踏著歷史的足跡探尋鐵和銅——“從自然界獲取鐵和銅”案例分析

張雙（鄞州區(qū)姜山中學(xué)　浙江寧波　315191）

踏著歷史的足跡探尋鐵和銅——“從自然界獲取鐵和銅”案例分析

張雙
（鄞州區(qū)姜山中學(xué)浙江寧波315191）

摘要：文章以“從自然界獲取鐵和銅”的教學(xué)設(shè)計為例，以銅器時代、鐵器時代、多元材料時代的歷史變革引導(dǎo)學(xué)生進行鐵、銅知識的學(xué)習(xí)，將化學(xué)史教學(xué)融入課堂，也落實了情感態(tài)度與價值觀目標。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計；銅器時代；鐵器時代；多元材料時代

中圖分類號：

文章編號：1008-0546（2015）03-0045-02G633．8

文獻標識碼：B

一、問題的提出

人本主義理論認為學(xué)習(xí)的過程應(yīng)該是人的全面發(fā)展，不僅是學(xué)生形成一定的知識、技能、能力的過程，同時是學(xué)生的情感、態(tài)度、價值觀的培養(yǎng)的過程。這給我們的啟示是教學(xué)不但要關(guān)注學(xué)生學(xué)什么、怎樣學(xué)習(xí)、形成怎樣的學(xué)習(xí)方法，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生積極的情感，形成正確的價值觀和化學(xué)學(xué)科思想?！扒楦袘B(tài)度與價值觀”作為新課程的三維目標之一，是化學(xué)新課程改革的一個突出特點，探討情感態(tài)度與價值觀目標在化學(xué)新課程教學(xué)中的落實具有現(xiàn)實意義。筆者在《從自然界獲取鐵和銅》這節(jié)課的教學(xué)中進行了嘗試，借助歷史的榮耀、現(xiàn)代的成就和對未來的展望將情感態(tài)度與價值觀落到實處。

二、案例分析

1．設(shè)計思路

金屬工具的使用是人類進入文明社會的重要標志，鐵、銅是人類使用最早、應(yīng)用最廣泛的兩種金屬，人類的歷史就經(jīng)歷了以它們命名的青銅器時代和鐵器時代，由此可見鐵、銅在人類文明發(fā)展中的重要地位。該堂課以時間為主線，踏著歷史的足跡，從石器時代－銅器時代－鐵器時代－多元材料時代這幾個不同時間段以及未來資源的利用演繹銅和鐵的“前世”、“今生”和“來世”。首先，從歷史的榮耀、現(xiàn)代的成就中體會鐵、銅的冶煉對人類文明的影響；其次，在對未來的展望中樹立可持續(xù)發(fā)展的思想，加強社會責(zé)任感。

2．教學(xué)片段分析

（1）引課部分

［引課］視頻播放鄞州電視臺新聞報道：姜山中學(xué)高一年段學(xué)生割稻活動；投影：割稻用的鐮刀，現(xiàn)代化收割機。

［介紹］這是我們割稻時用的工具，縱觀人類歷史，會發(fā)現(xiàn)人類文明的發(fā)展與工具密不可分，人類早期先后經(jīng)歷了石器時代，銅器時代，鐵器時代，之后又不斷發(fā)展。用鐵和銅兩種金屬來命名人類的歷史時期，可見他們對人類文明發(fā)展的重要性，今天，我們就踏著歷史的足跡來了解下“從自然界獲取鐵和銅”。

［投影］人類歷史演變：石器時代；銅器時代；鐵器時代……

設(shè)計意圖：從親身經(jīng)歷的割稻活動到工具與人類文明的聯(lián)系，引出鐵、銅對人類文明發(fā)展的重要性，在提起學(xué)生興趣之余，使學(xué)生初步感受到鐵、銅對人類文明的影響。

（2）銅的冶煉（銅器時代）

［學(xué)生］閱讀課本了解銅在自然界的存在狀態(tài)（前世），并通過有銅生成的化學(xué)方程式的書寫，討論總結(jié)出銅由化合態(tài)轉(zhuǎn)變至游離態(tài)，發(fā)生了還原反應(yīng)，需要加入還原劑，常見還原劑有CO，C，H2，活潑金屬等。

［教師］媒體展示古代的各種銅制品，體會它們蘊藏的人文精神和歷史意義。引導(dǎo)學(xué)生回憶古人煉銅的方法：濕法煉銅，火法煉銅（煅燒孔雀石）；踏著時間線，跨越至現(xiàn)代，介紹現(xiàn)代煉銅方法：高溫冶煉黃銅礦，電解精煉銅。指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本了解生物煉銅

設(shè)計意圖：時間線的第一站，銅器時代。通過銅制品對于人類發(fā)展的意義和人類從古代到現(xiàn)代煉銅方式上的轉(zhuǎn)變，并由此帶來不同的結(jié)果，初步體會人與自然的緊密關(guān)系，了解化學(xué)在解決人類社會發(fā)展過程中面臨的有關(guān)問題，提高人類的生活質(zhì)量、促使人與自然和諧相處等方面發(fā)揮著重要的作用。同時，充分利用課本資源，知道學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方法。

（3）鐵的冶煉（鐵器時代）

［過渡］自從人類冶煉出銅，就結(jié)束了漫長的石器時代，進入銅器時代，但是銅制品相對較軟，容易鈍。隨著生產(chǎn)科技的發(fā)展，人們更需要堅硬的，適合深耕的材料，鐵器就應(yīng)運而生，人類開始步入鐵器時代。

［知識遷移］自然界鐵的存在形式主要為化合態(tài)，由化合態(tài)轉(zhuǎn)變至游離態(tài)，發(fā)生了還原反應(yīng)，需要加入還原劑，常見還原劑有CO、C、H2、活潑金屬等。

［引導(dǎo)］實際工業(yè)生產(chǎn)中選擇還原劑需從多方面因素考慮，如生產(chǎn)成本、節(jié)能環(huán)保、安全、可操作性、產(chǎn)品純度等。

［交流與討論］最佳還原劑？

［過渡］帶著問題（書本73頁交流與討論），觀看視頻。

［投影］高爐結(jié)構(gòu)圖

［解決問題］書本73頁，并解決為什么焦炭和鐵礦石不直接反應(yīng)制備鐵？

［介紹］高爐煉鐵得到的是含碳2%－4．5%的生鐵，將生鐵進一步煉制，就可以得到用途更廣泛的鋼（含碳0．03%－2%）。

［教師］穿越回古代，了解古代煉鐵的原理

設(shè)計意圖：沿著時間線，進入鐵器時代，過渡自然。經(jīng)過銅的冶煉的學(xué)習(xí)，將知識遷移應(yīng)用，學(xué)生比較容易得出結(jié)論。利用視頻等多媒體資料使學(xué)生直觀的了解煉鐵過程，通過學(xué)生的歸納總結(jié)加深對煉鐵原理、流程的理解，幫助學(xué)生自主構(gòu)建知識體系。同時對爐渣，廢氣的再利用，增強學(xué)生的環(huán)保意思，樹立綠色化學(xué)的思想。在古人的煉鐵場景中，進一步體會歷史的榮耀。使學(xué)生深刻感受到將所學(xué)的知識應(yīng)用于實際生活，解決實際問題，感受化學(xué)知識的價值。

（4）鐵、銅的應(yīng)用（多元材料時代）

［過渡］鐵器相對于石器和青銅器的優(yōu)點，使鐵器得到了廣泛的使用，人類的工具制造進入一個全新領(lǐng)域，生產(chǎn)力得到極大提高。隨著科技的發(fā)展，不斷有新型金屬材料問世，但是鐵、銅仍然是重要的金屬材料。

［投影］北京奧運會電纜用銅7000噸，上海世博會鋼用量15萬噸。

［轉(zhuǎn)折］自然界的資源是取之不盡的嗎？

［提問］鐵銅，我能為你做些什么？

［學(xué)生討論］循環(huán)、減少、替代。

［倡議］保護地球資源，我們共同的責(zé)任！

設(shè)計意圖：現(xiàn)代的成就，體會鐵、銅的重要性；未來的展望，樹立可持續(xù)發(fā)展的思想；保護地球資源的倡議，增強社會責(zé)任意識。

三、實踐反思

1．工具在人類文明發(fā)展的歷史上起著至關(guān)重要的作用，工具演變的歷史就是人類文明發(fā)展的歷史，時間的主線讓整節(jié)課思路清晰，“歷史的榮耀，現(xiàn)代的成就，未來的展望”這條情感主線貫穿始終，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的基本原理和基本方法中感受化學(xué)在人類發(fā)展歷史以及未來發(fā)展中的重要作用，使化學(xué)課堂教學(xué)不只是技術(shù)活，更是藝術(shù)活，情感活。

2．通過化學(xué)史的學(xué)習(xí)加強化學(xué)與社會、化學(xué)與人的關(guān)系的教學(xué)，使學(xué)生了解化學(xué)與現(xiàn)代社會的關(guān)系和影響，樹立可持續(xù)發(fā)展的思想，加強社會責(zé)任感。

3．“情感態(tài)度與價值觀”目標的達成要以“知識與技能”目標為載體，以“過程與方法”目標為媒介，三維目標是相輔相成的有機整體；同樣“情感態(tài)度與價值觀”的落實對于實現(xiàn)“知識與技能、過程與方法”目標也有著重要的促進作用。

參考文獻

［1］王祖浩．化學(xué)1·必修［M］．南京：江蘇教育出版社，2009：71－73

［2］王祖浩．化學(xué)2·必修［M］．南京：江蘇教育出版社，2009：92

［3］王祖浩，吳星．高中化學(xué)教學(xué)參考書化學(xué)1（必修）［M］．南京：江蘇教育出版社，2007：74－75．

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．03．016