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摘要：文章以初中化学复习课“气体的实验室制取”教学内容为例，在落实相关知识与技能的教学目标过程中，将智慧课堂与培养学生科学探究能力有机融合。利用智慧教室教学环境下的电子白板、实物展台、IRS即时反馈系统等功能，激发初中生的学习兴趣，挖掘学习的内动力，促进学习方式的转变，培养学生的创新意识和科学探究能力。
关键词：智慧教室;初中化学;气体制取;实验探究;教学设计
文章编号：1008-0546（2019）03-0052-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.03.015
“气体的实验室制取”是初中化学教学的重点，也是初中生的学习难点。本节复习课，知识目标上要求学生熟练掌握氧气、二氧化碳的实验室制取原理、操作及注意事项。能力目标上要求学生掌握实验室制取气体时，装置选择和操作原理的一般规律;学会根据实际需求，开展小组讨论，进行交流评价，确定最佳方案。于是教师如何创设教学情境，合理运用教学方式，培养学生科学探究能力，体会获取知识的一般途径则显得尤为重要。因此，本文立足教学目标，融合智慧课堂，创设问题情境，启发学生合作交流，引导学生合理设计方案进行实验探究，让学生学会科学探究的方法，培养学生勤于实践、勇于创新的精神;培养学生分析问题、解决问题的能力;培养学生积极交流、善于合作的意识。
一、设计思路
教学的最终目标不是让学生积累知识，而是学會运用知识的能力，这种能力是需要学生在探究实践中培养起来。本节课是中考实验复习课，知识点繁杂，容量大。若采用传统的复习模式，学生易感觉枯燥乏味，提不起兴趣，达不到复习效果，更无法落实化学学科核心素养的培养。基于此，笔者改变教学策略，在教学活动中，通过创设活动情境，将智慧课堂与学生科学探究精神的培养有机融合，充分调动学生的学习积极性。课前，提前给学生布置学习任务，驱动学生自主复习;课上，先利用智慧教室平台的抢答和即时反馈系统检测学生对旧知识的复习效果。再通过层层设置问题，引导学生积极思考，以问题驱动学生不断创新。促使学生以实验探究为手段，通过小组合作交流，积极改进和完善实验方案，不断提高探究能力。教师将学生的学习过程通过智慧课堂教学助手、实物展台等实时反馈到互动电子白板，师生共同分析评价，切实让学生体验主动思考、交流讨论、合作探究的学习过程。用所学知识解决实际问题，培养学科素养和学以致用的能力。
二、教学过程
1.复习导入，利用智慧教室，激发探究欲望
【提出问题】PPT展示：实验室欲制取氧气和二氧化碳，请写出其反应原理，并选择制取装置，看谁完成得又快又好？
【学生活动】通过智慧教室“抢答器”挑选两位学生，一位同学上台计时完成表格，另一位同学点评。
【师生活动】归纳、总结。
【过渡衔接】实验室制取氧气、二氧化碳的收集装置如果用来收集有毒气体，能防止污染空气吗？
设计意图：通过智慧教室“抢答器”调动学生的学习兴趣。开启“计时器”功能，限时完成表格，提高课堂效率。创设问题，激发探究欲望，引导学生根据实际需要，改进实验方案，培养创新意识。
2.实验探究，利用智慧教室，实现教学互动
活动一：探究有毒气体收集装置的改进
【提出问题】收集有毒气体时，如何改进装置，防止污染空气？
【实验准备】四人一组合作探究，事先将可能用到的药品和仪器放置实验篮中，便于在实验探究活动中根据需要自由选择。
【实验探究】学生小组内分析、讨论，选择合适仪器进行探究。
【教师活动】教师巡视，对小组探究情况实时点评、指导，对不合理方案提出疑问，引导学生进一步探究。选择几组典型装置，利用智慧教室拍摄功能，传输呈现在电子白板上。
【学生活动】分析、讨论不同方案的优缺点，选择最佳方案。
【教师活动】教师通过智慧教室“抢答器”挑一位学生上台汇报实验情况。
【学生汇报】图1a可用于排空气法收集有毒气体，气体从A端通入，空气从B端排出，可收集密度比空气大的气体;气体从B端通入，空气从A端排出，可收集密度比空气小的气体。图1b是用排水法收集气体，气体从B端通入，水从A端排出。（收集气体时，气体均不能与集气瓶中物质反应。）
设计意图：通过智慧教室拍摄功能，将学生实验探究过程呈现在黑板上，便于师生直观、形象地分析、讨论，不仅激发学生学习的兴趣和实验探究的积极性，增强学生的动手能力，培养学生的科学探究精神，更极大优化了教学效果。同时，智慧教室的多样答题模式也调动学生积极发言，勇于上台展现自己，锻炼表达能力。小组的合作探究，也培养了学生互助合作的探究意识。
【过渡衔接】实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气，请同学们从实验篮中选择合适仪器和药品，组装并制备氢气。
活动二：探究氢气的实验室制取
【提出问题】请写出实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气的反应方程式。
【学生活动】书写化学反应方程式。
【教师活动】随机抽取三位同学书写的方程式，利用智慧教室实物展台呈现在电子白板上，师生点评、纠错。
【跟进追问】请根据反应原理，设计实验，制取和收集氢气。
【学生探究】小组同学交流、讨论，共同合作，组装仪器并制备。
【教师活动】教师边巡视边指导学生操作，及时肯定正确方案和实验操作，纠正错误方案和不规范操作。教师选择有代表性的几组同学的实验操作，通过智慧教室系统进行拍摄或录像，传输呈现到电子白板上（如图2）。师生一起分析、点评。
【跟进追问】若想制取干燥、纯净的氢气，如何操作？
【学生回答】采用向下排空气法收集。 【继续追问】向下排空气法收集的氢气一定干燥吗？
【学生活动】思考（部分学生恍然大悟）。
【学生回答】从溶液中逸出的气体都是潮湿的，所以固液不加热制取干燥氢气，需要在发生装置和收集装置之间连接干燥装置。
【教师活动】回答正确，那常见的干燥装置有哪些呢？大家一起来看看：
【提出问题】如何选择干燥剂呢？
【学生答1】不能与气体有效成分发生反应。
【学生答2】气体不能溶于液体干燥剂。
【跟进追问】图4中的a、b、c干燥装置分别是：洗气瓶、干燥管、u形管，它们在使用时有哪些注意事项？
【学生答1】注意气体的通入方向。
【学生答2】注意长短导管的选择。
【归纳总结】
①干燥剂不能与氢气反应。
②图4a中洗气瓶只能装液体干燥剂，气体从左边长导管通入，右边短导管排出;图4b中气体从干燥管左端大口通入，右端小口排出;图4c中气体从u形管左端通入，右端排出。
设计意图：学生动手探究氢气实验室制备过程，体验小组合作探究的实验活动，不仅加深学生对相关知识的理解，培养自主探究能力、实验动手能力、创新能力和合作意识。而且让学生在实验过程中体验节约药品、注意安全的责任意识。利用智慧教室实物展台提取学生课堂作业点评，并在白板上做批注，加强学生的理解记忆效果。利用智慧教室拍摄和录像功能，将学生实验操作过程直接呈现在白板上，便于师生直观地分析、讨论，增强课堂的学习气氛和教学效果。
3.练习巩固，利用智慧教室，及时反馈总结
【提出问题】用盐酸和石灰石制得的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气。为获得纯净、干燥的二氧化碳气体，可选用图5所示的I装置和Ⅱ装置进行除杂和干燥，导管口连接的正确顺序是：气体→__→__→__→__。（已知：CO2不溶饱和NaHCO3溶液，HCl氣体极易溶于水。）
【教师活动】开启智慧教室答题系统。
【学生活动】抢权、作答。
【师生活动】分析、总结。
设计意图：设置习题，引导学生运用所学知识解决实际问题，帮助巩固并迁移知识、促进学生学习能力的养成。
三、设计特色
本节课的教学设计体现新课程理念，充分发挥学生的主体作用，注重培养学生的动手、动脑能力和探究能力，体验知识形成的过程和创新思维培养的过程。促使学生转变学习观念和学习方法，使学生的学科核心素养在探究学习中得以形成和提高。
在课堂教学环节中，注重信息技术与学科教学的深度融合，充分发挥智慧教室辅助教学功能，利用“挑人”、“抢答”平台，实时调动学生学习的积极性和趣味性，活跃课堂气氛;利用“拍摄”、“计时”、“录像”、“实物展台”等功能，及时将学生练习和实验探究过程呈现在电子白板上，师生共同分析、讨论，调动学生的全员参与意识，提高专注力，增强听课效果。同时，利用IRS即时反馈系统帮助教师及时了解学生学习情况，灵活处理教学内容和进度，以学定教，实现新型的互动教学模式，构建高效的化学智慧课堂。
关键词：智慧教室;初中化学;气体制取;实验探究;教学设计
文章编号：1008-0546（2019）03-0052-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.03.015
“气体的实验室制取”是初中化学教学的重点，也是初中生的学习难点。本节复习课，知识目标上要求学生熟练掌握氧气、二氧化碳的实验室制取原理、操作及注意事项。能力目标上要求学生掌握实验室制取气体时，装置选择和操作原理的一般规律;学会根据实际需求，开展小组讨论，进行交流评价，确定最佳方案。于是教师如何创设教学情境，合理运用教学方式，培养学生科学探究能力，体会获取知识的一般途径则显得尤为重要。因此，本文立足教学目标，融合智慧课堂，创设问题情境，启发学生合作交流，引导学生合理设计方案进行实验探究，让学生学会科学探究的方法，培养学生勤于实践、勇于创新的精神;培养学生分析问题、解决问题的能力;培养学生积极交流、善于合作的意识。
一、设计思路
教学的最终目标不是让学生积累知识，而是学會运用知识的能力，这种能力是需要学生在探究实践中培养起来。本节课是中考实验复习课，知识点繁杂，容量大。若采用传统的复习模式，学生易感觉枯燥乏味，提不起兴趣，达不到复习效果，更无法落实化学学科核心素养的培养。基于此，笔者改变教学策略，在教学活动中，通过创设活动情境，将智慧课堂与学生科学探究精神的培养有机融合，充分调动学生的学习积极性。课前，提前给学生布置学习任务，驱动学生自主复习;课上，先利用智慧教室平台的抢答和即时反馈系统检测学生对旧知识的复习效果。再通过层层设置问题，引导学生积极思考，以问题驱动学生不断创新。促使学生以实验探究为手段，通过小组合作交流，积极改进和完善实验方案，不断提高探究能力。教师将学生的学习过程通过智慧课堂教学助手、实物展台等实时反馈到互动电子白板，师生共同分析评价，切实让学生体验主动思考、交流讨论、合作探究的学习过程。用所学知识解决实际问题，培养学科素养和学以致用的能力。
二、教学过程
1.复习导入，利用智慧教室，激发探究欲望
【提出问题】PPT展示：实验室欲制取氧气和二氧化碳，请写出其反应原理，并选择制取装置，看谁完成得又快又好？
【学生活动】通过智慧教室“抢答器”挑选两位学生，一位同学上台计时完成表格，另一位同学点评。
【师生活动】归纳、总结。
【过渡衔接】实验室制取氧气、二氧化碳的收集装置如果用来收集有毒气体，能防止污染空气吗？
设计意图：通过智慧教室“抢答器”调动学生的学习兴趣。开启“计时器”功能，限时完成表格，提高课堂效率。创设问题，激发探究欲望，引导学生根据实际需要，改进实验方案，培养创新意识。
2.实验探究，利用智慧教室，实现教学互动
活动一：探究有毒气体收集装置的改进
【提出问题】收集有毒气体时，如何改进装置，防止污染空气？
【实验准备】四人一组合作探究，事先将可能用到的药品和仪器放置实验篮中，便于在实验探究活动中根据需要自由选择。
【实验探究】学生小组内分析、讨论，选择合适仪器进行探究。
【教师活动】教师巡视，对小组探究情况实时点评、指导，对不合理方案提出疑问，引导学生进一步探究。选择几组典型装置，利用智慧教室拍摄功能，传输呈现在电子白板上。
【学生活动】分析、讨论不同方案的优缺点，选择最佳方案。
【教师活动】教师通过智慧教室“抢答器”挑一位学生上台汇报实验情况。
【学生汇报】图1a可用于排空气法收集有毒气体，气体从A端通入，空气从B端排出，可收集密度比空气大的气体;气体从B端通入，空气从A端排出，可收集密度比空气小的气体。图1b是用排水法收集气体，气体从B端通入，水从A端排出。（收集气体时，气体均不能与集气瓶中物质反应。）
设计意图：通过智慧教室拍摄功能，将学生实验探究过程呈现在黑板上，便于师生直观、形象地分析、讨论，不仅激发学生学习的兴趣和实验探究的积极性，增强学生的动手能力，培养学生的科学探究精神，更极大优化了教学效果。同时，智慧教室的多样答题模式也调动学生积极发言，勇于上台展现自己，锻炼表达能力。小组的合作探究，也培养了学生互助合作的探究意识。
【过渡衔接】实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气，请同学们从实验篮中选择合适仪器和药品，组装并制备氢气。
活动二：探究氢气的实验室制取
【提出问题】请写出实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气的反应方程式。
【学生活动】书写化学反应方程式。
【教师活动】随机抽取三位同学书写的方程式，利用智慧教室实物展台呈现在电子白板上，师生点评、纠错。
【跟进追问】请根据反应原理，设计实验，制取和收集氢气。
【学生探究】小组同学交流、讨论，共同合作，组装仪器并制备。
【教师活动】教师边巡视边指导学生操作，及时肯定正确方案和实验操作，纠正错误方案和不规范操作。教师选择有代表性的几组同学的实验操作，通过智慧教室系统进行拍摄或录像，传输呈现到电子白板上（如图2）。师生一起分析、点评。
【跟进追问】若想制取干燥、纯净的氢气，如何操作？
【学生回答】采用向下排空气法收集。 【继续追问】向下排空气法收集的氢气一定干燥吗？
【学生活动】思考（部分学生恍然大悟）。
【学生回答】从溶液中逸出的气体都是潮湿的，所以固液不加热制取干燥氢气，需要在发生装置和收集装置之间连接干燥装置。
【教师活动】回答正确，那常见的干燥装置有哪些呢？大家一起来看看：
【提出问题】如何选择干燥剂呢？
【学生答1】不能与气体有效成分发生反应。
【学生答2】气体不能溶于液体干燥剂。
【跟进追问】图4中的a、b、c干燥装置分别是：洗气瓶、干燥管、u形管，它们在使用时有哪些注意事项？
【学生答1】注意气体的通入方向。
【学生答2】注意长短导管的选择。
【归纳总结】
①干燥剂不能与氢气反应。
②图4a中洗气瓶只能装液体干燥剂，气体从左边长导管通入，右边短导管排出;图4b中气体从干燥管左端大口通入，右端小口排出;图4c中气体从u形管左端通入，右端排出。
设计意图：学生动手探究氢气实验室制备过程，体验小组合作探究的实验活动，不仅加深学生对相关知识的理解，培养自主探究能力、实验动手能力、创新能力和合作意识。而且让学生在实验过程中体验节约药品、注意安全的责任意识。利用智慧教室实物展台提取学生课堂作业点评，并在白板上做批注，加强学生的理解记忆效果。利用智慧教室拍摄和录像功能，将学生实验操作过程直接呈现在白板上，便于师生直观地分析、讨论，增强课堂的学习气氛和教学效果。
3.练习巩固，利用智慧教室，及时反馈总结
【提出问题】用盐酸和石灰石制得的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气。为获得纯净、干燥的二氧化碳气体，可选用图5所示的I装置和Ⅱ装置进行除杂和干燥，导管口连接的正确顺序是：气体→__→__→__→__。（已知：CO2不溶饱和NaHCO3溶液，HCl氣体极易溶于水。）
【教师活动】开启智慧教室答题系统。
【学生活动】抢权、作答。
【师生活动】分析、总结。
设计意图：设置习题，引导学生运用所学知识解决实际问题，帮助巩固并迁移知识、促进学生学习能力的养成。
三、设计特色
本节课的教学设计体现新课程理念，充分发挥学生的主体作用，注重培养学生的动手、动脑能力和探究能力，体验知识形成的过程和创新思维培养的过程。促使学生转变学习观念和学习方法，使学生的学科核心素养在探究学习中得以形成和提高。
在课堂教学环节中，注重信息技术与学科教学的深度融合，充分发挥智慧教室辅助教学功能，利用“挑人”、“抢答”平台，实时调动学生学习的积极性和趣味性，活跃课堂气氛;利用“拍摄”、“计时”、“录像”、“实物展台”等功能，及时将学生练习和实验探究过程呈现在电子白板上，师生共同分析、讨论，调动学生的全员参与意识，提高专注力，增强听课效果。同时，利用IRS即时反馈系统帮助教师及时了解学生学习情况，灵活处理教学内容和进度，以学定教，实现新型的互动教学模式，构建高效的化学智慧课堂。