高中化學(xué)課程教學(xué)與生活情景融合的案例

張文輝

摘 要：新課程理念下的高中化學(xué)課程教學(xué)應(yīng)設(shè)計(jì)開發(fā)和利用更好的與生活情景相融合的案例，使學(xué)生在興趣的基礎(chǔ)上喚起思維活動(dòng)，激發(fā)探究的欲望，去發(fā)現(xiàn)和提出問題，收集證據(jù)，觀察實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手動(dòng)腦地解決問題，在過程中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，這是學(xué)校教育向課堂外的一種延伸，是推進(jìn)素養(yǎng)教育進(jìn)程的重要手段。

關(guān)鍵詞：課程教學(xué) 自熱包 蒸餾 鐵的重要化合物

中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2020）01-0-02

教育部2017年9月印發(fā)的《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》指出：從學(xué)生的真實(shí)生活和發(fā)展需要出發(fā)，從生活情境中發(fā)現(xiàn)問題，轉(zhuǎn)化為活動(dòng)主題，通過探究、服務(wù)、制作、體驗(yàn)等方式，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的跨學(xué)科實(shí)踐性課程。因此探索高中化學(xué)課程教學(xué)與生活情景相融合的案例，能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、主動(dòng)參與、探索實(shí)踐、交流合作，對(duì)學(xué)生理解和學(xué)習(xí)課本知識(shí)起到學(xué)以致用的積極作用，最終在整體學(xué)習(xí)水平上得到有效提高。生活情景化的教學(xué)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)共鳴也能有效地激發(fā)師生一起認(rèn)識(shí)、思考、探索、應(yīng)用更多化學(xué)的熱情，從而使整個(gè)學(xué)習(xí)氛圍得以優(yōu)化，對(duì)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中解決能力的培養(yǎng)非常有幫助。

走進(jìn)現(xiàn)實(shí)的高中化學(xué)課堂不難發(fā)現(xiàn)，課堂教學(xué)多以灌輸理論為主，學(xué)生的視野常常被限制在教室里和書面作業(yè)中，熱衷刷題得高分，學(xué)生生活情景探究的主體性未得到充分發(fā)揮，弱化了學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)應(yīng)用的深刻體驗(yàn)，這也與近年提出的學(xué)科核心素養(yǎng)相悖。精細(xì)化工、生物、醫(yī)藥、材料、環(huán)境等領(lǐng)域里的新材料或新能源大多都是通過化學(xué)合成而來。化學(xué)已成為21世紀(jì)最富有創(chuàng)造性的學(xué)科之一，而且具有化學(xué)背景的人受到很多行業(yè)的歡迎，這也決定了化學(xué)教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)?；瘜W(xué)教師更要立足于讓學(xué)生從實(shí)際生活中感受學(xué)習(xí)化學(xué)的意義，充分尊重學(xué)生觀察提問，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、調(diào)查研究等方式進(jìn)行方案探究的過程，勤于實(shí)踐，勇于創(chuàng)新。一、案例一：自熱包 發(fā)熱原理

從學(xué)生感興趣的生活實(shí)例出發(fā)，選取當(dāng)下走紅的自熱火鍋，從化學(xué)的角度探秘為什么不用電不用火就能吃上熱騰騰的火鍋。通過現(xiàn)實(shí)問題的提出，引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有知識(shí)探索發(fā)熱反應(yīng)原理。進(jìn)入正式教學(xué)階段，教師先以自熱火鍋和自熱米飯圖片導(dǎo)入：本節(jié)課任務(wù)是探究自熱火鍋的發(fā)熱化學(xué)原理并提出安全性建議。

教師現(xiàn)場(chǎng)展示：上下兩層的自熱火鍋，第一步，食用前將食材和底料放在上層，將加熱包放于下層，只需往發(fā)熱包上倒冷水（特別提醒！不能用熱水?。憧煞磻?yīng)發(fā)熱。第二步，溫度計(jì)測(cè)得溫度高達(dá)150℃以上，蒸煮時(shí)間15-20分鐘。注意：加熱蓋子上有一個(gè)出氣孔，使蒸汽能夠及時(shí)擴(kuò)散，避免自熱火鍋內(nèi)因壓強(qiáng)太大發(fā)生危險(xiǎn)。從化學(xué)的視角循序漸進(jìn)，逐層設(shè)計(jì)一系列問題進(jìn)入到學(xué)習(xí)情境。

教師提出以下問題：（1）熱從何來？（2）氣體是誰？（3）氫氣是從何而來？（4）與“暖寶寶”的化學(xué)反應(yīng)原理有何異同？

在師生共同探究出加熱包的主要成分后，各小組開始動(dòng)手自制自熱包，調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手操作的積極性。實(shí)驗(yàn)以安全為主，教師要求學(xué)生在藥品的用量上慎重選擇，并要求學(xué)生在試管中先進(jìn)行微量的試驗(yàn)，以保證合適的比例。各小組分工協(xié)作，利用探究出的主要成分生石灰和鋁粉的不同用量比例去測(cè)量產(chǎn)生熱量引起溫度上升的情況。明確溫度不是越高越好，確保安全。同時(shí)運(yùn)用存同求異的思維，對(duì)比“暖寶寶”的發(fā)熱要求，總結(jié)出“暖寶寶”更多地考慮溫度上升的持久性，主要是應(yīng)用原電池反應(yīng)原理;自熱火鍋屬于“危險(xiǎn)化學(xué)品”，使用時(shí)一定要注意安全。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。學(xué)生在動(dòng)手過程中一步步地理解了自熱包配置各個(gè)成分的必要性。學(xué)習(xí)重心從記憶事實(shí)轉(zhuǎn)移到可遷移的核心原理到研制的成品，在具體的活動(dòng)中給學(xué)生提供參與、操作、表達(dá)、思維的機(jī)會(huì)，并對(duì)活動(dòng)過程和結(jié)果及時(shí)評(píng)價(jià)、反思、改進(jìn)，提升學(xué)科素養(yǎng)。

二、案例二：香水 蒸餾技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)與生活越來越密切，利用現(xiàn)代信息化技術(shù)，播放電影《香水》片段：蒸餾大馬士革玫瑰精油;播放科普視頻：薰衣草精油古老傳統(tǒng)蒸餾過程和海水淡化技術(shù)，改變長(zhǎng)期以來把教科書當(dāng)作唯一的教學(xué)資源傾向，發(fā)揮多媒體的教學(xué)功能。

進(jìn)入正式教學(xué)階段，教師提出本節(jié)課任務(wù)：自制玫瑰精油、純露等并查閱蒸餾應(yīng)用的相關(guān)資料。學(xué)生在認(rèn)真觀看視頻后對(duì)要求自制項(xiàng)目信心滿滿，課后小組分工，查閱資料、準(zhǔn)備器材和藥品，制定方案，動(dòng)手實(shí)踐。

鼓勵(lì)學(xué)生利用圖形、文本、音頻、視頻等匯報(bào)展示，內(nèi)容有2個(gè)：

1.精油粗提取實(shí)驗(yàn)：玫瑰花瓣與蒸餾水的質(zhì)量比是1：4，采用水蒸汽蒸餾法，經(jīng)鹽析、過濾使油水分離提取出來，實(shí)驗(yàn)過程如下：

鮮玫瑰花+蒸餾水---水蒸氣蒸餾---得到油水混合物---加入氯化鈉鹽析---分離油層---加入無水硫酸鈉除水---過濾得到玫瑰精油

蒸餾液的精油提取完畢，分離得到的水分就是純露，是蒸餾精油時(shí)的一種副產(chǎn)品。

2.蒸餾技術(shù)應(yīng)用的圖文和視頻：我國(guó)古代的水銀煉制，最早是采用簡(jiǎn)單的低溫氧化焙燒法，東漢時(shí)發(fā)展成密閉抽汞法，把容器密封起來，加熱時(shí)，丹砂分解出的水銀蒸汽冷凝在容器內(nèi)壁。這種煉汞設(shè)備再加上冷凝裝置和汞收集器，就構(gòu)成了一種較為原始的蒸餾器。其代表就是吳悮《丹房須知》及宋應(yīng)星《天工開物》中的描述。

醫(yī)藥中也常常應(yīng)用水蒸氣蒸餾法提取草藥里的揮發(fā)油、某些小分子生物堿一麻黃堿、蕭堿、檳榔堿，以及某些小分子的酚性物質(zhì)等。

添加物精餾、耦合精餾、熱敏物料精餾是新型的蒸餾技術(shù)，探索高純分離的同時(shí)又能減低能耗和環(huán)境污染是改進(jìn)生產(chǎn)工藝的努力方向。

教師在教法上步出只與教材聯(lián)姻的世襲領(lǐng)地，學(xué)生在學(xué)法上朝向?qū)W習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動(dòng)性、學(xué)習(xí)合作，學(xué)習(xí)展示上聯(lián)接。課后與學(xué)生的訪談中教師深刻感到，學(xué)生在任務(wù)解決的過程中因投入情感，實(shí)踐操作，查閱素材，督促學(xué)習(xí)，積極展示，使教學(xué)的眼光沒有只盯著分?jǐn)?shù)，讓學(xué)生感受到了知識(shí)真正的價(jià)值--科技在發(fā)展，社會(huì)在進(jìn)步。

三、案例三：變價(jià)金屬代表---鐵及其鐵的重要化合物

從課本知識(shí)出發(fā)，選取生活實(shí)例“補(bǔ)鐵藥品”“碧綠的綠豆湯”“黑木耳里的鐵”為教學(xué)載體對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，通過具體的實(shí)驗(yàn)課程呈現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)成長(zhǎng)在活動(dòng)中。

進(jìn)入正式教學(xué)階段，展示燒制青磚紅瓦的窯形狀是不一樣的圖片。

問題一：青磚紅瓦燒制過程中不同的冷卻方式是什么？青磚紅瓦顏色之變的化學(xué)反應(yīng)是什么？我國(guó)農(nóng)村傳統(tǒng)民居建筑風(fēng)格，為什么南方偏愛青磚青瓦，北方偏愛紅磚黃瓦？

問題二：朱門酒肉臭，路有凍死骨。古詩中的“朱門”指的是什么顏色？追問學(xué)生：用什么物質(zhì)與清漆混合而得紅色涂料？

發(fā)現(xiàn)生活中角角落落蘊(yùn)藏著的化學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生感受生活與化學(xué)息息相關(guān)。

隨后讓學(xué)生認(rèn)真觀察藥品：鐵粉【黑色】;固體鐵【銀白色】;【淺綠色】;【黃色】;【黑色】;【紅棕色】;【黑色晶體】;【紅褐色沉淀】;【血紅色溶液】;【普魯士藍(lán)沉淀】;H₂高鐵酸【紫黑色固體】，可謂是“赤橙黃綠藍(lán)靛紫，誰持彩練當(dāng)空舞”，引起學(xué)生濃厚的興趣，引出本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——鐵的重要化合物。四、演示實(shí)驗(yàn)：茶水變色

步驟：用蒸餾水泡制的少量茶水倒在燒杯里，喝一口，然后用一根吸管一端蘸取少許綠礬晶體后，放入茶水中攪拌，茶水顏色變黑，用該吸管另一端蘸取少量草酸晶體，放入已變黑的茶水中攪拌，茶水又恢復(fù)原來的顏色，不建議喝。事情的真相是什么？拋出問題，探究驗(yàn)證，破解謎團(tuán)。

原理：茶水中含有鞣酸，鞣酸與三價(jià)鐵結(jié)合生成黑色的鞣酸鐵。亞鐵鹽在水溶液中很容易被氧化而生成三價(jià)的鐵鹽。草酸能把鞣酸鐵中的三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵，從而使鞣酸鐵的黑色完全褪盡。

隨后向?qū)W生求解原因：熬中藥或中成藥首選陶瓷鍋禁用鐵器械。

在教學(xué)課程與生活情景化融合的過程中，要有（Critical Thinking）審辯思維的教育，教師要引導(dǎo)學(xué)生思考，如何用科學(xué)的態(tài)度和方法去判斷？

利用化學(xué)反應(yīng)，溶液變成血紅色設(shè)計(jì)“刀口接觸手腕處流血”魔術(shù)，表演過程中學(xué)生的思維因情景而好奇地參與到教學(xué)情景中，自發(fā)產(chǎn)生疑問，并思考這個(gè)魔術(shù)的奧妙。通過鐵及其化合物在反應(yīng)中通常會(huì)發(fā)生顏色變化的學(xué)習(xí)，使得導(dǎo)課的魔術(shù)奧秘由學(xué)生在結(jié)課時(shí)自己解決，實(shí)現(xiàn)了首尾呼應(yīng)，學(xué)生體會(huì)到化學(xué)的色彩變化之魅力。

學(xué)習(xí)了“鐵及其鐵的化合物”教材內(nèi)容后，學(xué)生意猶未盡，提出了許多問題，我又以研究性學(xué)習(xí)的方式做了“補(bǔ)鐵藥物”“碧綠的綠豆湯”“黑木耳里的鐵”為主題的教材拓展實(shí)驗(yàn)。

例如：補(bǔ)鐵藥物不易用茶水送服的原因？同時(shí)口服維生素C的化學(xué)原理是什么？服用鐵劑糖漿或溶液劑時(shí)最好用吸管，服后還需要用涼開水漱口有何道理？

例如：熬制的綠豆湯怎么避免“綠色”變“紅色”？通過探究水質(zhì)要求、浸泡竅門，熬制時(shí)間、是否鍋蓋、鍋體材質(zhì)、保存放置等細(xì)節(jié)進(jìn)行分組做系列對(duì)比實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：避免用硬質(zhì)水，冰水提前浸泡，蓋上鍋蓋，盡量快速煮熟，避免使用鐵鍋鐵勺，不要較長(zhǎng)放置，堅(jiān)決不放堿面，甚至煮前可以滴加少許檸檬汁助力一下。學(xué)生在完成對(duì)比試驗(yàn)報(bào)告后輕松煮出“碧綠”的綠豆湯更讓他們心懷喜悅。

例如：通過對(duì)黑木耳灼燒、酸浸、過濾后完成鐵元素的提取、全部氧化成或全部還原成完成顯色反應(yīng)的“鐵”證、滴定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集與處理完成鐵含量的測(cè)定，有條件的學(xué)?？捎萌ㄩL(zhǎng)光源色度傳感器（LW-C803）更加準(zhǔn)確快速地測(cè)定微量鐵。學(xué)生在研究報(bào)告結(jié)束語中還加進(jìn)一點(diǎn)：提升食補(bǔ)鐵的效果，一定要注意同時(shí)攝入新鮮的富含維生素C的蔬菜和水果。

課程教學(xué)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的一般過程，學(xué)習(xí)探究的一般方法，對(duì)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)、知識(shí)的更新學(xué)會(huì)進(jìn)一步查閱文獻(xiàn)，熟練掌握多種實(shí)驗(yàn)技能，綜合利用技能，建立起學(xué)習(xí)與生活的有機(jī)聯(lián)系，將以知識(shí)為本變成以學(xué)生為本，并形成比較規(guī)范的研究成果展示出來，既讓學(xué)生體會(huì)到能用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的化學(xué)問題帶來的成就感，更是培養(yǎng)學(xué)生深刻、細(xì)致的化學(xué)思維能力以及交流合作的能力。預(yù)期實(shí)踐效果：

1.學(xué)生具備了重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的各種體驗(yàn)的意識(shí)，直觀視覺、情境疑問、具體思考、獲得感悟。

2.師生都懂得實(shí)驗(yàn)中“發(fā)現(xiàn)”是“探”，“問題解決”是“究”。疑是思之始，師生均樂于帶著好奇心發(fā)現(xiàn)并探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。

3.教師樂于引導(dǎo)學(xué)生開展第二課堂，加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)模式，并在實(shí)驗(yàn)中不斷修改完善，希望這一課題研究的具體操作能豐富學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

教學(xué)目的是為了讓思考、過程、習(xí)慣重于記憶、結(jié)果、知識(shí)。教學(xué)過程中多進(jìn)行與生活情景相融合的科學(xué)規(guī)范的綜合實(shí)踐活動(dòng)，不斷提升課程實(shí)施水平，及時(shí)了解學(xué)生所做的努力，取得的進(jìn)步，存在的問題，注重評(píng)價(jià)的完整性，是教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的必要補(bǔ)充，是學(xué)校教育向課堂外的一種延伸，是推進(jìn)素養(yǎng)教育進(jìn)程的重要手段。

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