)、思維導(dǎo)圖和相關(guān)課堂管理與互動(dòng)技術(shù)，其宗旨是運(yùn)用信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。其教學(xué)流程如下：

2 主要教學(xué)過程及分析

2.1 課前學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)

學(xué)生學(xué)習(xí)微課、完成練習(xí)，教師依據(jù)數(shù)據(jù)形成精準(zhǔn)教學(xué)決策。

2.1.1 學(xué)習(xí)微課

學(xué)生課前利用翻轉(zhuǎn)課堂云平臺學(xué)習(xí)微課，初步了解了乙烯的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。微課的教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

2.1.2 完成練習(xí)

學(xué)生依據(jù)所學(xué)知識在云平臺上完成12道習(xí)題。根據(jù)云平臺提供的分析數(shù)據(jù)可知，其中10、11兩題的錯(cuò)誤率較高，試題及相關(guān)數(shù)據(jù)（見圖2、圖3）如下：

10.下列關(guān)于乙烯和乙烷的說法，不正確的是（ ）

A.乙烯屬于不飽和鏈烴，乙烷屬于飽和鏈烴

B.乙烯和乙烷分子均為立體結(jié)構(gòu)，不是所有原子都在同一平面

C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色，且二者褪色的原理不同

D.乙烯是一種植物生長調(diào)節(jié)劑

11.下列反應(yīng)中，屬于加成反應(yīng)的是（ ）

A.甲烷和氯氣反應(yīng)

B.乙烯和氯氣在一定條件下生成ClCH=CH2的反應(yīng)

C.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色

D.乙烯和HCl反應(yīng)生成CH3CH2Cl

2.1.3 依據(jù)數(shù)據(jù)優(yōu)化教學(xué)決策

教師依據(jù)云平臺上學(xué)生練習(xí)的反饋數(shù)據(jù)，分析學(xué)生學(xué)習(xí)困難的成因，調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，提高教學(xué)的針對性。

根據(jù)第10、11題的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，有30%～ 40%的學(xué)生認(rèn)為乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色是加成反應(yīng)，35%的學(xué)生認(rèn)為乙烯和氯氣反應(yīng)是取代反應(yīng)，說明一些學(xué)生對這兩個(gè)知識點(diǎn)理解有問題。對于前者，教師分析了以下兩種原因：一是教材和微課上都只介紹了乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，告訴學(xué)生這個(gè)反應(yīng)是氧化反應(yīng)。至于這個(gè)反應(yīng)的機(jī)理以及其中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物則沒有介紹，導(dǎo)致學(xué)生難以理解；二是學(xué)生從教材和微課中都學(xué)習(xí)了乙烯和溴的四氯化碳溶液能發(fā)生加成反應(yīng)，但是這個(gè)反應(yīng)同時(shí)也干擾了學(xué)生對乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的學(xué)習(xí)，因?yàn)槎际鞘谷芤和噬瑢W(xué)生不能區(qū)分兩種褪色現(xiàn)象在機(jī)理上的區(qū)別，導(dǎo)致在學(xué)生建構(gòu)知識的初期，出現(xiàn)錯(cuò)誤。對于后者，教師分析是因?yàn)榍懊鎸W(xué)過的甲烷取代反應(yīng)干擾了學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)。據(jù)此，教師把乙烯與酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳反應(yīng)確定為課堂教學(xué)中的難點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)提供實(shí)證的方法幫助學(xué)生理解這兩個(gè)反應(yīng)。

分析：微課和練習(xí)促進(jìn)了學(xué)生對乙烯結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的初步認(rèn)識，學(xué)生在這一階段主要是達(dá)成了乙烯相關(guān)知識的識記和理解目標(biāo)，至于應(yīng)用、分析、評價(jià)和創(chuàng)造等高階認(rèn)知目標(biāo)則是在后續(xù)的課堂學(xué)習(xí)中完成。

信息技術(shù)提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能不僅減輕了教師批改作業(yè)的負(fù)擔(dān)，更突出的是提供了學(xué)生和教師的雙向反饋，一方面將答題情況及時(shí)反饋給學(xué)生，學(xué)生可以據(jù)此進(jìn)行矯正學(xué)習(xí)，達(dá)成對知識的理解；另一方面將學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題暴露在教師面前，教師可借助自己的知識和經(jīng)驗(yàn)對存在的問題進(jìn)行深度分析，找出問題的根源，并在課堂中有針對性地實(shí)施精準(zhǔn)教學(xué)，以提升教學(xué)質(zhì)量。這是信息技術(shù)為教學(xué)帶來的顯著功能，有效地提高了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，是傳統(tǒng)教學(xué)手段難以企及的。

2.2 課堂環(huán)節(jié)1：AR技術(shù)深化學(xué)生對乙烯結(jié)構(gòu)的理解

課堂教學(xué)伊始，教師引導(dǎo)學(xué)生用平板電腦掃描教材上的乙烯結(jié)構(gòu)圖片，一幅可自由轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的乙烯三維立體結(jié)構(gòu)圖躍出屏幕，學(xué)生興奮地在屏幕上轉(zhuǎn)動(dòng)著乙烯的三維結(jié)構(gòu)圖，并與甲烷、乙烷比較，建構(gòu)乙烯的結(jié)構(gòu)模型（見圖4）。

教師提問：你認(rèn)為造成乙烯和乙烷結(jié)構(gòu)不同的主要原因在哪里？教師利用“電子隨機(jī)點(diǎn)名”方式請學(xué)生回答問題，教師小結(jié)（見圖5）。

教師指出：乙烯的官能團(tuán)是碳碳雙鍵，它的存在使得乙烯和乙烷在化學(xué)性質(zhì)上有所不同。

分析：學(xué)生掃描課本上呈現(xiàn)出的乙烯三維立體結(jié)構(gòu)圖，是學(xué)校用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）開發(fā)出的有機(jī)物三維結(jié)構(gòu)模型，這種高科技三維立體結(jié)構(gòu)圖讓學(xué)生感到非常震撼，在教師問題的啟迪下，學(xué)生通過觀察、觸屏使其在不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并和甲烷、乙烷的三維立體結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比，對乙烯的雙鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有了深入的了解，有效建構(gòu)了乙烯的結(jié)構(gòu)模型。同時(shí)，這種AR技術(shù)在學(xué)習(xí)中的運(yùn)用，也有效地激發(fā)了對科技的興趣和學(xué)習(xí)的熱情，增加了學(xué)生的信息意識，體現(xiàn)了信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)融合創(chuàng)新的價(jià)值。

教師的問題和適時(shí)的小結(jié)，幫助學(xué)生通過對比和分析的方法，在原有的乙烷結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)化，深入理解了乙烯的結(jié)構(gòu)模型，為后續(xù)從結(jié)構(gòu)的角度理解乙烯的化學(xué)性質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。

2.3 課堂環(huán)節(jié)2：實(shí)驗(yàn)探究乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)

教師在大屏幕上呈現(xiàn)學(xué)生微課學(xué)習(xí)后在云平臺上提出的問題：

學(xué)生1：乙烯分別通入酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液時(shí)，溶液都褪色，為什么一個(gè)是氧化反應(yīng)、一個(gè)是加成反應(yīng)呢？

學(xué)生2：乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，那么，乙烯是斷一個(gè)鍵還是兩個(gè)鍵？

學(xué)生3：乙烯被氧化成什么物質(zhì)？高錳酸鉀被還原成什么物質(zhì)？能用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)出來嗎？

根據(jù)學(xué)生的困惑，教師設(shè)計(jì)了以下問題組啟發(fā)學(xué)生思考：

問題1：判斷兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的依據(jù)是什么？

生；檢驗(yàn)出新物質(zhì)生成或反應(yīng)物減少。

問題2：判斷兩種物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是什么？

生：檢驗(yàn)出氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物。

問題3：如果乙烯和氧化性較強(qiáng)的酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，乙烯可能被氧化成什么物質(zhì)？

生：乙烯可能被氧化成二氧化碳。

問題4：請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的假設(shè)。

學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生畫好實(shí)驗(yàn)裝置圖后拍照上傳，分享到大屏幕上供討論。

教師按照學(xué)生設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)（見圖6）。實(shí)驗(yàn)過程中澄清石灰水沒有明顯變化。

教師介紹數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置、數(shù)據(jù)采集器、二氧化碳傳感器（見圖7）。按圖連接好裝置，在充滿乙烯氣體的容器中加入25mL酸性KMnO4溶液，同時(shí)迅速插入CO2傳感器。待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，點(diǎn)擊開始采集按鈕開始采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)得出的曲線（見圖8），驗(yàn)證了反應(yīng)中有二氧化碳產(chǎn)生。

教師：通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可知，乙烯被氧化成了二氧化碳。但是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法為什么檢驗(yàn)不出二氧化碳呢？請?zhí)岢黾僭O(shè)。

學(xué)生討論后提出如下假設(shè)：

假設(shè)1：可能是生成的二氧化碳量較少，無法使澄清石灰水變渾濁。

假設(shè)2：可能是通入石灰水的氣體中含有酸性物質(zhì)。

教師將這個(gè)問題留給有興趣的學(xué)生課后繼續(xù)探究。

教師：這個(gè)氧化還原反應(yīng)是乙烯雙鍵都斷裂，生成二氧化碳，高錳酸鉀被還原成Mn2+。請寫出這個(gè)反應(yīng)的離子方程式。

分析：鼓勵(lì)學(xué)生課前就微課學(xué)習(xí)中的困惑提出問題，培養(yǎng)了學(xué)生的質(zhì)疑精神和獨(dú)立思考的能力；教師教學(xué)中巧用問題組啟迪學(xué)生得出判斷氧化還原反應(yīng)的實(shí)證方法，引導(dǎo)學(xué)生基于證據(jù)對乙烯發(fā)生氧化反應(yīng)提出可能的假設(shè)，繼而通過學(xué)生設(shè)計(jì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和教師演示數(shù)字化實(shí)驗(yàn)找到解決問題的實(shí)證方法，提升了學(xué)生“證據(jù)推理”的意識和科學(xué)探究能力，建構(gòu)了判斷氧化還原反應(yīng)的方法模型。尤其是二氧化碳傳感器的使用，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的局限性（產(chǎn)生的二氧化碳很少，難以檢驗(yàn)），以曲線形式表征了二氧化碳的產(chǎn)生，驗(yàn)證了氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，彰顯了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的獨(dú)特價(jià)值。同時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生分析傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)不出二氧化碳的原因，引導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生在課后繼續(xù)探究，體現(xiàn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。最后，教師要求學(xué)生根據(jù)已知的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物寫出該反應(yīng)的離子方程式，雖然教材中沒有涉及該反應(yīng)的化學(xué)方程式，但是已知氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物寫出離子方程式，是對化學(xué)1離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識的鞏固和深化，對高中化學(xué)核心知識的理解和應(yīng)用有著積極的意義。

2.4 課堂環(huán)節(jié)3：運(yùn)用POE教學(xué)策略探究乙烯的加成反應(yīng)

教師呈現(xiàn)學(xué)生在微課學(xué)習(xí)中提出的問題：甲烷與氯氣會(huì)發(fā)生取代反應(yīng)，乙烯與溴的四氯化碳溶液為什么不是取代反應(yīng)？

教師采用POE（即預(yù)測、觀察、解釋）教學(xué)策略引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。

教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)乙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，寫出乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成或取代反應(yīng)的化學(xué)方程式：

教師介紹設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置：按圖9連接好裝置，向錐形瓶中充滿乙烯氣體，插入恒壓分液漏斗，連接壓力傳感器。關(guān)閉下端玻璃活塞，打開上端橡膠塞，向漏斗中加入Br2的CCl4溶液。

P（預(yù)測）：請學(xué)生根據(jù)以上兩個(gè)化學(xué)方程式，預(yù)測在恒壓漏斗中向乙烯中滴加溴的四氯化碳溶液時(shí)，錐形瓶中壓力的變化，畫出可能的變化曲線，并將學(xué)生預(yù)測的曲線同步上傳至大屏幕上。

O（觀察）：教師請學(xué)生上講臺做演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)直播到大屏幕上，學(xué)生觀察容器內(nèi)壓力變化（見圖10）。

E（解釋）：學(xué)生根據(jù)壓力變化曲線進(jìn)行解釋。學(xué)生得出的觀點(diǎn)如下：

觀點(diǎn)1：由上述化學(xué)方程式可知，容器中氣壓減小，說明發(fā)生了加成反應(yīng)。

觀點(diǎn)2：容器中氣壓減小不能說明發(fā)生了加成反應(yīng)，有可能是乙烯溶解在四氯化碳中。

觀點(diǎn)2出乎教師的意料之外，教師對學(xué)生的觀點(diǎn)表示贊賞后，適時(shí)改變教學(xué)思路，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)深入探究，學(xué)生在教師的啟迪下，提出如下方案：

方案1：在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上運(yùn)用控制變量的方法，增加一個(gè)乙烯與四氯化碳的對比實(shí)驗(yàn)，然后將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的壓力變化曲線進(jìn)行對比，得出結(jié)論。

方案2：將過量的乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，再加入硝酸銀溶液，觀察現(xiàn)象。

教師建議這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可由學(xué)生課后到實(shí)驗(yàn)室自己完成后在全班分享。

教師播放乙烯與Br2發(fā)生加成反應(yīng)的視頻，講解加成反應(yīng)機(jī)理、定義和特點(diǎn)。

分析：教師從學(xué)生微課學(xué)習(xí)后提出的困惑著手，運(yùn)用POE教學(xué)策略，首先引導(dǎo)學(xué)生寫出乙烯如果發(fā)生加成或取代反應(yīng)的化學(xué)方程式，讓學(xué)生分析反應(yīng)前后氣體體積變化，并據(jù)此預(yù)測兩種反應(yīng)可能出現(xiàn)的氣壓變化曲線。當(dāng)學(xué)生看到壓力傳感器測出的氣壓變化曲線和自己的預(yù)測一樣時(shí)，感到很興奮。令人欣喜的是有學(xué)生從物理變化（溶解）的角度對氣壓減小一定是發(fā)生加成反應(yīng)提出了質(zhì)疑，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)激活了學(xué)生的批判思維和創(chuàng)新精神。教師對課堂上意外的生成因勢利導(dǎo)，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從控制變量的角度設(shè)計(jì)出溶解的空白對照實(shí)驗(yàn)，并延伸出用反證法檢驗(yàn)溴離子排除取代反應(yīng)的方案，讓學(xué)生課后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將探究由課內(nèi)延伸到課外。這種預(yù)設(shè)基礎(chǔ)上的生成是一種無法預(yù)約的美麗，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。最后，學(xué)生通過觀看乙烯加成的微視頻，在教師的啟迪下，從結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識了乙烯加成反應(yīng)的原理，微視頻的運(yùn)用幫助學(xué)生建構(gòu)了乙烯加成反應(yīng)的模型。

在該環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生運(yùn)用宏微結(jié)合的化學(xué)思維，較好地詮釋了化學(xué)學(xué)習(xí)獨(dú)特的四重表征：

2.5 課堂環(huán)節(jié)4：歸納梳理

教師在PPT上利用思維導(dǎo)圖將乙烯和乙烷進(jìn)行比較，將微課和課堂上學(xué)習(xí)的乙烯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途進(jìn)行小結(jié)。

教師還就科學(xué)方法進(jìn)行小結(jié)：本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，我們還收獲了驗(yàn)證化學(xué)變化時(shí)，獲取證據(jù)的科學(xué)方法：一是從反應(yīng)物角度探究（如高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液褪色等）；二是從生成物角度探究（如檢驗(yàn)生成物二氧化碳、溴化氫等），這是判斷反應(yīng)發(fā)生類型常用的方法；三是從反應(yīng)伴隨的現(xiàn)象角度探究（如壓力、溫度等）。在涉及顏色、壓力和溫度變化時(shí)需要考慮到相關(guān)因素的影響，如溶解以及溶解時(shí)的熱效應(yīng)等。

分析：這一環(huán)節(jié)是在電子白板上，利用思維導(dǎo)圖的可視化功能，將學(xué)生通過微課學(xué)習(xí)、課堂探究獲取的乙烯零散的知識，進(jìn)行系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的過程。通過和乙烷的對比，學(xué)生更加深入地理解了乙烯的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域初步建構(gòu)了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。思維導(dǎo)圖的運(yùn)用超越了傳統(tǒng)板書的功能，有利于學(xué)生理解知識的邏輯結(jié)構(gòu)。如果把乙烯思維導(dǎo)圖的繪制交給學(xué)生在課后完成，效果會(huì)更好。

本環(huán)節(jié)，教師還歸納了本節(jié)課一個(gè)隱性的教學(xué)目標(biāo)——求證化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生的科學(xué)方法，強(qiáng)化了學(xué)生的證據(jù)推理意識。

2.6 課堂環(huán)節(jié)5：鞏固練習(xí)

教師布置了以下兩道習(xí)題：

（1）制取氯乙烷最好采用的方法是（ ）

A.乙烷與氯氣反應(yīng)

B.乙烯與氯氣反應(yīng)

C.乙烯與氯化氫反應(yīng)

D.乙烯與氫氣、氯氣反應(yīng)

（2）如何鑒別乙烷和乙烯？

大屏幕自動(dòng)呈現(xiàn)學(xué)生完成第1題的進(jìn)度，系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出第1題的答題情況，有25%的學(xué)生選了A選項(xiàng)，教師進(jìn)行了及時(shí)的矯正。第2題教師采取“電子搶答”的方式，讓學(xué)生分別根據(jù)乙烷和乙烯的化學(xué)性質(zhì)提出鑒別方案。

分析：本環(huán)節(jié)兩道習(xí)題的設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生鞏固了乙烯的化學(xué)知識，深化了對乙烯化學(xué)性質(zhì)的理解。教學(xué)中教師運(yùn)用了智慧課堂環(huán)境下的相關(guān)信息技術(shù)，如系統(tǒng)推送作業(yè)、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)答題數(shù)據(jù)等功能，有效地提高了教學(xué)效率，為課堂教學(xué)中及時(shí)反饋與矯正提供了技術(shù)保障。

3 反思

3.1 信息技術(shù)支撐下的課堂教學(xué)形態(tài)的創(chuàng)新——翻轉(zhuǎn)課堂

近年來，安徽省“基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂”項(xiàng)目研究探索了翻轉(zhuǎn)課堂的四種基本形態(tài)，分別是家校翻轉(zhuǎn)、校內(nèi)翻轉(zhuǎn)、課間翻轉(zhuǎn)和智慧翻轉(zhuǎn)。智慧翻轉(zhuǎn)是翻轉(zhuǎn)課堂的高級形式[4]，主要由微云、移動(dòng)終端和云平臺為教學(xué)提供技術(shù)支撐。本節(jié)課運(yùn)用的是“知識建構(gòu)型翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式”[5]。課前，學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂云平臺上個(gè)性化地學(xué)習(xí)微課和練習(xí)，對乙烯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途，基本達(dá)到了識記或理解的水平；教師通過系統(tǒng)提供的練習(xí)反饋數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)地診斷了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的薄弱環(huán)節(jié)——乙烯與酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液反應(yīng)，科學(xué)地制訂了課堂教學(xué)策略。課堂上，教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)探究，以宏微結(jié)合、證據(jù)推理的方式深化了對乙烯氧化和加成反應(yīng)的理解，建構(gòu)了乙烯的結(jié)構(gòu)模型，形成了結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，建立了氧化還原反應(yīng)判斷的方法模型，促進(jìn)了學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

在智慧翻轉(zhuǎn)的教學(xué)中，一些信息技術(shù)手段——系統(tǒng)推送作業(yè)、實(shí)時(shí)呈現(xiàn)學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況、實(shí)驗(yàn)視頻直播、作業(yè)拍照上傳、作業(yè)完成后自動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、電子搶答、電子隨機(jī)點(diǎn)名等，創(chuàng)新了課堂教學(xué)的組織形式和互動(dòng)模式，有效地提高了教學(xué)效率。但是，如何有效地使用這些令人眼花繚亂的新技術(shù)，需要認(rèn)真地研究和反思，如大屏幕上“實(shí)時(shí)呈現(xiàn)學(xué)生任務(wù)完成情況”，應(yīng)該只反饋給教師，否則會(huì)影響學(xué)生深度思考，也會(huì)給思維不夠敏捷的學(xué)生或后進(jìn)生帶來壓力；“電子搶答”功能不應(yīng)該出現(xiàn)在所有的問題或練習(xí)環(huán)節(jié)，否則會(huì)使課堂教學(xué)成為面向優(yōu)等生的教學(xué)，出現(xiàn)技術(shù)支持下的教育不公平現(xiàn)象；回答問題時(shí)的“電子隨機(jī)點(diǎn)名”會(huì)使基于問題的教學(xué)失去針對性，等等。

3.2 傳感器技術(shù)帶來的實(shí)驗(yàn)手段的創(chuàng)新——數(shù)字化實(shí)驗(yàn)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)以其高精度、實(shí)時(shí)化和可視化的特點(diǎn)，促進(jìn)了科學(xué)探究的深度發(fā)展。如在本節(jié)課的課堂環(huán)節(jié)2中，由于該反應(yīng)中生成的二氧化碳量較少，用傳統(tǒng)方法難以檢驗(yàn)，教師用二氧化碳傳感器檢驗(yàn)出了生成物中含有二氧化碳，并引導(dǎo)學(xué)生在課外繼續(xù)探究；課堂環(huán)節(jié)3中，教師基于壓力傳感器運(yùn)用POE教學(xué)策略，讓學(xué)生能基于證據(jù)對乙烯和溴的四氯化碳溶液反應(yīng)類型及其氣壓變化提出可能的猜想，通過觀察曲線、分析推理加以證實(shí)。學(xué)生又從溶解的角度，對數(shù)字化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的曲線和結(jié)論之間的邏輯關(guān)系產(chǎn)生了質(zhì)疑，提出了進(jìn)一步探究的實(shí)驗(yàn)方案。這兩個(gè)環(huán)節(jié)中，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)方面，具有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不可替代的功能，不僅幫助學(xué)生深度理解了乙烯的化學(xué)性質(zhì)，還卓有成效地培養(yǎng)了學(xué)生的證據(jù)意識和科學(xué)探究能力，激活了學(xué)生的批判思維和創(chuàng)新精神。

3.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)營造的認(rèn)知方式的創(chuàng)新——AR技術(shù)

信息技術(shù)帶來的AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）和MR（混合現(xiàn)實(shí)）等技術(shù)，為學(xué)生深刻理解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)帶來了認(rèn)知方式的創(chuàng)新。在課堂環(huán)節(jié)1中，用AR技術(shù)制作的可旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)的乙烯三維立體動(dòng)畫，對于幫助學(xué)生理解碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、建立乙烯的結(jié)構(gòu)模型起到了積極的作用。宏觀辨識與微觀探析是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)是化學(xué)學(xué)科的重要特征，利用信息技術(shù)制作的立體的、動(dòng)態(tài)的、變化的三維立體動(dòng)畫，如有機(jī)物結(jié)構(gòu)模型、雜化軌道的形成過程模型、各種晶體的結(jié)構(gòu)模型等，對于幫助學(xué)生理解化學(xué)知識、建構(gòu)結(jié)構(gòu)模型、深化學(xué)科觀念提供了一條令人鼓舞的技術(shù)通道。

參考文獻(xiàn)：

[1]祝智庭，管玨琪，邱慧嫻.翻轉(zhuǎn)課堂國內(nèi)應(yīng)用實(shí)踐與反思[J].電化教育研究，2015，（6）：14.

[2]唐燁偉，龐敬文，鐘紹春等.信息技術(shù)環(huán)境下智慧課堂構(gòu)建方法及案例研究[J].中國電化教育，2014，（11）：23～30.

[3]夏建華.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與中學(xué)化學(xué)教學(xué)深度融合[M].合肥：安徽教育出版社，2016：2.

[4]祝智庭.智慧教育新發(fā)展：從翻轉(zhuǎn)課堂到智慧課堂及智慧學(xué)習(xí)空間[J].開放教育研究，2016，（1）：16～26.

[5]夏建華，后勇軍.知識建構(gòu)型翻轉(zhuǎn)課堂典型案例研究——以“鐵的重要化合物”的教學(xué)為例[J].化學(xué)教學(xué)，2015，（9）：29～33.