第二单元　研究物质的实验方法教学设计(第一课时)

基于微视频与问题链相融合的高三一轮教学设计*

——以《物质的分离与提纯》为例

成际宝

（高邮市第一中学 江苏高邮 225600）

摘要：以高三一轮《物质的分离与提纯》中蒸发与结晶为例，预习作业和部分课后作业采用学生拍摄微视频上交的方式，充分揭示学生思维多样性和教学针对性；设置多层次问题链，逐步激发学生潜能，不断突破学生最近发展区，不断促进学生从问题链中识别模型并加以灵活应用，从而不断提高学生解决真实问题的能力。

关键词：分离与提纯 问题链 微课与微视频 建构模型与应用 教学组织形式变革

化学家通过物质分离与提纯的实验方法，从混合物中提取所需要的物质，才能测定其元素组成与含量、解析物质的微观结构，从而揭示化学现象的本质。同样现代化学工业任何一个产品，都是通过物质的转化与物理的、化学的分离与提纯相融合而获得的，因此物质的分离与提纯非常重要，本人以高三一轮复习《物质的分离与提纯》中的蒸发与结晶等为例，采用微视频与问题链融合式教学设计，展示如下。

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设计理念

维果斯基最近发展区理论认为学生的发展有两种水平，学生的现有水平与学生可能的发展水平，两者之间的差距就是最近发展区。起点是学生的已有知识，通过问题的设置，激发学生的潜能并调动其积极性，通过自我学习、小组合作学***组讨论、教师指导下的学习，超越其最近发展区而达到高一层次的水平，然后在此基础上进行下一个层次的学习。通过问题链教学，可以将学生的潜能激发至极致。

建构主义认为每个学习者以自己原有的知识经验为基础，对新信息重新认识和编码，建构自己的理解。在这一过程中，学习者原有的知识经验因为新知识经验的进入而发生调整和改变，积极主动的建构使学习效率更高。无论学生以微视频的方式上交作业，还是解决问题链，都是学生主动构建知识，进行有意义的学习。

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设计流程

2.1

问题链设计流程如下：

从中可知，问题的层次非常明显，越来越挑战学生的极限，不断激发学生的潜能。

2.2

微视频作业设计流程

1

微视频作业，就是学生将解决每个问题的过程拍摄成视频上交，视频时间控制在3分钟以内。教学环节1中的问题1、2、3，都是高一上学期已经解决的问题，因为时间相隔太久，遗忘较多。通过以微视频方式布置预习作业，达到强化记忆的效果；部分课后作业也以微视频的形式上交，促进学生进行知识重构，强化学生对所学知识的理解与灵活运用。

3 教学设计及其理念体现

教师活动

学生活动

设计理念

建构蒸发操作模型及其规范化的表述。

【教学环节1】蒸发系列问题

个人自我回顾后，观看【问题1】如何从氯化钠溶液得到氯化钠？并阐述具体的操作过程。

播放规范的蒸发作业视频

【问题2】实验室用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气。从反应后的KCl和MnO2混合物中分离、回收这两种物质，请设计实验方案

播放学生不规范作业视频

【问题3】请设计实验方案:如何将含有硫酸钠、氯化镁和泥沙（主要成份为二氧化硅）的粗食盐提纯? 播放（1）：氯化钡与碳酸钠次序不同的视频

大组讨论得出正确结论和规范化的表达

评价过程是否规范

个人先自我设计方案后，小组讨论

微视频得出规范化的操作过程。

个人自我设计方案后，建构溶解、搅拌、过滤、洗涤、干进行小组讨论，得出规范化的设计方案。

燥等模型。仅靠个人难以完成，要通过小组合作讨论后才能达到这一层次。为了与工业生产相融合，教师可将过滤拓展到抽滤、滤纸拓展到滤布等。

构建化学沉淀剂的选择与使用模型，以及各种模型的合理使用。仅靠个人、小组合作和大组讨论不能完成，教师需搭建解决问题的支架。

构建模型：沉淀剂的选取必须稍过量和多余沉淀剂必须处理。强调Ba2+是重金属离子，如果不处理，会危及人的生命安全。

如何判断沉淀剂是否过量

如何判断洗涤已经干净

（2）用氢氧化钡，可同时除去SO42-、Mg2+，是否可行？

真实工业，c(Mg2+)、c(SO42-)约为2:1，用氢氧化钡行吗？

用多余盐酸除去过量的碳酸钠，多余盐酸如何处理？

盐酸排放到空气中有什么危害？工业上是否允许？

构建两个模型，强化规范化的操作表述。

小组讨论后认为可行

突破学生自以为是的想法，真实工业上通常用测定杂质含量的方法来学生一致认为不行

确定沉淀剂使用量，即从定性到定量的转变。多加沉淀剂既造成成本讨论得出加热蒸发

增加，又可能造成环境污染；此处用测定pH的方法来控制盐酸的加得出腐蚀金属、酸雨等环境污染；不允许

2 入量。

【教学环节2】结晶系列问题

学生自我设计后，小组【问题1】如何从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体？并阐述其操作过程。

讨论得出规范化的操作过程。

建构模型，拓展到①模型适用范围；②该模型与蒸发模型区别；③常见洗涤剂的种类（常温水、冰水、乙醇、某物质的饱和溶液）及其选择；④干燥方式（高温和低温）的选择。

【问题2】硫酸钠的溶解度曲线如图1所示，已知低于T2时，析出Na2SO4·10H2O；大于T2时Na2SO4·10H2O分解成无水硫酸钠，设计方案如何得到①Na2SO4·10H2O②Na2SO4

【问题3】现有硝酸钠、氯化钾物质的量1:1的混合物，如何分离提纯？

溶解度曲线见图2. 学生自我设计、然后小组讨论，大组争辩

对蒸发浓缩结晶模型与降温结晶模型进行对比研究。如饱和硫酸钠溶液在不同温度下的结晶方式选择比较、过滤方式选择比较、洗涤剂选用比较、干燥方式选择比较。教师

学生自我设计、小组讨论规范化的答案。

需搭建支架，引导学生将本题分成两个小题。

蒸发浓缩结晶模型与降温结晶模型融合应用，应拓展到：①样品溶于水后，溶质从两种拓展到四种。②从溶解度大小的角度讨论高温蒸发时析出的是氯化钠还是氯化钾；从溶解度变化幅度大小角度讨论降温时析出的是硝酸钾还是硝酸钠；③真实工业中，如一次蒸发结晶或降温结晶时产品达不到纯度要求，则将得到的产品重复进行蒸发结晶或降温结晶，直到产品纯度达到要求为止。

从溶解度曲线换成表格的形式，促进学生对所学知识进行重构与灵活运用知识解决问题。

课后微视频作业：工业生产硝酸锶过程中经常含有硝酸钙，已知两种盐的溶解度(g/100水)如下表所示。

如何从这两种混合物中提纯硝酸锶？

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教学反思

以微视频形式布置作业，是一种崭新的举措。通过微视频作业，进一步强化对基础知识

3

的记忆，强化了学生学习责任心与主动性，也促进了学生对所做作业的理解。教师通过观看学生微视频预习作业，可以发现学生的各种想法，找出适合于教学用的素材，提高了教学的针对性。在教学过程中播放学生的视频作业，不仅提高学生对错误的认识程度，也增加了学习成就感，极大提高了师生、生生之间互动的积极性和互动的针对性，增强了学习效果。课后观看学生的微视频作业，发现教学效果的欠缺，好及时补强。将预习作业以视频形式移到课外，大大减少了教师授课的时间，教师可以将课堂时间还给学生，即促进了课堂教学组织形式的变革。课堂上着重讨论视频作业出现的各种问题，充分捕捉学生在课堂上生成的各种问题，不仅提高课堂教学的实效性，也将学生的各种潜能激发至极致。

将学生已有的知识基础建构成各种规范化的模型，是教学的新亮点。所谓问题，就结晶、过滤、洗涤、干燥、除杂等模型组合产生的，组合越复杂，问题的层次越高。在解决问题链的过程中，无论是学生自学、小组合作和大组辩论以及在教师指导下的学习，都是在选择合适模型与运用合适模型解决问题。

将学生融入到到真实的工业情境中，解决的都是化工生产真实问题，提升学生的成就感。同时促进学生确立定量理念，即一个化工产品，只要达到产品规定的纯度和杂质含量达到规定要求即可，不是杂质除去的越干净越好，因为越干净步骤越多、工艺越复杂，成本越高。

学生的微视频作业大多是用手机拍摄的，实施过程中问题较多。有部分同学理念转变不够快，作业不交；有的同学还不会拍摄、不会上传；还有的同学拍摄视频的质量不够高；还有的同学上传过程中遇到问题等等，我们正在解决这些问题，力争使微视频作业形成常态化。

参考文献

1.岳庆先，崔娟，递进式教学设计模型的建构；化学教学

2015（12）44-47 2.成际宝，实施学生讲题教学的实践与研究；化学教与学2015（5）43-44 联系电话：13773432957

电子信箱：cjb12505@126.com

*本文为扬州市级课题《高中化学教学组织形式变革的研究》（课题编号G13/P/025）阶段性研究成果

本文发表于《化学教与学》2016.10

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