Focusky软件在初中化学教学中的应用
詹沁龄 郝春华 程江玲 牛燕燕 孙伟
[摘要]Focusky软件具有便捷、炫酷、高效、多维的特点，将其应用到中学化学教学，有助于提高教学效率，激发学生学习兴趣，培养学生化学学科核心素养，更有助于实现三维目标。以人教版化学九年级上册《碳的单质》之“金刚石、石墨和C60”一课为例，从教材分析、教学过程、教学效果、教学反思等方面探讨Focusky软件在中学化学教学中的应用。
[关键词]Focusky软件;教学设计;碳的单质;初中化学
[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2020）05-0061-03
随着科学技术的不断发展，各种新颖的教学手段不断融入中学课堂教学，从简单的投影仪演变到现在的基于Focusky的交互式白板技术，课堂教学模式得到了不断的优化，学生主体地位得到突出。教学过程不再枯燥无味，学生学在其中、乐在其中，非常利于激发学习兴趣，培养化学科学素养，增强社会责任感。本文以人教版化学九年级上册《碳的单质》中的“金刚石、石墨和C60”一课的教学为例，探讨研究Focusky软件在初中化学教学中的高效应用。
一、Focusky软件简介
Focusky软件是一种新型的幻灯片制作软件，主要通过旋转、缩放、平移等达到生动形象的3D演示效果。以往的PowerPoint幻灯片形式是单页切换，以单线逻辑的形式展现，会在很大程度上局限人的发散性思维，限制语言的表达。而Focusky软件打破了这种常规，采用思维导图以路线的形式展现，加之便捷的变换方式配以电影的转场效果，使得从整体到局部或从局部到整体的自如切换，就像播放一部3D电影，给学生带来巨大的视觉冲击。
二、教材分析
“金刚石、石墨和C60”选自人教版化学九年级上册第六单元课题1.其中第一课时主要讲授碳的几种单质性质、结构及其应用。对于碳材料复杂的结构描述，传统的二维幻灯片教学方式已经不能够满足学生对于碳单质整体结构的掌握需求，因此利用Focusky软件设计相关课件来取代PowerPoInt二维幻灯片展示，通过呈现多维角度来扩充课堂信息容量，激发学生的科学探索精神，进而培养学生的化学学科核心素养。
三、教学过程
1.从身边实物出发，导入新课
【教师提问】一支铅笔除了可以写字、绘画，还可以干些什么呢？
【学生活动】思考并回答：可以画画、写字。
【教师提问】一支铅笔可以点亮一座微型城市吗？若可以，请小组讨论，并说明其中的奥秘。
【交互式白板展示】“一支铅笔点亮了整个微型城市”的短视频。
【教师讲解】铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，其中的石墨具有导电性。
【教师提问】生活中石墨的哪些用途反映了它的导电性？
【学生活动】思考并回答：电池中存在石墨，而电池能供电，说明石墨具有导电性。
设计意图：从学生身边的实物出发，结合交互式白板展示短视频，引导学生注意观察周围事物，激发学生的学习兴趣，潜移默化地给学生留下“化学从生活中来，又可以应用到生活中去”的印象，同时引入“石墨的性质”这一新课课题。
2.动手实验，自我感受
【教师引导】如此神奇的石墨，让我们一起来近距离观察。
【实验步骤】1.观察铅笔芯的颜色。
2.分别用铅笔和小石头写字感受它们的硬度。
3.用小刀刮铅笔芯并搓铅笔芯粉末体会感受。
【小组实验】学生动手实验并回答：铅笔芯是黑色的，有一点光泽;用铅笔写字很软，可以写出字，而用小石头写字很硬，写不出字;用小刀刮铅笔芯，丝毫不费力气。
【交互式白板展示】教师使用教学Pad拍摄学生实验的过程并展现到白板上。结合白板讲解，有利于增加学生对学习内容的印象。
【教师归纳】帮助学生整理归纳，并通过Focusky软件展示：石墨是深灰色具有金属光泽的单质，是不透明的细鳞片状固体;它质地较软，可用作铅笔芯，书写时具有滑力感，还可用作润滑剂。
【教师提问】在生活中，我们经常会遇到打不开的锁，可以怎样解决？
【学生活动】小组讨论并回答：石墨粉有润滑性质，可以刮一些铅笔芯粉末放进锁芯。
设计意图：简单的实验操作，有利于学生的化学启蒙;引导学生利用所学化学知识来解决实际问题，有助于建立学生的实验自信，使其体验到学习化学的乐趣。
3.对比实验，深化理解
【教师引入】石墨是自然界存在的最软的矿物质之一，而天然存在的最硬的物质是金刚石。
【交互式白板展示】场景转换，展示金刚石的图片。
【教师提问】请大家描述一下金刚石的颜色和形状。
【學生活动】思考并回答：金刚石是无色的、透明的，而且形状是不规则的。
【交互式白板展示】利用Focusky软件从三维角度模拟出正八面体的形状。
【教师归纳】纯净的金刚石是无色、透明、正八面体的晶体;金刚石不仅可以用作装饰品，还可以用来切割玻璃。
【学生实验】用小刀和玻璃刀分别划相同的两块玻璃片，观察玻璃片上的划痕，并用力掰这两块玻璃片。
【交互式白板展示】将学生实验过程的视频投影到白板上，再通过Focusky软件功能将细微的划痕做放大处理，以便学生观看。
【教师总结】实验现象体现了金刚石的硬度非常大，质地较硬。
【学生活动】根据金刚石、石墨的物理性质完成两者的对比表格。
【交互式白板展示】学生各自在Pad上填写并上传表格，软件根据学生的填写，统计正确率以及完成的速度。
【教师引入】金刚石、石墨都是碳元素组成的单质，它们之间的物理性质存在较大差异，造成这些差异的原因是什么呢？
【交互式白板展示】展现宏观的金刚石和石墨，教师利用Focusky软件技术不断放大金刚石和石墨，直至出现大量的黑色小球（代表碳原子），在碳原子之间用白色横线模拟化学键，形成两个不同的结构模型。
【教师引导】让学生在白板上分别从上面、侧面、下面按压推动这两个模型，总结模型特点并寻找模型所属对象。
【学生活动】动手实验，思考并回答：两者的结构有些不一样，石墨的结构可以轻易调动，而金刚石的结构很稳固，用力压也压不动。
【教师总结】造成金刚石和石墨物理性质不同的原因是碳原子的排列方式的不同。
设计意图：Focusky软件弥补了传统学生观察实验现象的视角缺陷，将细微的实验现象放大化，让学生能够切身体会到实验的完整性，有利于学生的进一步探索学习。教学中对于宏观的实物可以直接展示，但对于微观的事物，则需要通过Focusky软件进行模拟，将宏观至微观的转换过程模拟出来，展现微观世界，有助于学生去理解和接受。另外，此实验可培养学生的动手操作能力以及化学学科核心素养。最后利用软件统计填表的正确率和完成速度，教师可据此了解学生对新知识的掌握情况。
4.补充更新，丰富认知
【教师引入】碳元素不僅可以组成单质金刚石、石墨，还可以组成另一个重要的单质C60。
【交互式白板展示】展示C60的结构，并让学生在Pad上随意旋转C60的结构，深入了解和熟悉C60的足球结构;同时播放C60的发现过程，以及发现者HarryKroto获得诺贝尔奖的历程，增强学生的科学探索精神。
【教师引导】碳材料是唯一一种两次涉及诺贝尔奖的材料。除了C60外，还有一种与碳有关的物质——石墨烯，也称单层石墨片。
【交互式白板展示】展示关于石墨烯的介绍，给出石墨烯的结构特点。
【情境设计】如果你是科学家，你会用自然界中的哪种物质来制备石墨烯呢？
【学生活动】一位学生思考并回答：用镊子在石墨的表面撕一小块下来。
【教师总结】这位同学很聪明，其实科学家最初得到石墨烯的方法就是用普通胶带一层一层地从石墨上撕下来的。
【交互式白板展示】展现用胶带从石墨上撕下单层石墨片的Flash动画。
设计意图：将Focusky软件运用到教学过程中，把石墨与石墨烯之间的关系，以直观的形式展现出来，并且可以360度旋转观察。从传统的二维观察演变成三维、四维，更有利于学生对物质整体结构的把握，提高学生对化学结构的学习兴趣，培养学生的化学学科核心素养。
四、教学效果
将Focusky软件应用到课堂中，可以使师生的课堂互动更为频繁，有利于激发学生的学习热情，以及对三维技术的好奇心与兴趣，极大地调动了课堂气氛。
五、教学反思与总结
初三学生第一次接触化学这门学科，化学教师对学生的启蒙作用非常重要。如何引导学生学习化学是教师需要提前认真思考交流的问题。在化学课堂教学中引入Focuskv软件，可以有效地呈现教学内容，拓展课堂知识，更有利于发展学生的发散性思维，非常符合00后“数据原住民”的学习特点。当然采用Focuskv软件教学，不仅需要教师的熟练运用，还离不开教学语言的拼接表达，以及课堂整体内容的流畅设计，只有这样才能使Focuskv软件在化学教学中发挥积极的作用。
