“互联网+”背景下高中化学课堂教学模式的创新

孙媛媛 王志庚 冯月新

摘   要：以“硫酸的工业制法”为例进行教学设计，将互联网与化学教学中的各个环节进行融合，由此可创新化学课堂教学模式。即在课前预习环节以课题为任务驱动，学生从网络上搜索信息，然后在微信公众号平台学习微课;在课堂教学环节进行小组间交流——既有面对面交流，又可以在班级微信群中交流，扩大了交流范围;在教学评价环节，应用问卷星对学生进行学习评价，如此评价数据更全面快捷，同时又可以应用于线上、线下教学。

关键词：高中化学;硫酸制备;互联网;微信公众号;问卷星

中图分类号：G633.8    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2021）14-0054-04

一、研究背景

“互联网+教育”的融合，其关键就是以“育人”为纽带，只有“育人”才能让这个“+”真正有价值、有意义。本文以“硫酸的工业制法”为例，进行了“互联网+”背景下高中化学课堂教学模式的创新，如此可使学生在收获知识和技能的同时，得到学科素养的提升，并利用大数据时代的特点和优势随时掌握学生的学习情况，由此可更好地实现新课标提倡的“教、学、评”一体化的目标。

二、课堂教学模式的构建

在此模式下的教学设计，应该考虑到如下两个重要环节：

（一）辅助课前教学设计

进行课前预习的手段包括阅读课本、观看微课视频、网络搜索等。其中微课能更好地满足学生对不同学科知识点的个性化需求，可实现按需选择学习，如此既能查漏补缺又能强化巩固知识，因此微课是传统课堂学习的一种重要补充和拓展资源。特别是随着手持移动数码产品和无线网络的普及，基于微课的移动学习、远程学习、在线学习、泛在学习将会越来越普及。

学生从“高中化学新天地”（原唐山市高中化学微课堂）公众号学习微课视频，以此为课堂教学做好知识储备，同时这样也有助于培养学生的自主学习能力，改变传统的教学方式和学生的学习方式，进而可提高教学效率。

（二）辅助教学评价设计

教学评价是检验和诊断教学目标落实成效和程度的手段，是对课堂教学的反馈，对促进教学质量的提高也起到了非常重要的推动作用。关注学生在活动中的具体表现，评价学生在不同学习阶段化学学科核心素养的达成情况，如此可使每一位学生的化学学科核心素养都得到不同程度的发展。传统的评价方式往往只能通过个别学生的表现来反映整个课堂，而本节课用“问卷星”进行评价，数据统计快，且关注了全体学生，这样有利于快速、全面地完成评价，也有利于推进授课重难点的实施。而且在教学中为了学生交流得更充分，还建立了班级微信群，如此可使学生在交流讨论环节中充分展示自己的成果。

三、教学过程

以苏教版必修一“硫酸的工业制法”为例，介绍了将互联网技术应用于课堂的实例。

（一）课前准备

布置预习任务：阅读课本，查阅资料，在“唐山市高中化学微课堂”公众号中学习微课视频，并完成以下两个课题：

1.硫酸的用途;

2.工业制硫酸的发展史。

（二）教学流程

如图2所示。

（三）课堂实录

环节一：课前学习成果的展示

【学生】请完成情况较好的两个小组展示硫酸的用途和工业制硫酸的发展史。

【评价】通过展示學习成果，诊断和发展学生整合信息、自主学习的能力。如此可在丰富学生知识的同时，培养其终身学习的能力与自信。此环节为引课，由发展史凸显了发展观。

环节二：原理的确定

【设问】任务1：我国硫酸的制备有1000多年的历史，这些制备方法我们应该如何评价或选择呢？

【投影】评价标准：1.原料廉价且稳定，最好结合本地的地理环境和优势资源，以降低运输成本;2.环保，制备过程要绿色、环保，没有使用或生成对环境有害的物质，若有，需对有害物质进行无害化处理;3.流程简单高效，能耗低，反应放出的热量和剩余的物质尽可能加以循环利用，生成的副产物要少。

【讨论】①CuSO4·5H2O → CuO+SO3+5H2O

②2FeSO4·7H2O → Fe2O3+SO2+SO3+7H2O

③S→SO2→SO3→H2SO4

④FeS2→SO2→SO3→H2SO4

①②能耗高，原料地壳中含量少，价格昂贵，副产物多，难以大规模生产;③与④相似，但③的原料虽然价格较贵，但是含杂质少，燃烧生成的气体含杂质也少，如此可免去气体净化的过程，此外③在制备过程中也不产生矿渣。

【评价】通过小组讨论确定反应原理的过程，学生体会到了企业家考虑的生产实际问题，角色互换。基于我国国情，学生还认识到④更适合我国的工业生产。

环节三：生产设备和工艺流程

【设问】任务2：观察书中所给出的工业设备，结合工厂效益，你能总结出都有哪些工艺？

【讨论】第一阶段沸腾炉中的工艺：气固逆流，有利于增大固体与气体的接触面积，有利于反应充分进行。

【追问】除此之外还有哪些提高硫铁矿利用率的方法？

【讨论】可以将硫铁矿粉碎，增大接触面积。

【投影】净化室主要进行除尘、洗涤、干燥工作，目的是去除炉气中的杂质气体，如一些金属化合物的粉尘，会使催化剂中毒。同时还要干燥，因为水蒸气会对设备和生产造成影响。

【讨论】接触室中应用的热交换原理是对能源的充分利用，在工业生产中的物质循环和热能循环都是节约成本的体现。

【讨论】吸收塔中进行的是气液逆流吸收，塔中的填充料是为了增大气液的接触面积，如此可提高气体的吸收效率。一般用浓硫酸吸收SO3，因为如果用水吸收SO3，SO3+H2O=H2SO4的反应会放出大量热，容易使水形成水蒸气，进而形成酸雾。

【评价】通过对综合、实际问题进行讨论，使学生从化学反应原理、工业生产实际、工业生产技术等多角度认识了化学反应在工业生产中的应用，理解了工业生产是“吨级”的概念，感受到了将科技转化为生产力的学科价值。

环节四：尾气的处理方法

【设问】任务3：同学们我们的硫酸工业生产还存在哪些问题呢？如何解决它们呢？

【学生】尾气中含有SO2、SO3、O2、N2等，直接排放会污染大气，需要进行尾气处理。

【学生将设计发到班级交流群】为了践行物质循环与再利用的思想，同学们设计了如下尾气吸收方案。

①NaOH → NaSO3

②Ca（OH）2 → CaSO3→CaSO4

③NH3·H2O → （NH4）2SO3→（NH4）2SO4

【讨论】对于以上吸收方案，同学们认为②的产物可以制石膏，③可以做化肥，①的产物在生产中应用较少，而且氢氧化钠的成本高;②中是氢氧化钙浓度小，这样吸收效率不好。

【改进】将①②结合设计为：

【评价】通过利用已有的理论知识和工艺知识进行实验设计，诊断和发展了学生解决实际问题的能力，建立了绿色化学的思想，培养了学生的社会责任感。

环节五：总结与提升

【问卷星设问】

教师在问卷星中设置了2道基础题，以选择题的形式呈现，1道简答题：

1.在硫酸的工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（见图3）。下列说法错误的是

A.a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同

B.c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同

C.热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体

D.c处气体经热交换后催化氧化的目的是提高SO2的转化率

2.在硫酸的工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔（见图4）中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是

A.从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式

B.从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是使气液充分接触

C.从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气

D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸

3.某地区打算建厂制备硫酸，如果你是项目负责人，你会收集哪些资料为依据进行选择呢？

通过扫描问卷星二维码，学生进入问卷星答题页面，进行作答。

【评价】通过学生在问卷星上的反馈，教师诊断出学生本节课的学习效果——约90%的学生掌握了本节课的教学重难点。并且通过简答题的思考，发展了学生深度思考的能力，建立了工业生产认知模型，进而提升了学生的化学學科核心素养。

四、教学反思

互联网技术充分实现了翻转课堂的模式，发挥了学生的主体作用，锻炼了学生的自主学习能力，激发了学生的学习热情。在课堂交流和评价环节，互联网发挥了重要作用，使本节课很好地达成了教学目标，培养了学生的科学精神和社会责任。

参考文献：

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[2]姜建文.“教、学、评”一体化的化学课堂教学评价目标设计[J]. 化学教育，2020，41，（21），1～6.

[3]刘玉荣.立足技术素养的教学设计——以“硫酸的制备与性质”为例[J].化学教学，2016，（05）.