张玉珍：探索“无试剂”的化学反应

  化学教学离不开实验，为带给学生更真切的体验和更直观的感受，上海市娄山中学化学教师张玉珍开始将信息技术广泛引入课堂教学。线上教学期间，张玉珍进一步利用信息技术引导学生开展“没有试剂”的仿真实验。通过不断探索与研究，张玉珍让自己的课堂教学与信息技术相融合，产生了和谐而有趣的“化学反应”。

  “老师，仪器太小了，你的演示动作我看不清。”一个坐在教室后排的学生说道。上海市娄山中学化学教师张玉珍经常遇到这一种尴尬的问题——化学教学离不开实验，只有通过实验才能让学生获得真切的体验、直观的感受，才能培育学生探究问题、处理问题的能力；然而许多实验仪器过于“精致”，教师演示实验步骤时只有前排学生能看清。这样的一个问题困扰了张玉珍很久，后来她开始寻求信息技术的帮助，将演示步骤录成视频同步分享给学生，许久以来的困扰迎刃而解。

  “这其实不算什么高级的技术，却拓宽了我的思维和视角。面向未来的教师不能停下自己的思考，应该充分的利用信息技术改变固有的教学模式。”现在的张玉珍说到钻研信息技术，熟练运用网络、视频、电子白板、小程序等各种工具，俨然成了学校里的“技术达人”。

  2017年张玉珍第一次接触交互式电子白板，作为工作刚刚一年的新教师，这款白板让她眼前一亮：“它的功能很强大，兼电脑、电视、投影、音响等诸多功能为一体，内置的软件兼具备课功能和授课功能。”在随后的教学中，张玉珍开始探索电子白板各类学科工具在教学中的应用，比如放大镜、聚光灯、拉幕、隐藏、神奇移动等，将传统课堂的师生一问一答变成学生之间的“知识PK挑战赛”“闯关游戏”，让学生以多种方式参与学习、巩固知识、提高能力。

  化学课离不开做实验，但是面对整个班级，教师很难实时关注每一个学生的实验操作的流程。每当遇到一些实验发生意外或者失败的时候，张玉珍就会很无助，因为很可能她和学生都不知道问题出在哪里，学生最后只能“知其然而不知其所以然”。那么，是不是能够利用电子白板的“传屏”小工具改善这样的一个问题？经过一段时间的摸索，张玉珍找到了“答案”，她使用电子白板录制学生的实验过程并同步到教室白板上，实验结束后能够最终靠视频追溯整个实验过程。“学生实验过程中再出现一些明显的异常问题，如果实验之后实在想不起来具体操作细节，我就启用视频回放功能，帮他们察觉缺陷并处理问题。”张玉珍说道。

  随着对电子白板的应用愈发熟练，张玉珍开始以此为载体挖掘新的使用方法，进而与数字化实验系统、班级优化大师等平台相互连通、融合应用。2018年，张玉珍参加上海市中小学教师实验能力大赛，参赛课例是《气压背后的故事》。这是一节初三化学复习课，张玉珍组织实验时有一些顾虑：在“探究氢氧化钠与二氧化碳反应”实验中，氢氧化钠溶液注入盛满二氧化碳气体的锥形瓶后没有一点反应，而且氢氧化钠溶液和二氧化碳气体都是无色的，学生能理解“两种物质接触气压减小”吗？

  “数字的大小变化是最直观的，若能让学生直接看到实验过程中的压强变化数值，肯定有助于他们对实验的理解。”带着这个想法，张玉珍尝试使用压强传感器进行数字化实验。直观数据的问题解决了，但是在磨课过程中，张玉珍发现数字化实验的系统操作界面对于初中生而言过于复杂——能否针对“氢氧化钠与二氧化碳反应”这个实验设置一个小软件呢？带着这个有些大胆的想法，张玉珍联系了有关技术人员，得到“可以试一试”的答复后，她将自己想要的界面、参数和效果通过绘图的形式告诉技术人员，经过一段时间的调试后共同完成了这个小软件的设计，最终突破了课堂教学的难点。

  化学教学中有许多需要突破的难点，尤其是在促进学生认知方面，数字化实验是一种新的技术方法，张玉珍对此有很深的感触。“以往的教学中，每当讲到‘碳燃烧可能会产生一氧化碳’时，我会使用‘一氧化碳报警器’作为辅助工具。”张玉珍和记者说，“当听到警报声时，有的学生露出害怕的表情，有的学生发出惊恐的叫声——在许多学生心中，化学就等同于爆炸、有毒等负面词语。”为了让学生形成正确且正面的认识，张玉珍用一氧化碳气体传感器代替了报警器，并设计了一个三通道的密闭、环保的实验装置，让学生切实“看到”一氧化碳就在身边，帮助学生克服对化学物质产生的过度恐惧，同时也帮他们树立安全意识和科学精神。

  “虽然信息技术如此重要，但是绝对不可以喧宾夺主、本末倒置，甚至成为吸引眼球的噱头。”在张玉珍看来，信息技术与课堂教学是相互融合的关系，能够在一定程度上帮助教师创设情境、整合资源、突破难点、获取反馈。至于“融合”的前提，则是教师对课堂教学的深入研究和整体把控。

  线年开始，新冠疫情让线上教学成为常态，曾经的教室转移到“云端”，一条条网线成为教与学之间的纽带。许多教师一开始很不适应线上教学，只是单纯把在教室上课时的教育学生的方式和教学内容对着屏幕“复制”一遍，教学效果也就可想而知。不过张玉珍没这个困惑，之前对数字化实验的摸索已经让她能够熟练运用信息技术，线上教学更是如鱼得水——开发互动工具、设计虚拟实验、录制“知识胶囊”、巧用问卷功能、搭建资源平台……张玉珍的“小妙招”一个接着一个。

  不仅如此，张玉珍进行线上教学时，常常使用网络站点平台内置的抢答器、答题器、小黑板、计时器、分组讨论等工具，与学生充分互动，激发学生的学习兴趣。假如慢慢的出现多方案的开放型题目，张玉珍会在课前5分钟让学生通过抢答器、讨论区发言等方式来进行方案互评，学生每一次发言都会获得一个“小奖杯”，累计少数的“小奖杯”可以兑换奖品；在每一部分教学内容结束时，张玉珍还会使用投票器功能，让学生对自己的学习进度、学习兴趣、学习效果等进行反馈，从而及时作出调整自己的教育学生的方式和教学节奏。“这些做法都是为了给学生创设学习情境，激发学生的学习兴趣。他们虽然不能像以前那样坐在教室学习，但仍然能够拥有一个较好的学习氛围。”张玉珍说道。

  每节课后张玉珍都会安排“在线答疑”环节，但是她发现集体答疑不足以满足学生的个性化需求，同时还会增加学生的负担。因此，张玉珍使用电子白板的小工具“知识胶囊”来录制微课，然后通过后台监控统计一系列信息，包括观看视频学生的名单、播放的次数、学习的时长等。在“金属废液”专题知识的“胶囊数据”中，张玉珍发现有超过半数的学生观看了许多次，她开始反思自己的微课——是否解题思路不够形象，是否语言表达不易理解，是否学生对这部分内容确实存在认知困难？带着这些思考，张玉珍一次次修改微课内容，力求精益求精。

  如何运用信息技术推动课堂转型？作为较早“吃螃蟹的人”，张玉珍一直针对课堂教学中的种种问题进行深入而系统的研究。

  在一次讲解“木炭还原氧化铜生成的气体是二氧化碳”时，许多学生提出了质疑，他们都以为理论上也有产生一氧化碳的可能。其实往届学生也提出过类似质疑，张玉珍总以“考试不要求”为由避而不答，但是随着教导学生的经验的增长，她越发觉得“逃避”不是一个好的选择。“对问题的有意忽略会打击学生进一步探究的兴趣，甚至会影响他们发展批判精神。”张玉珍一边“检讨”自己，一边开始了深入探索。

  “我设计了W型管实验，想从定性的角度去检验学生的猜想，但是在多次实验后发现，能够证明有一氧化碳产生的实验现象非常不明显，我只好再一次寻求数字化实验的帮助。”张玉珍说道。经过反复设计、改进、完善，张玉珍成功运用数字化实验定量验证了学生的猜想，还进一步探究了木炭和氧化铜这两种反应物在不同配比之下的产物。最后，张玉珍将自己的实验过程拍成视频分享给学生，解答了他们的困惑。“从此，对这个知识点和相关化学方程式的书写，学生正确率非常高，我也从中获益良多，这就是教学相长吧。”张玉珍笑着说。

  随着“双减”政策的实施，为实现“减负提质增效”，张玉珍探索了一种新型作业方式——语音说题作业，并在化学复习阶段进行了实践探索。化学学科经常需要描述实验的步骤、现象，文字表达较多，传统的书面作业需要学生撰写大量文字，而“说题”的方式则能节约许多时间。于是，张玉珍利用微信小程序“班级小管家”实施语音说题作业，要求学生在规定时间内完成“说题”。

  刚开始，学生由于长期习惯用纸笔进行练习，开口说题很难。张玉珍便利用“知识胶囊”工具录制详细的题目解析视频，让学生在反复观看理解后，逐渐可使用自己的语言完成说题。语音作业批改不受时间和空间限制，学生在“班级小管家”中上传自己的语音说题作业后，张玉珍收听语音并反馈，对优秀的语音作业进行公开展示，有时还会将说题作业与说题题目整理在一起，形成一份完整的语音解题集。

  随着每日语音的训练，大部分学生的语言表达能力都得到了提高，学生一致认为语音说题的时间比书面撰写时间明显减少，相对于书面作业他们更倾向于语音说题作业。“一开始只想帮助学生减轻负担，没想到同时还锻炼了他们的表达能力，真是‘无心插柳柳成荫’。”带着这份惊喜，张玉珍继续深入研究语音说题作业的实施方式，还将自己的经验总结成一篇教学论文《减负背景下新型“语音说题”作业在初中化学复习中的应用探索》。

  从最简单的录制、剪辑视频，到融合性使用信息技术，再到信息技术突破教学重点、难点的研究分析，张玉珍不断前行、不断成长。她曾经感慨：“运用信息技术有时需要打破常规，化学教学则要基于实验、基于证据、基于数据，但只要不停下前行的脚步，浪漫的创新思维就可以与严谨的逻辑思维有机融合。”的确，张玉珍在教学中遇到过重重困阻，她曾经去五金店、玻璃店等地方寻找灵感和办法，曾经为了拍好一段实验视频自学各种剪辑软件，曾经为了研究一个问题废寝忘食……但就是在这样的前行中，张玉珍的教学能力和信息技术运用能力得到了极大提升，而信息技术与教育教学的融合创新也促使她从以往的经验判断走向实证研究。

  张玉珍，上海市娄山中学化学教师，创新的实验作品、教学案例在各类比赛中屡获佳绩。她热爱教学，乐于创新，在上海教育数字化转型背景下，以长宁数字基座为基础，积极探索网络互动教学平台、DIS数字化实验系统、语音作业平台等信息化手段在化学教学中的应用。《中国教师报》2022年09月14日第8版