小蠟燭點(diǎn)燃科學(xué)夢 掌中火照亮科學(xué)路

楊艷 趙映荷 夏曉琴

摘要：聯(lián)系生活事件創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，以小蠟燭為主線設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以掌中火為載體碰撞思維，將燃燒條件、滅火方法、火災(zāi)預(yù)防及逃生演練串聯(lián)起來。使理論知識生活化、演示實(shí)驗(yàn)?zāi)Щ没⒗碚搼?yīng)用科技化、教學(xué)過程人文化、問題處理生成化，顯化學(xué)之光、展化學(xué)之美，點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，提高核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生活化;魔幻化;科技化;人文化;生成化

文章編號：1008-0546（2022）04-0094-04

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04.022

新一輪基礎(chǔ)教育課程改革著眼于學(xué)生思想道德素質(zhì)的提高、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生自主探索式學(xué)習(xí)的基本技能、培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、培養(yǎng)學(xué)生勤思考的習(xí)慣、鍛煉學(xué)生的動手實(shí)踐能力[1]。眾所周知，化學(xué)是一門源于生活、高于生活、服務(wù)于生活的科學(xué)，作為一線化學(xué)教師應(yīng)注重思考如何讓課堂和日常生活緊密聯(lián)系，讓每一位學(xué)生發(fā)自內(nèi)心地認(rèn)識到化學(xué)的實(shí)用性、趣味性以及兩面性，使每一位學(xué)生都能有發(fā)表自己見解的機(jī)會和不同層次的收獲。具有啟蒙性、基礎(chǔ)性的初中化學(xué)，更要求教學(xué)過程中注重每一個(gè)學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成?；谝陨纤伎迹P者以“國培計(jì)劃”培訓(xùn)活動中展示課人教版第七單元課題一“燃燒與滅火”為例，談一談新課標(biāo)下重點(diǎn)突出培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)施過程。

一、情境建立簡單化、生活化

情境所起到的功能不單單是知識的載體，更是讓學(xué)生用化學(xué)的視角去看身邊的問題，去了解化學(xué)學(xué)科的重要方式。在中學(xué)化學(xué)課程的教學(xué)過程中教師可以從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在教給學(xué)生課程知識的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的思維方式、思考能力。鑒于第一單元“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”中學(xué)生對蠟燭認(rèn)知、第二單元初步了解物質(zhì)燃燒現(xiàn)象和部分條件的基礎(chǔ)上，筆者拋棄以往“魔棒點(diǎn)燈”“燒不壞的手帕”等常見導(dǎo)入新課的課堂設(shè)計(jì)，借用蠟燭作為本節(jié)課的探討主線，設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。利用魔棒點(diǎn)酒精燈的原理，用一絲沾有酒精的脫脂棉吸附在蠟燭燭芯上，再用蘸有高錳酸鉀和濃硫酸混合物的玻璃

棒觸碰脫脂棉，瞬間引燃蠟燭。新課導(dǎo)入

[師]老師這里有兩根蠟燭，如何讓它們?nèi)紵?/p>

[生]很簡單，用打火機(jī)點(diǎn)燃蠟燭就好了。

[生]火柴也可以。

[師]這些我都不用，只要一些化學(xué)藥品和一根玻璃棒，想看魔術(shù)表演嗎？

[實(shí)驗(yàn)演示一]魔棒點(diǎn)蠟燭

[師]想知道原因嗎？學(xué)完本節(jié)課的內(nèi)容你就能

猜出答案了。利用生活中常見的蠟燭，選擇神奇的點(diǎn)燃方式，瞬間激起學(xué)生探究的興趣和欲望，抓住學(xué)生的好奇心，知識的傳授就成功了一半。接下來有關(guān)燃燒條件的分組探究筆者就順理成章地利用蠟燭進(jìn)一步設(shè)計(jì)如下簡單實(shí)驗(yàn)。

[分組實(shí)驗(yàn)一]初探蠟燭燃燒的條件（表1）

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)綠色化、魔幻化

[過渡]是不是每種可燃物的燃燒都需要這樣的條件呢？

筆者結(jié)合書本演示實(shí)驗(yàn)和一些學(xué)者的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，制訂了如圖1的演示實(shí)驗(yàn)二。

[演示實(shí)驗(yàn)二]再探可燃物燃燒的條件。

[師]你看到了哪些現(xiàn)象？能得出什么樣的結(jié)論？

[生]交流、討論、匯報(bào)（表2）。

[師]你們覺得燃燒的條件到底是什么？

[生]燃燒需要同時(shí)滿足以下三個(gè)條件：1、可燃物;2、溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn);3、可燃物與氧氣（助燃物）接觸。

[師]請推理教材演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，與教材實(shí)驗(yàn)相比本次實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是什么？

[生]討論、回答

[師]化學(xué)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮如何做到綠色環(huán)保。

[師]現(xiàn)在你能猜想出剛剛魔棒點(diǎn)蠟燭能成功秘訣所在嗎？

[生1]魔棒提供了熱量;

[生2]使溫度上升;

[生3]使溫度達(dá)到著火點(diǎn);

[生4]使溫度達(dá)到蠟燭的著火點(diǎn)。

[師]我們對于事實(shí)的敘述要精準(zhǔn)嚴(yán)謹(jǐn)。事實(shí)上濃硫酸與高錳酸鉀反應(yīng)，立即放出大量的熱量，使局部溫度迅速升高，達(dá)到酒精的著火點(diǎn)。沾有酒精的棉花燃燒產(chǎn)生的熱量使溫度再次上升達(dá)到蠟燭的著火點(diǎn)。與此同時(shí)高錳酸鉀受熱分解產(chǎn)生的氧氣又起到助燃的作用。

[師]這個(gè)魔術(shù)表演用到的濃硫酸具有很強(qiáng)的腐蝕性，不建議大家嘗試，下面我給大家展示一個(gè)更震撼更安全的魔術(shù)一掌中火。

[演示實(shí)驗(yàn)三]神奇的掌中火（圖2、圖3）

掌中火實(shí)驗(yàn)步驟：將灌裝丁烷氣體通入滴有洗潔精的水中，讓洗潔精產(chǎn)生的泡沫包裹氣體，用水充分潤濕手掌，撈起泡沫將其點(diǎn)燃。震撼的掌中火實(shí)驗(yàn)將課堂推向思維碰撞的高潮，魔幻化的實(shí)驗(yàn)瞬間調(diào)動每一位學(xué)生的腦細(xì)胞都參與到問題的思考。

三、理論知識社會化、科技化

[師]怎樣能讓演示實(shí)驗(yàn)二中試管里的紅磷燃燒？請討論設(shè)計(jì)并演示。

[生]討論、匯報(bào)、演示

[師那如何讓水中的白磷燃燒？請討論設(shè)計(jì)。

[生]討論、匯報(bào)

[演示實(shí)驗(yàn)四]水中白磷的燃燒（圖4、圖5）

[師]我們今天見證了水中有火的奇跡，而早在2000年第二十七屆悉尼奧運(yùn)會，在美麗的大堡礁水域完成了3分鐘的水下火炬?zhèn)鬟f。讓世人見證了“水火相容”的壯舉。請看當(dāng)時(shí)的圖片，你能運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行解釋嗎？

[生]暢所欲言……

[師]剛剛的掌中火實(shí)驗(yàn)，有誰愿意來現(xiàn)場嘗試一下？

[生1]上臺嘗試實(shí)驗(yàn)（圖6）

[師]我采訪一下這位同學(xué)，你剛剛手是什么感覺？

[生1]手感覺到熱，但還好并沒有感覺到很燙。

[師]說明燃燒一定會使外界溫度怎么樣？為什

么你的手還會安然無恙呢？大家能想得到嗎？

[生]暢所欲言......

[師]這樣的原理被應(yīng)用在了宇宙飛船返回艙的保護(hù)方面。返回艙與大氣發(fā)生劇烈摩擦變成一個(gè)火球，有一種重要的降溫方式就是“燒蝕防熱”。在飛船表面涂有一層高分子固體材料，利用這些材料在發(fā)生物態(tài)變化時(shí)吸收熱量，降低返回艙的表面溫度（圖7）。

[師]我們發(fā)現(xiàn)只要將所學(xué)知識進(jìn)行合理的遷移與應(yīng)用，你就能創(chuàng)造別人眼中的奇跡。生活中我們能看到很多燃燒的現(xiàn)象，如何操作會使燃燒更充分呢？

[生]暢所欲言......

[生]總之控制反應(yīng)條件，如：反應(yīng)物濃度、接觸面積可以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。

在教學(xué)實(shí)踐中，讓學(xué)生通過分析與反思，提高應(yīng)用已掌握的知識理解、解決具體問題的能力[2]，尤其是解決近期的社會熱點(diǎn)問題，達(dá)到基礎(chǔ)類學(xué)科課程教育的總體要求。

四、探究過程辯證化、人文化

化學(xué)是一門研究物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律的自然科學(xué)，是一門應(yīng)用型極強(qiáng)的學(xué)科。初中化學(xué)的教育不僅在于傳授知識，更在于學(xué)生研究能力的培養(yǎng)和化學(xué)思維的碰撞，讓學(xué)生形成科學(xué)的價(jià)值觀、對待自然科學(xué)有正確的認(rèn)知和應(yīng)用是化學(xué)教育的關(guān)鍵。故有關(guān)滅火方案的教學(xué)設(shè)計(jì)處理如下。

[師]生活中燃燒都是百利而無害的嗎？

[生]不是，如火災(zāi)會造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

[師]所以要用辯證的眼光看待問題，我們不僅要知道如何才能燃燒，更要知道怎樣去滅火。請根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)所得，借助現(xiàn)場提供的物品，設(shè)計(jì)盡可能多的方案熄滅蠟燭。

[生]熱烈的討論、演示、匯報(bào)

[生]小結(jié)滅火的原理：隔離可燃物;或降溫至可燃物的著火點(diǎn)以下;或隔絕氧氣（助燃物）。

[師]2019年10月4日江蘇無錫市一小吃店內(nèi)發(fā)生燃?xì)獗ㄊ鹿剩S后有人利用大眾恐慌心理，錄制一段“專業(yè)人士”告誡液化石油氣罐著火不能關(guān)閉閥門來滅火的視頻，并借助多家平臺散播謠言。你怎么看待這一問題？請看國家應(yīng)急部門如何解說。

[生]思考、觀看視頻、討論所得

[師]大家都講得很好，第一遇事要冷靜分析判斷，不同問題應(yīng)用不同的解決方式，根據(jù)所學(xué)知識實(shí)施合理正確的舉措;第二面對社會上的流言，作為新時(shí)代的中學(xué)生要能動腦分析、正確查證，做到不信謠不傳謠。

[師]如果我們碰到火災(zāi)事故，如何從容應(yīng)對？

[生1]在可控范圍內(nèi)，采用正確的滅火方法，將小火災(zāi)撲滅在萌芽中。

[生2]在特殊易發(fā)生火災(zāi)的場所嚴(yán)格控制火種的出現(xiàn)。

[生3]在超出自己控制范圍的火災(zāi)要應(yīng)用正確的求救方式。

[師]如果我們遭遇大火，該如何正確逃生呢？請

五、問題處理細(xì)節(jié)化、生成化

課堂教學(xué)是瞬息萬變的，往往不可能完全按照教者預(yù)設(shè)的情節(jié)一字不差地照搬上演。這就要求我們教者能夠靈活機(jī)動地抓住教學(xué)過程中生成的新問題，進(jìn)行細(xì)節(jié)化的深入剖析，并回歸到教學(xué)任務(wù)中來。

學(xué)生在拿出熱水中裝有紅磷的試管進(jìn)行加熱使紅磷燃燒的操作過程中，可以順帶復(fù)習(xí)到加熱的基本操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將兩支試管的氣球?qū)Ρ确治?，進(jìn)一步認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)過程中氣球有著平衡裝置壓強(qiáng)的作用。

在學(xué)生借用扇子來扇滅蠟燭火焰時(shí)，剛開始沒有扇滅，繼而再稍用力扇動扇子，火焰熄滅。筆者沒有放過這個(gè)小小的細(xì)節(jié)，采用展開式討論的教學(xué)方法，與“煽風(fēng)點(diǎn)火”“赤壁之戰(zhàn)”等相關(guān)內(nèi)容結(jié)合，共同討論出滅火的一種原理——降溫至可燃物的著火點(diǎn)以下。這樣靈活機(jī)動的處理輕松地解決了這一易混淆的問題——即究竟是降溫、還是降低可燃物的著火點(diǎn)、還是降溫至可燃物的著火點(diǎn)以下，同時(shí)讓學(xué)生形成語言描述需精準(zhǔn)的意識。

在解決吹滅蠟燭的原理是降溫至可燃物的著火點(diǎn)以下這一知識點(diǎn)時(shí)，筆者設(shè)計(jì)學(xué)生互相吹氣或?qū)χ约旱氖执禋膺@一現(xiàn)場互動，讓學(xué)生生動形象地理解并非是呼出氣體中的二氧化碳使得蠟燭熄滅。這一簡單活動既可以省去教師大量的語言敘述，又可以在學(xué)生腦海中留下深刻印象，輕而易舉地解決教學(xué)難點(diǎn)。

本節(jié)課充分聯(lián)系生活中的各類事件創(chuàng)設(shè)情境，結(jié)合創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，借用一根根小蠟燭為主線，將燃燒條件、滅火方法、火災(zāi)預(yù)防與逃生演練串聯(lián)起來。使理論知識生活化、演示實(shí)驗(yàn)?zāi)Щ没?、理論?yīng)用科技化、教學(xué)過程人文化、問題處理生成化，顯化學(xué)之光、展化學(xué)之美，點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，提高核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]薛衛(wèi)東，趙睿，唐先忠，楊文君.“理論—應(yīng)用—實(shí)踐”三位一體《大學(xué)化學(xué)》教學(xué)模式的探討[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（7）：140-142.