李腾霄
云南师范大学附属世纪金源学校 650214
摘要:希沃交互式电子白板的强大功能给课堂情景的设置提供了很好的平台。本文以希沃白板和希沃授课助手为平台,设计以生活大揭秘为脉络,以问题为导向,以情景为依托,以实验为手段,探究乙醇的分子结构和化学性质。努力探寻、构建“创设情景?提出问题→科学探究→科学素养→问题解决”的交互式教育教学模式。
关键词:希沃白板;希沃授课助手;提出问题;情景创设;科学探究;科学素养;问题解决
一、问题的提出
教育家霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处,有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者,研究者,探索者” 。在教学中,教师提供了生动的情景,启发性的探究,名人名家的故事,课内游戏,角色扮演,现场还原等等,都是寓教学内容于具体的教学情景之中,激起学生对知识的好奇,从而积极主动的去探索。
在“互联网+”的时代,各种先进的技术手段被广泛的应用于教育教学,为情景创设提供了很好的技术平台,极大的提高了课堂教学情景创设的趣味性。希沃交互式电子白板应运而生。它的使用,可以将各种素材有机融合,很好的克服了PowerPoint交互性差的弱点,极大的增强了师生之间的互动与交流。如何将希沃交互式电子白板的优势和情景教学有机的结合在一起,最大限度的发挥交互式电子白板的“交互”优势,使情景教学更加真实,更加有效,是一线教师非常值得研究的课题。
二、课前准备
2.1 硬件软件准备:有机物分子结构模型(学生用)。一台计算机,电子白板。计算机上安装希沃白板5和希沃授课助手。电子点读笔2只。智能手机一部。并将智能手机通过扫描希沃授课助手上的二维码与电脑连接到同一个网络。
2.2使用准备:熟悉希沃白板5的使用。用手机上的希沃授课助手将希沃白板5上做好的课件打开。即可实现:用手机遥控课件的播放,用手机在课件上作批注,还可实时同步直播上传学生实验、教师演示视频、学生作业图片等素材到大屏幕上。
2.3 本节课所需的化学实验器材药品。
2.4 学生座位调成6人一组,进行分组实验。
三、教学过程
【教学目标】
1、通过乙醇微观分子结构的探究,使学生掌握从实验中观察现象、搜集证据、分析推理,得出结论,强化结构决定性质的学习思路。并建立以官能团为核心探究有机物性质的思维模式。
2、通过乙醇性质实验的探究,使学生建立起科学探究的意识,并学会用化学的视角去观察生活。
3、通过学习乙醇在人体内的转化,培养学生珍爱生命,健康成长的意识。
【教学重、难点】
重点:乙醇的分子结构和化学性质。难点:乙醇的化学性质与羟基的关系
【教学过程】
标题:生活大揭秘——从化学的视角看生活
环节一:引出新课
[教师]在今天的实验器材中,老师为大家准备了一瓶“魔法药水”,请大家取出来,闻一闻它的气味,用胶头滴管吸取少量的“魔法药水”滴在手上,感受一下。再吸取数滴“魔法药水”在课桌上,用纸擦拭桌上的墨迹,看是否能清洗干净。
[学生] 动手实验。
[设计意图]
创设情景:神奇的魔法药水。激发学生学习探索新知识的欲望,引出 “主角”。
提出问题:生活大揭秘,要揭秘的物质是谁?
实验探究:闻气味,擦洗油墨,感受挥发性,探究物理性质。
科学素养:证据推理与模型认识;科学探究与创新意识。
希沃交互:将实验成果拍照上传至大屏幕,供所有同学观摩。
[教师]大家知道这是什么物质吗?
[学生]酒精。
[教师]俗名叫“酒精”,学名叫“乙醇”。请大家根据刚才的小实验总结出乙醇的物理性质。
[学生]总结乙醇的物理性质
环节二:“中国酒文化”引出乙醇分子结构及性质的探究
[教师]中国的酒文化博大精深,有关酒的诗词名句就有很多,咱们来对几句。
教师点击手机屏幕,播放并朗诵第一句,学生接下一句。
借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。明月几时有,把酒问青天。人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。劝君更进一杯酒,西出阳关无故人。
[教师]“李白斗酒诗百篇”,那么请问酒当中最主要的有机物“酒精”是什么样的物质?它具有什么样的分子结构呢?下面咱们就从化学的视角为大家一一揭秘。
[教师]手机播放课件。生活大揭秘一:乙醇为何物?乙醇的结构的探究。
已知:乙醇的分子式为C2H6O,请根据价键理论,小组内讨论并用分子模型组装C2H6O可能的结构有几种?——同分异构体有几种
[学生]取出课前准备的分子球棍模型,拼出乙醇可能的结构。
[教师]巡视学生拼接情况,将学生拼出的分子模型拍照上传至大屏幕。同时请两名同学携带者自己拼出来的球棍模型,在电子白板上写出对应的结构式。
[教师] 通过同学们的探究知道,C2H6O有两种可能的结构,它们有何特点?在大家所学过的物质中,有没有和上面结构相似的物质。
[学生]结构①中 ,含5个C-H键,一个O-H键。结构②中,含6个C-H键。结构上有明显的区别。以前学过的物质中,结构上的相似物分别是水(H-O-H)和烷烃。
[教师]进一步提示:已知钠保存在煤油中,煤油是烃的混合物,所有的H都是C-H单键。如何将这两种不同结构的氢区别开来?我们如何通过实验的方式来确定哪个结构才是乙醇的结构呢?请设计实验方案。
[学生]两种结构最大的区别是结构①中 ,含O-H键,而结构②中不含。根据H2O(H-O-H)中的O-H能和金属Na反应,而烷烃的C-H不能和金属钠反应这一特点,可用金属钠与之反应来加以鉴别,若能反应,则乙醇是结构①,若不能反应,则乙醇是结构②。
[教师]下面请大家用老师给大家准备的,现有的实验仪器和药品,自主探究乙醇和金属钠的反应。
[学生]实验探究乙醇和金属钠的反应。
[教师]巡视学生实验情况,并做指导。选取一组同学的实验操作,用手机同步直播将实验过程实时传送到大屏幕。
乙醇和金属钠反应 产物氢气的检验
[学生] 小组合作探究,从实验探究、微观表征中探寻乙醇分子结构,探究其化学性质。搜集实验现象,寻找合理证据,探寻反应规律,得出科学结论。
[教师]该实验中,我们用大注射器中加入一块金属钠,再吸取酒精与之反应,将生成的气体点燃,以及产物酸碱性的检验,这样的实验创新有何优点?
[学生]实验操作简单,无需检验氢气的纯度,实验现象明显。
[教师] 引导学生搜集实验现象,类比水和金属钠的反应
[学生] 类比水和金属钠的反应,书写乙醇和金属钠反应的化学方程式
2Na + 2H-O-H = 2NaOH + H2↑(置换反应)
2Na + 2CH3CH2-O-H → 2CH3CH2-ONa + H2↑(置换反应)
[教师] 手机拖动微课视频,播放:乙醇与金属钠的反应。引导学生分析反应中化学键断裂的具体位置。总结乙醇的化学性质,乙醇与活泼金属的反应。
[学生] 思考、总结乙醇与活泼金属反应的规律。
[教师]化学中我们常讲,“结构决定性质”,那么同样都是“O-H”,为何钠和水反应的速率比钠和乙醇的反应快, 这又说明了什么?
[学生]化学性质不只与“基团”是谁有关,还与“基团”和什么原子相连有关。
[教师] 引导学生小结乙醇的分子结构,介绍官能团 “羟基”及“烃的衍生物”等概念。
[教师]拓展延伸:凡是分子结构中含官能团O-H的有机物,都可以和金属钠反应。且两个O-H,产1molH2。
[学生] 总结乙醇的分子式、结构式、结构简式等结构信息,认识醇的官能团“羟基”。明确官能团在有机化学学习中的重要作用。
[设计意图]
创设情景:中国酒文化。实验方式的改进:大注射器。
提出问题: “酒精”的分子结构如何?如何鉴别乙醇的两种可能的结构?
实验探究:探究1:用分子结构模型拼出乙醇可能的结构;探究2:设计实验方案加以验证。
科学素养:宏观辨识与微观探析;科学探究与创新意识;证据推理与模型认识等。
希沃交互:1、将学生拼出的球棍模型拍照上传至大屏幕。2、选取一组同学的实验同步直播至大屏幕,供所有同学观摩。3、插入微课视频,使反应的原理更加清晰。
环节三:乙醇的氧化反应
[教师] 生活大揭秘二:乙醇被强氧化剂直接氧化成乙酸以及乙醇的燃烧。(说明:因一节课课时有限,将乙醇的催化氧化放到第二课时中学习)
[创设情景]播放希沃白板课件插图:为什么有的人酒量大?。为什么酒后不能开车?乙醇在人体内发生了什么转化?引导学生学会从化学的视角看生活。引出乙醇被强氧化剂氧化生成乙酸的探究实验。
[学生] 借助氧化还原的知识分析判断酒精的氧化过程。小组合作探究乙醇与酸性重铬酸钾溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应。
课件插图3
[教师]播放酒后驾车画面和交警测酒驾画面,将学生“带入现场”。
课件插图4 课件插图5
[教师]很多人因酒后驾车,导致了很多交通事故。交警就可以利用乙醇遇酸性重铬酸钾溶液变绿,这一性质来监测酒驾。同学们在家也要提醒大人,开车不饮酒,饮酒不开车。
[学生]书写乙醇被强氧化剂氧化生成乙酸的表达式。
[教师]下面,咱们继续揭秘,乙醇还可以在空气中燃烧,放出大量的热。请同学们书写出乙醇与氧气反应的化学方程式。
[学生]完成方程式的书写。
[教师]现在市面上有很多汽车也变成了“酒鬼”,也在“喝酒”,这是利用了酒精的什么性质呢?情景引入:乙醇汽油。
[学生]乙醇和汽油可以互溶,燃烧又会放出大量的热,可节约化石燃料,减少环境污染。
[设计意图]
提出问题:为什么有的人酒量大?为什么开车不能饮酒?乙醇在人体内发生了什么变化?汽车为啥也变“酒鬼”?
创设情景:情景1:揭秘有些人酒量大,有些人酒量小是什么原因?酒在人体内的转化。 情景2:交警测酒驾。情景3:乙醇汽油。
实验探究:探究1:从氧化还原反应的角度分析酒精在体内发生的变化。
探究2:乙醇与酸性高锰酸钾,与酸性重铬酸钾之间的反应。
科学素养:宏观辨识与微观探析;变化观念与平衡思想;科学探究与创新意识;科学精神与社会责任。
希沃交互:1、手机控制课件播放,教师可以随意走到学生身边与学生互动;2、学生的实验现象及时上传分享。
[教师]下面,请大家阅读教材,归纳乙醇的用途。
环节四:课堂小结
[教师] 引导学生小结本节课的主要内容和重点内容,并以游戏PK的方式进行小结。
课件插图6 课件插图7
[学生] 学生整理学案、笔记、游戏PK小结。
[设计意图]
提出问题:课堂小结
创设情景:情景1:思维导图式小结;情景2:游戏PK小结,极大的调动了学生的积极性。
课堂检验:随机抽查两名学生在白板上限时游戏PK,得分高者胜出。检查课堂学习效果。
设计目的:课堂小结,培养兴趣。
四、设计思路
在平时的教学中,努力尝试借助希沃白板构建“提出问题?创设情景→科学探究→科学素养→问题解决”的交互式情景教学模式。充分利用希沃交互式电子白板,提高“创设情境”、“师生交互”、“课堂展示”这三个环节的有效性,提高课堂的饱和度,从而提高课堂效率。
五、教学反思与研究建议
优势:希沃交互式电子白板在师生交互,课件制作,课件远程操控,学生实验,演示实验的实时直播展示,作业讲评等方面有很强大的优势,可切实有效的提高课堂效率。
缺点:1、课堂上使用时,手机需要一直处在联网状态,因网络问题,偶尔会有卡顿。2、若要将台式计算机的网络与手机相连,需要提前准备随身wifi。
高效课堂的教学过程是多种要素相互作用的过程,在信息技术环境下,教学过程更是呈现出了多样的变化和不确定性。充分发掘这个希沃交互式电子白板平台中蕴涵的教学策略,使这一技术真正融入到日常课堂教学中,利用其完成呈现、展示、交流、互动、合作,拓展教学资源,优化教学过程,激发学生学习兴趣,为打造高效课堂助力!