由《海水“曬鹽”的過程》教案想到的一點(diǎn)看法

文章編號(hào)：1005－6629(2008)10－0001－02中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

最近有機(jī)會(huì)見到了幾位老師所設(shè)計(jì)的《海水“曬鹽”的過程》教案，設(shè)計(jì)者通過實(shí)驗(yàn)和其他有利于增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的方式來(lái)建立飽和溶液、溶解、結(jié)晶等概念的做法，比較適合初中學(xué)生的認(rèn)知水平和初中化學(xué)的教學(xué)要求，但是就教育和教學(xué)改革而言，為了更好地體現(xiàn)課標(biāo)基本理念和提高課程教學(xué)水平，有一些帶有根本性的問題仍然需要繼續(xù)研討和不斷地實(shí)踐。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求貫徹“少而精”的原則

就教學(xué)設(shè)計(jì)而言，過分渲染，“手段”太多，反而可能導(dǎo)致學(xué)生眼花繚亂，興奮和思考脫節(jié)，出現(xiàn)跟不上教師的思路等問題。

作為一門學(xué)科，教育的目的不能偏離學(xué)科的基本任務(wù)，否則設(shè)立這門課程的前提也就不復(fù)存在了。

如何才能把握住“精”字訣？關(guān)鍵在于認(rèn)真思考和區(qū)分“科學(xué)常識(shí)”和“科學(xué)知識(shí)”。在研究這個(gè)問題時(shí)，有一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的參比系，那就是科普活動(dòng)和科學(xué)教育。科普活動(dòng)主要關(guān)注的是前者，科學(xué)教育主要關(guān)注的是后者。

科學(xué)常識(shí)和科學(xué)知識(shí)的區(qū)別

以海水為例，人們從不同的側(cè)面和通過不同的渠道獲得的感性認(rèn)識(shí)，逐步形成了對(duì)海洋和海水的這樣或那樣的認(rèn)識(shí)，如：“海水和江河水不同，海水不能直接飲用”；“海水中含有大量可溶性物質(zhì)、懸浮物和多種海洋生物”；“海水中含有大量鹽分，其中以氯化鈉為主”；“海水對(duì)鋼鐵有很強(qiáng)的腐蝕性”；“海洋對(duì)地球地表的溫度調(diào)節(jié)起著重要的作用”等等，都屬于科學(xué)常識(shí)的范疇。只要是經(jīng)過嚴(yán)格驗(yàn)證并得到普遍認(rèn)同的，就可以成為“科學(xué)常識(shí)”。科學(xué)常識(shí)可以只介紹現(xiàn)象或?qū)δ硞€(gè)事物的結(jié)論，也可以加上根據(jù)某些科學(xué)原理或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)所做的科學(xué)解釋，但是不可能形成一種體系縝密、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、有助于構(gòu)成有序地開展探究性活動(dòng)的科學(xué)知識(shí)體系，而后者則是科學(xué)教育的基本任務(wù)。所以二者的特征可以簡(jiǎn)單地歸結(jié)為：前者主要關(guān)注“是什么”；而后者還要求解決“為什么”的問題。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研究領(lǐng)域越來(lái)越寬廣，分工也隨之越來(lái)越細(xì)。當(dāng)人們所關(guān)注的自然或社會(huì)現(xiàn)象越來(lái)越專一時(shí)，看問題的視角和所采取的研究方法就不會(huì)完全相同。就認(rèn)識(shí)的整體而言，都會(huì)帶有一定的片面性。但是就局部而言，卻更接近事物的本質(zhì)。因此以學(xué)科知識(shí)為內(nèi)容的學(xué)科教育，不僅包含著一定數(shù)量的具體知識(shí)和技能，而且應(yīng)當(dāng)有助于形成主動(dòng)學(xué)習(xí)和獨(dú)立探究的意愿、習(xí)慣和能力。

2如何認(rèn)識(shí)和運(yùn)用“貼近生活，貼近社會(huì)”的原則

由于科學(xué)知識(shí)是一種經(jīng)過反復(fù)提煉和優(yōu)化的知識(shí)，初學(xué)者常常會(huì)感到陌生、晦澀和過分嚴(yán)肅，存在著超越初學(xué)者的感知能力和認(rèn)知水平等問題。為了克服這個(gè)“入門難”的問題，“貼近生活，貼近社會(huì)”（包括演示實(shí)驗(yàn)、模型、電影、動(dòng)畫、社會(huì)調(diào)查等）是一個(gè)行之有效的原則，但是它更應(yīng)當(dāng)是一個(gè)策略性的原則，并不是化學(xué)教育必須遵守的鐵律。因?yàn)榭茖W(xué)所期望發(fā)現(xiàn)與探究的事物、現(xiàn)象或問題，具有至今尚未發(fā)現(xiàn)、仍然無(wú)知或無(wú)法具體表述的屬性，遠(yuǎn)非“貼近生活，貼近社會(huì)”的原則所能覆蓋。

3《海水“曬鹽”的過程》教學(xué)要點(diǎn)的探討

那么，對(duì)于海水“曬鹽”這一并不復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，初等化學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)如何切入和確定自己的視角和研究方法呢？首先，這個(gè)主題中包含著海水、鹽和“曬”三個(gè)部分。海水涉及的常識(shí)很多，對(duì)于初等化學(xué)而言，要建立的概念主要有：海水是一種能夠提供水和很多化學(xué)物質(zhì)的資源（它還可能成為一種能源）；海水中溶有很多種化學(xué)物質(zhì)，其中氯化鈉的含量最高，就氯化鈉而言，海水是含有大量雜質(zhì)的氯化鈉水溶液，屬于混合物。氯化鈉作為日用商品稱作食鹽，在化學(xué)中，它不過是鹽類中的一種。和其他鹽類在化學(xué)組成上具有共同特點(diǎn)。其次，海水的組成可以用所含有的每一種純物質(zhì)的質(zhì)量分率來(lái)表示，這是表示水溶液中某個(gè)物種和水溶液質(zhì)量比率的一種方法。習(xí)慣上稱為“濃度”。化學(xué)中談及混有多種溶質(zhì)的溶液濃度時(shí)，常常只針對(duì)其中某一種溶質(zhì)，這和化學(xué)主要研究純凈物的特點(diǎn)相關(guān)。這些本來(lái)屬于常識(shí)層面的內(nèi)容，可以通過有效地梳理和知識(shí)系統(tǒng)化的過程來(lái)解決。不求面面俱到，突破一點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生，經(jīng)歷舉一反三的學(xué)習(xí)、思考和嘗試過程，就可以達(dá)到教學(xué)要求了。“曬”的部分包含著非常有趣和豐富的教育元素，能夠充分體現(xiàn)化學(xué)所特有的視角、思維和探究方法，應(yīng)當(dāng)成為這個(gè)教學(xué)主題的核心內(nèi)容。

“曬”在這里是一個(gè)利用太陽(yáng)能把氯化鈉從海水中分離出來(lái)的過程。加熱、長(zhǎng)時(shí)間的放置也都能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)過程。如何能夠節(jié)約能源，如何能夠提高生產(chǎn)效率，用什么樣的裝置和如何收集產(chǎn)物等，都屬于工程或工藝問題，初等化學(xué)階段沒有必要有意識(shí)地強(qiáng)化。值得思考和探究的問題應(yīng)當(dāng)有：（1）海水中包含的溶質(zhì)很多，在曬鹽過程中為什么首先得到氯化鈉？（2）這種使水和溶液中其他溶質(zhì)分離的方法，是否普遍實(shí)用？（3）為什么粗鹽可以通過溶于水后，用再次除去水的方法來(lái)提高它的純度（這種方法叫做重結(jié)晶法）？經(jīng)過思考和種種猜測(cè)之后，通過實(shí)驗(yàn)探究，再引入溶解度和飽和溶液的概念，就可以使常識(shí)升華為科學(xué)知識(shí)。學(xué)生由此就會(huì)對(duì)化學(xué)為什么要研究純凈物，和為什么要研究物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有所了解。當(dāng)他們知道化學(xué)在處理類似問題時(shí)，通常從何處著手，應(yīng)當(dāng)掌握哪些信息，實(shí)驗(yàn)探究對(duì)于提出切實(shí)可行的解決問題的方案有何作用等等有所了解后，才會(huì)真正對(duì)化學(xué)產(chǎn)生興趣。同時(shí)從初等化學(xué)學(xué)習(xí)中獲得的這些經(jīng)驗(yàn)，會(huì)通過不斷地實(shí)踐轉(zhuǎn)化為學(xué)生的基本素質(zhì)。

讓學(xué)生有機(jī)會(huì)對(duì)所得到的氯化鈉產(chǎn)品純度做一次檢驗(yàn)，不僅是必要的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，而且會(huì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情。對(duì)于喜愛化學(xué)或?qū)茖W(xué)特別有興趣的學(xué)生，還可以提出以下的問題供他們思考和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：（1）如果溶液中同時(shí)存在的離子有：Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺和Cl^-、SO₄^2-、NO^3-，在收集有關(guān)鹽的溶解度數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)包括哪些鹽？（2）有人提出，通過降溫使水溶液結(jié)冰，也可以提高溶液的濃度。前提是析出的冰是純凈的，即不含有溶液中曾與它共存的溶質(zhì)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)這種說(shuō)法的可靠性。如果他是正確的，從生活中能夠找到實(shí)例嗎？（3）由海水可以直接得到不包含水的氯化鈉，從做實(shí)驗(yàn)的水溶液可以直接得到純凈的冰。把這兩件似乎并不相干的實(shí)驗(yàn)事實(shí)聯(lián)系起來(lái)，你能得到什么結(jié)論？

4 歸納和結(jié)論

針對(duì)這個(gè)主題所涉及的知識(shí)點(diǎn)和化學(xué)基礎(chǔ)，大致可以區(qū)分為以下幾個(gè)部分：

(1)屬于常識(shí)的部分：海水和它的化學(xué)組成；水的物理性質(zhì)；以氯化鈉為代表的常見無(wú)機(jī)鹽的基本性質(zhì)；對(duì)太陽(yáng)能的感性知識(shí)；溶解和結(jié)晶現(xiàn)象的感性知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，通過化學(xué)概念的形成和相應(yīng)的探究活動(dòng)，逐步形成科學(xué)知識(shí)。

(2)海水曬鹽工藝的成功基于以下的前提條件：

水容易蒸發(fā)；在該工藝條件的溫度和日光輻照下，無(wú)機(jī)鹽，特別是氯化鈉保持穩(wěn)定：海水所含無(wú)機(jī)鹽組分中氯化鈉的比率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其余組分；溫度變化對(duì)氯化鈉在水中溶解度的影響極小。從而保證了在溫度較高的水溶液中，氯化鈉首先達(dá)到飽和、收率和純度較高，實(shí)現(xiàn)了和其他易溶性物質(zhì)的分離。

(3)屬于化學(xué)基礎(chǔ)的概念：混合物與純凈物；溶液、濃度、飽和溶液；溶解度；鹽；蒸發(fā)、結(jié)晶。

通過這個(gè)主題的學(xué)習(xí)，學(xué)生最終應(yīng)當(dāng)把握的是這樣的一種認(rèn)識(shí)：從溶有多種物質(zhì)的水溶液中分離出某種物質(zhì)的方法很多。如果目標(biāo)物和其他溶質(zhì)間的濃度差別很大、或者溶解度隨溫度改變而變化的差異很大，利用蒸發(fā)除去溶劑水的方法，可能是一種有效的方法。

從這個(gè)主題的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)探究中，認(rèn)真觀察和勤于思考的學(xué)生，還應(yīng)當(dāng)觀察到一個(gè)極為有趣的現(xiàn)象，即析出的晶體中，不包含溶劑和其他溶質(zhì)，這是結(jié)晶和重結(jié)晶法能夠用于提純的前提。反之，可以聯(lián)想到，為什么有人認(rèn)為南極冰山將是一個(gè)淡水源的設(shè)想是合理的？還可以對(duì)結(jié)晶過程中生成的晶體（大多數(shù)情況下）都會(huì)自動(dòng)沉降到容器底部等等有趣的現(xiàn)象，做出自己的解釋。