葉哲凱

（南京市建鄴初級(jí)中學(xué)江蘇南京210017）

基于smart軟件探究紫包菜*

葉哲凱

（南京市建鄴初級(jí)中學(xué)江蘇南京210017）

本案例的探究?jī)?nèi)容來源于2008年南京的一道中考題，作者將與本案例內(nèi)容有關(guān)的知識(shí)串聯(lián)起來，按新課標(biāo)的要求呈現(xiàn)給學(xué)生，注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力；并將所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)連成線，線連成面，提高復(fù)習(xí)效率，強(qiáng)化復(fù)習(xí)效果，同時(shí)探究了復(fù)習(xí)課的新方法——實(shí)驗(yàn)探究復(fù)習(xí)法。

自主學(xué)習(xí)；質(zhì)疑釋疑；合作探究；學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)

一、課前準(zhǔn)備

1.教學(xué)目標(biāo)：

（一）知識(shí)與技能

（1）在生活中發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計(jì)紫包菜汁液可以做酸堿指示劑的實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)。

（2）通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題，分析推斷紫包菜汁液也可以指示堿性的強(qiáng)弱。

（二）過程與方法

認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的基本過程，能進(jìn)行簡(jiǎn)單探究活動(dòng)，初步學(xué)會(huì)用比較、分類的方法，對(duì)信息進(jìn)行加工。

（三）情感態(tài)度價(jià)值觀

保持和增強(qiáng)對(duì)生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲望，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

2.教學(xué)重點(diǎn)

（1）能從學(xué)做紫包菜的日?，F(xiàn)象中，獨(dú)立地或經(jīng)過啟發(fā)發(fā)現(xiàn)一些有探究?jī)r(jià)值的問題，能比較清楚地表述所發(fā)現(xiàn)的問題。

（2）對(duì)問題可能的答案作出猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

3.教學(xué)難點(diǎn)：

氫離子使紫包菜汁液變紅色。

4.設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)案

圖1

二、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)1：創(chuàng)設(shè)情境。在生活中發(fā)現(xiàn)問題：紫包菜汁液可以做酸堿指示劑？

“哪些同學(xué)吃過紫包菜？”舉手學(xué)生很多，“哪些同學(xué)親自做過紫包菜？”舉手的人數(shù)驟減為零。我們先和翟同學(xué)一起跟媽媽學(xué)炒菜，在互動(dòng)式電子白板上播放視頻錄像?，F(xiàn)象：加完醋以后紫包菜變紅了。

創(chuàng)設(shè)真實(shí)而有意義的學(xué)習(xí)情境，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生更好地理解和運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解釋身邊的現(xiàn)象。

接著引導(dǎo)學(xué)生提出有探究?jī)r(jià)值的問題，起初學(xué)生們只是提出表象性的問題：“紫包菜汁液為什么遇到醋變成紅色？”、“什么使它變色？”及時(shí)向?qū)W生交代學(xué)法：用分類的思維方法進(jìn)行思考，“醋是哪類物質(zhì)？”學(xué)生再一次提出問題：“酸類物質(zhì)會(huì)使紫包菜變成紅色嗎？”教師強(qiáng)化并延伸學(xué)生的提法：“與酸類物質(zhì)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是什么？”學(xué)生跳躍式提出問題：“紫包菜可以做酸堿指示劑嗎？”

經(jīng)過教師的啟發(fā)，學(xué)生能提出有探究?jī)r(jià)值的問題，并掌握了分類思考的學(xué)習(xí)方法。

環(huán)節(jié)2：自主學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明紫包菜汁液可以做酸堿指示劑。

選擇實(shí)驗(yàn)中所需的儀器和藥品，是由小組同學(xué)的討論后選派代表在互動(dòng)式電子白板上通過拖拉完成。再通過克隆技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充和修改。學(xué)生們?cè)谟鋹偟姆諊型瓿闪藢?shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。

學(xué)生依據(jù)方案做實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)過程

（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

表1 紫包菜汁液做酸堿指示劑

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：紫包菜汁液可以做酸堿指示劑。

環(huán)節(jié)3：合作探究。利用smart突破難點(diǎn):用微觀過程解釋宏觀現(xiàn)象。

食醋和鹽酸都使紫包菜汁液變紅色，是哪種微粒使它變紅色？對(duì)于學(xué)生看不到的微觀世界，只憑借教師的描述，學(xué)生就會(huì)天馬行空的想象，因此，氫離子使紫包菜汁液變紅色，是本節(jié)課的難點(diǎn)，而設(shè)計(jì)微觀離子會(huì)使學(xué)生更直觀地突破了這個(gè)難點(diǎn)。

圖2

利用smart提供的資源制作了鹽酸中的三種微粒：氫離子、氯離子、水分子；醋酸溶液中的三種微粒：氫離子、醋酸根離子、水分子。通過互動(dòng)式電子白板展示給學(xué)生，它們有哪些相同的微粒?讓學(xué)生把它們拖拉出來，學(xué)生們會(huì)一目了然，有利于教師掌控方向。

對(duì)于相同的微粒：氫離子和水分子，是哪種微粒使紫包菜汁液變色？是否通過再做實(shí)驗(yàn)：把蒸餾水滴入紫包菜汁液中，觀察現(xiàn)象再得出結(jié)論呢？讓學(xué)生們回憶制作紫包菜汁液的過程。

通過分析得出了結(jié)論：氫離子使紫包菜汁液變紅色。

環(huán)節(jié)4:用紫包菜汁液檢驗(yàn)身邊的物質(zhì),制造矛盾，再探究。

食鹽、純堿、肥皂水是學(xué)生在日常生活中常見的物質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：用紫包菜汁液檢測(cè)它們?nèi)芤核釅A性，是學(xué)生非常開心的事。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

表2 檢驗(yàn)三種物質(zhì)水溶液的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：食鹽水顯中性；純堿溶液顯堿性。

現(xiàn)象質(zhì)疑：肥皂水使紫包菜汁液呈現(xiàn)藍(lán)色。

學(xué)生對(duì)藍(lán)色現(xiàn)象和已存在的信息產(chǎn)生矛盾，提出質(zhì)疑。

環(huán)節(jié)5:質(zhì)疑釋疑:肥皂水酸堿性。

對(duì)問題可能的答案做出猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的重點(diǎn)。

當(dāng)出現(xiàn)矛盾的時(shí)候，教師及時(shí)交待學(xué)法：用科學(xué)思維的方法進(jìn)行思考：猜想！

猜想：肥皂水顯堿性。（學(xué)生提出）

判斷的依據(jù)？

教師在提出“判斷的依據(jù)”的時(shí)候，教室里鴉雀無聲，教師提供信息：可以根據(jù)化學(xué)變化前后元素守恒、電荷守恒……物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途、物質(zhì)的制取……多角度進(jìn)行猜想。

教室里仍然靜悄悄，教師再提示：肥皂水日常的用途？肥皂主要由什么制取的？學(xué)生被點(diǎn)醒。

如何證明肥皂水顯堿性？學(xué)生很容易將已掌握的知識(shí)遷移過來，用酚酞指示劑證明，為了控制變量，教師及時(shí)交代學(xué)法：運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)法，將酚酞指示劑分別滴在已知的堿性溶液——純堿溶液中和待測(cè)的肥皂水中，觀察現(xiàn)象是否相同？

為了檢查學(xué)生是否掌握了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法，再提出問題：肥皂水還可能顯什么性？如何證明？教師做到及時(shí)反饋和糾正。

學(xué)生實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

表3 檢驗(yàn)肥皂水顯堿性

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：肥皂水顯堿性。

環(huán)節(jié)6：比較肥皂水、純堿溶液的堿性強(qiáng)弱。

教師引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：純堿溶液、肥皂水都顯堿性，但在紫包菜汁液中，顏色為什么不同？進(jìn)一步讓學(xué)生運(yùn)用對(duì)比的方法思考，猜想兩種溶液可能在哪里不同？如何證明？

學(xué)生很快猜出可能是堿性強(qiáng)弱不同，并把已學(xué)過的知識(shí)遷移過來，用pH試紙證明。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

表4 測(cè)試肥皂水和純堿溶液的堿性強(qiáng)弱

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：兩種溶液的堿性強(qiáng)弱不同，純堿溶液堿性強(qiáng)于肥皂水的堿性。

環(huán)節(jié)6：總結(jié)紫包菜汁液的作用

運(yùn)用互動(dòng)式電子白板中的聚光燈將兩個(gè)現(xiàn)象聚交在一起。

表5 紫包菜汁液做酸堿指示劑

表6 檢驗(yàn)兩種物質(zhì)水溶液的性質(zhì)

通過觀察、整合引導(dǎo)學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：紫包菜不僅可以做酸堿指示劑，也可以指示堿性的強(qiáng)弱。

向?qū)W生展示資料：

表7 pH值和紫甘藍(lán)汁液顯示顏色的關(guān)系表

讓學(xué)生體驗(yàn)到實(shí)踐與理論的相統(tǒng)一的關(guān)系。

三、拓展延伸

1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生互評(píng)

評(píng)價(jià)學(xué)生是否理解科學(xué)探究，不應(yīng)只看結(jié)果，更要關(guān)注科學(xué)探究能力的形成和持續(xù)探究的情感和方法。

學(xué)生已掌握了“在酸性溶液中，是氫離子使紫包菜汁液變紅色”，此時(shí)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)：“在堿性溶液中，是氫氧根離子使紫包菜汁液變色”通過小組交流討論，學(xué)生把實(shí)驗(yàn)方案書寫在交互式電子白板上，匯報(bào)給同學(xué)們，大家進(jìn)行評(píng)價(jià)。

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：

5分：目的明確，設(shè)計(jì)方案正確，操作簡(jiǎn)單，交流反思具有廣度和深度。

4分:目的明確，設(shè)計(jì)方案正確，操作較復(fù)雜，交流反思具有獨(dú)特性。

3分：目的明確，設(shè)計(jì)方案基本正確，操作不可行，交流反思沒有新意。

在學(xué)生感知、理解教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，緊扣教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題，及時(shí)進(jìn)行鞏固練習(xí)。題目具有一定典型性和代表性，舉一反三，觸類旁通，讓學(xué)生交流，對(duì)練習(xí)中暴露出來的問題及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償性教學(xué)。

二、重視每一位學(xué)生情感的發(fā)展

為每一位學(xué)生提供平等的機(jī)會(huì)，使他們都能具備必要的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。

在探究食鹽溶液、純堿溶液、肥皂水使紫包菜汁液變色的實(shí)驗(yàn)中,水的作用是什么時(shí),設(shè)計(jì)了一道組合題：翟偉的媽媽過生日，媽媽喜歡紫色的花，他用紫包菜汁液染成的藍(lán)紫色的干花送給媽媽，有三條路可以回家，他選擇哪一條路呢？

圖3

圖4

將全班學(xué)生的照片放在Smart-random chooser軟件上，教師隨意點(diǎn)擊出照片，這位學(xué)生就通過拖拉回答問題。這種互動(dòng)不僅表現(xiàn)在學(xué)生、教師、白板之間的有形的、有聲的互動(dòng)，更主要的是體現(xiàn)在教師和學(xué)生之間無形的心靈的互動(dòng)。

圖5

四、課后反思法

教無定法，貴在得法。學(xué)生在協(xié)作和探究的環(huán)境中使用信息技術(shù)、探究身邊的物質(zhì)，會(huì)樂此不疲。學(xué)生們體驗(yàn)新的發(fā)現(xiàn)，會(huì)感悟到學(xué)習(xí)的真諦。這也符合陶行知的“生活教育理論”的核心。教師積極使用信息技術(shù)幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率、獲取新的信息、分享學(xué)生們的快樂！

1008-0546（2017）09-0084-03

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2017.09.028

*本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)課題“基于學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：E-b/2016/19）階段性成果之一。