“主線”與“暗線”融合 讓化學課堂活起來

王慧

摘要：以滬教版《金屬礦物 鐵的冶煉》為例，以“活動案”形式為載體，將教學設計中“主線”“暗線”有效融合，讓學生在課堂上“心動、腦動、手動、情動、聯動、感動”，促進學生主動參與化學課堂，讓化學課堂“活”起來。

關鍵詞：主線；暗線；活動；化學課堂

文章編號：1008-0546（2014）11-0039-04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.014

一、問題提出的背景

在化學教學中，教師應該創設有效的課堂教學情境，推進學生積極主動地參與化學課堂，全面提高學生的化學學科素養，而達成這一目標必須要對教學內容進行精心設計。在進行教學設計時可以從“主線”與“暗線”的視角出發，“主線”即知識線，是直接用文字、插圖等形式寫在教材里的知識的串聯與整合，反映著知識的縱向、橫向聯系，是學科知識傳承的載體，是貫穿一節課上、下的紐帶；“暗線”即思想、方法線，是從某些具體的化學事實性知識以及對化學知識認識過程中總結、提煉上升的化學觀點和學科精髓，是對化學學科本質、規律及價值的再認識，是統攝一節課的靈魂。厘清教學的“主線”與“暗線”有利于教師在教材中找到教學的抓手和知識點的落腳點，有效地幫助學生掌握知識、構建知識網絡、鍛煉思維能力、領悟思想方法，為終身發展所需科學素養奠定基礎。

二、設計思路

本節課選自滬教版九年級化學上冊第五章第二節，教學的“主線”是鐵的冶煉，以氧化鐵→鐵的轉化核心知識點為主線，按照煉鐵原料的選擇、煉鐵的反應原理、反應裝置的選擇和優化、尾氣的處理、生成物的驗證、工業煉鐵等知識要素的邏輯順序設計。“暗線”設計有兩條，一條是圍繞“化學元素觀”展開的學科思想、方法“線”：煉鐵反應原理的提煉上升、實驗裝置的選擇和優化、尾氣方法的設計、反應產物的檢驗證明；另一條線是情感態度“線”，從遼寧艦→鐵礦資源最豐富的國家→產鐵量最大的國家→進口鐵礦最多的國家→煉鐵鐵礦的選擇，培養學生的民族自豪感和環保意識。

為了使本節課的教學目標順利達成，對于學生上課用的學案改成了“活動案”形式，即上課的每個環節用一張32K紙的學案，便于教師及時批閱點評，學生方便交流討論，從教師“教為主導”到“教為引導，學為主導”，學生在教師的引導下和同伴互助下，主動地構建關于現實知識的過程，真正體現“生本”的課堂、“體驗”的課堂、“合作”的課堂、“愉悅”的課堂。

三、目標設計

1. 知識與技能

（1）知道一些常見金屬礦物（鐵礦、鋁礦等）的主要化學成分；

（2）通過鐵的冶煉，使學生了解工業煉鐵的原理、設備、原料，從而將書本上的化學知識與工業生產相結合；

（3）認識鐵在生產、生活和社會發展中的重要作用。

2. 過程與方法

（1）通過對工業上鐵的冶煉原理的探討與研究，掌握金屬的冶煉方法，培養學生運用知識于實際生活的能力；

（2）學習從日常生活事物中發現和提出問題，提高學生分析和解決實際問題的能力及創新思維能力。

3. 情感與態度

（1）通過我國鋼鐵冶煉和使用的歷史介紹，培養學生的民族自豪感；

（2）通過對冶鐵原理的分析，培養學生安全操作意識和良好的環保意識。

四、過程實錄

活動一：猜一猜——“暗線”創設情境，牽出“主線”，讓學生“心動”

以“猜謎游戲”引入新課，活躍課堂氣氛。

1. 純氧氣體中，火星濺；藍色溶液里，換紅妝。——打一元素名稱。

學生：鐵

2. 展示圖片——猜猜它是誰？

學生：遼寧艦

教師：這是我國第一艘可以搭載固定翼飛機的航空母艦。

設計意圖：增強學生的民族自豪感。

3. 鐵礦資源最豐富的國家是？

學生：中國

投影：依次揭示排名：第一名是俄羅斯，第二名是巴西，第三名才是中國。

設計意圖：不直接揭示答案，讓學生經過反反復復的猜測，形成認知沖突，使得他們的注意力完全集中到課堂中來。

4. 產鐵量最大的國家是？

學生：堅定的說是中國，但有些學生卻是帶著懷疑的態度等待答案。通過表格“鋼鐵企業世界前10強”讓學生自己得出結論：目前產鐵量最大的國家是中國，而且從2000年到2013年我國產鐵量發展速度很快。

設計意圖：激發學生的愛國熱情。

5. 進口鐵礦石最多的國家是？

學生猜測：中國，因為中國人口多，用鐵也多。但也有學生提出異議，中國是產鐵量最多的國家，不需要進口很多鐵礦。學生之間展開辯論，課堂繼續升溫。教師以柱狀圖揭開謎底，更加直觀，解釋盡管中國擁有豐富的鐵礦石儲量，但大部分鐵礦的質量不高，加上技術有限，提煉鐵礦石的成本相對比進口鐵礦石的價格要高一些，因此我國還需要進口大量鐵礦，是進口鐵礦石最多的國家。我國主要向含有高純度鐵礦石的澳大利亞和巴西進口鐵礦。

設計意圖：拓展學生的課外知識。

6. 現有三種鐵礦石可供選擇，用于煉鐵：赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦。你選擇煉鐵的礦石是？為什么？

提示：Fe、O、S的相對原子質量，學生小組討論后，通過同純度礦石含鐵量的高底和是否含有硫等有害元素選擇了赤鐵礦、磁鐵礦。

設計意圖：讓學生在認識常見的鐵礦的同時，討論研究出適合煉鐵的礦石，提高學生分析問題、解決問題和理論運用于實際的能力。

過渡：今天如果我們選擇其中的赤鐵礦來煉鐵，它的主要成分氧化鐵，同學們，你們有什么辦法可以讓它變成鐵呢？endprint

活動二：想一想——“主線”逐漸明晰，隱含“暗線”，讓學生“腦動手動”

學生：通過觀察兩種物質的化學式，比較出氧化鐵比鐵多了氧元素，提出若能有一種物質能把氧元素奪走就好了。

教師：向大家介紹一種比鐵更具魅力的物質，它就是一氧化碳。它有一項超能力——還原性，能“順手牽氧”。氧化鐵化學式中含有3個氧原子，那就要有3個一氧化碳分子牽走這三只“氧”，接下來就是把二氧化碳前面加上3和鐵前面加上2就行了。接著請學生模仿這個化學方程式在電子白板上進行展示寫出一氧化碳和四氧化三鐵反應的化學方程式。

設計意圖：含鐵化合物中獲取單質鐵的反應原理既是幫助學生建立初級“化學元素觀”的基礎，也是引導學生對金屬氧化物本質的認識，是由煉鐵的原理提煉、上升到一般金屬礦物冶煉規律總結的教學切入點和著力點。同時利用學校現有電子白板設備，通過現代信息手段調動學生的上課積極性，加深學生的印象。

教師：反應原理有了，那一氧化碳和氧化鐵反應的裝置是什么樣子的呢？接下來就讓我們走進裝置選擇的世界吧！

投影：PPT展示反應裝置圖，學生參照之前制取氣體的發生裝置的選擇條件開始討論，最終根據反應物和生成物的狀態、反應條件、安全角度進行考慮，選出適合此反應的裝置圖，固體和氣體反應且需要加熱。

設計意圖：此處對于實驗裝置的選擇是提升學生思維能力“暗線”的重點線索之一。之前，學生學過了實驗室制取氧氣、二氧化碳、氫氣的方法，對于“固體+固體反應，需要加熱”或“固體+液體反應，常溫”的裝置已經非常熟悉，但是煉鐵的反應是“固體+氣體，需要加熱”，裝置相對于之前有所不同，實驗操作的注意事項都有待于學生進行思維碰撞產生具體的解決方法，提升了學生的思維能力和分析解決問題的能力。

教師：接下來我們來玩個游戲：大家來找茬——找出投影中的裝置圖（見下頁圖1）與課本圖的不同之處。看誰找得快。

設計意圖：課堂進行到此時，可能有部分學生注意力開始分散，利用游戲吸引學生的注意力，提高課堂的有效性。

活動三：畫一畫——“主線”“暗線”交融，小組PK，讓課堂“活動”起來

教師：這些不同之處有一個比較重要，那就是尾氣處理裝置，因為一氧化碳是有毒氣體。那尾氣究竟該如何處理呢？請學生從活動案三中右圖中給出的儀器中選擇合適的儀器，設計合理的尾氣處理裝置，在圖上作補充，并說出設計的依據。先小組討論，然后每組一名代表進行展示，提醒學生可以自己畫圖，也可以從系統自帶軟件里拖出儀器。

設計意圖：既能培養學生的合作和競爭意識，也能提高學生分析、解決問題的能力。

過渡：我們都知道實踐出真知，剛才都是紙上談兵，接下來我們就真的來煉鐵。

活動四：議一議——實驗佐證“主線”“暗線”，形象直觀，讓學生“情動”

鐵是怎樣煉成的呢？請同學生帶著以下問題仔細觀察老師的演示實驗（見圖3）。（為了使全體學生清楚的看到實驗，將課前準備好的攝像頭對準實驗投影在屏幕上。）

設計意圖：此實驗在以往的課堂中通常是以動畫或視頻的形式呈現，通過改進書本上的實驗裝置將實驗真實地演示給學生看，更加直觀生動，既有助于加深印象，也便于學生理解掌握。

1. 歸納實驗步驟。

學生歸納：（1）查：檢查裝置的氣密性；（2）裝：裝入藥品并固定裝置；（3）通：向玻璃管內通入純凈的一氧化碳氣體；（4）點：給氧化鐵加熱；（5）熄：熄滅酒精噴燈，停止加熱；（6）停：待玻璃管冷卻后停通一氧化碳。

2. 玻璃管中的固體發生了什么變化？

學生：紅色或紅棕色固體逐漸變成了黑色。

3. 澄清石灰水的作用是什么？實驗中會出現什么現象？

學生：檢驗二氧化碳，澄清石灰水變渾濁。

4. 已知灼熱的鐵會與氧氣反應生成氧化鐵，實驗結束前應如何操作，才能保證制得的鐵粉較純？

學生：等到裝置內溫度冷卻至室溫。

教師：書上的裝置，通一氧化碳至裝置冷卻。

5. 如何驗證實驗中產生了鐵？

學生：物理方法——磁鐵吸引；化學方法——取樣分別和稀鹽酸或硫酸銅溶液反應。

實驗：

（1）通過實驗證明反應中生成了鐵。利用磁鐵吸引，取出黑色固體與試管和培養皿中，在試管中加入稀鹽酸，有氣泡生成；在培養皿中加入少量硫酸銅溶液，有紅色固體生成。

（2）尾氣燃燒，通過直觀的現象讓學生知道尾氣處理的重要性。

過渡：同學們想知道工業上是如何煉鐵的嗎？學生回答想。

活動五：憶一憶——視頻展示工業煉鐵，升華“主線”“暗線”，讓學生“聯動”

觀看工業煉鐵的視頻前，要求學生預習活動案五，比比看誰看得最認真，誰的記憶力最好，誰記錄的最正確。學生觀看視頻，教師巡視，批閱學生的活動案，選擇一位學生的活動案利用實物展臺進行集體講解。

1. 工業煉鐵的設備是什么？

學生：高爐

2. 焦炭在高爐中有兩個作用，你知道是什么嗎？

學生：提供熱量，生成一氧化碳

3. 為什么要鼓入熱空氣？

學生：提供氧氣，保持爐溫

4. 石灰石在煉鐵的過程中起什么作用？

學生：除去雜質二氧化硅

5. 出鐵口低于爐渣出口的原因是什么？

學生：爐渣的密度小于鐵水

6. 設備中主要有哪幾個反應？

C+O2CO2 CO2+C2CO

3CO+Fe2O32Fe+3CO

7. 從出鐵口出來的是純鐵嗎？

學生：不是，混合物，是生鐵，含碳量2﹪-4.3﹪endprint

過渡：最后讓我們用一句話來談談本節課的想法。那我就先說，算是拋磚引玉吧！

活動六：談一談——課堂總結“主線”，詩歌優化“暗線”，讓學生“感動”

教師：明代民族英雄于謙著有一首《石灰吟》，今天在課堂上老師也現場改編一首《詠生鐵》：千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉身碎骨渾不怕，脫氧留鐵身手顯。同學們，你們也來試試吧！

學生1：紅的進去，黑的出來。

學生2：冷的進去，熱的出來。

……

設計意圖：以改變詩歌的形式示范給學生，讓學生用自己的語言歸納出本節課的感受，既是對本節課的內容的總結，也提高學生歸納整理的能力。

五、教后反思

本節課按照“猜一猜”、“想一想”、“畫一畫”、“議一議”、“憶一憶”、“談一談”六個環節進行授課，“主線”“暗線”貫穿其中，學生的學案也按照這六個環節設計成了活動案，即每個環節一張32K學案紙。活動案短小輕便，便于上課及時檢查批閱和展示，有利于控制學生上課的注意力，促進學生至始至終積極主動參與化學課堂，而且可以直接通過實物展臺進行集體講解，將學生學習過程中存在的問題和精彩的回答可以原生態的在課堂上展示出來，真實、及時、生動，學生課堂發言踴躍，思維活躍，課堂氛圍靈動融洽。

同時本節課除了利用化學課堂上常有的實驗、視頻、Flash 動畫播放等，還通過游戲、電子白板、實物展臺、攝像機等現代信息手段進行有機結合，優化教學過程，吸引學生的注意力，激發他們的競爭意識，調動他們上課的積極性，讓整個課堂真正“活”了起來。

總之，學生主動參與學習的化學課堂是需要教師有全新的教學理念，精心設計教學的“主線”“暗線”，“主線”根據具體的化學專業知識，影響學生的世界觀、人生觀、價值觀的思維方式和解決問題的能力，“暗線”培養學生化學學科特有的思維習慣、思想方法、人文涵養等，因此課堂上一定要利用我們的學科特點讓學生“心動、腦動、手動、情動、聯動、感動”，最大限度地促進學生主動參與課堂的各個環節，使得化學課堂處處散發活力。

參考文獻

[1] 王國崢.例談化學課堂教學設計的“主線”與“暗線”[J].中學化學教學參考，2014，（3）：12-14

[2] 葛蕊干.促進學生主動參與化學課堂的策略研究[J].化學教與學，2014，（4）：35-37endprint

過渡：最后讓我們用一句話來談談本節課的想法。那我就先說，算是拋磚引玉吧！

活動六：談一談——課堂總結“主線”，詩歌優化“暗線”，讓學生“感動”

教師：明代民族英雄于謙著有一首《石灰吟》，今天在課堂上老師也現場改編一首《詠生鐵》：千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉身碎骨渾不怕，脫氧留鐵身手顯。同學們，你們也來試試吧！

學生1：紅的進去，黑的出來。

學生2：冷的進去，熱的出來。

……

設計意圖：以改變詩歌的形式示范給學生，讓學生用自己的語言歸納出本節課的感受，既是對本節課的內容的總結，也提高學生歸納整理的能力。

五、教后反思

本節課按照“猜一猜”、“想一想”、“畫一畫”、“議一議”、“憶一憶”、“談一談”六個環節進行授課，“主線”“暗線”貫穿其中，學生的學案也按照這六個環節設計成了活動案，即每個環節一張32K學案紙。活動案短小輕便，便于上課及時檢查批閱和展示，有利于控制學生上課的注意力，促進學生至始至終積極主動參與化學課堂，而且可以直接通過實物展臺進行集體講解，將學生學習過程中存在的問題和精彩的回答可以原生態的在課堂上展示出來，真實、及時、生動，學生課堂發言踴躍，思維活躍，課堂氛圍靈動融洽。

同時本節課除了利用化學課堂上常有的實驗、視頻、Flash 動畫播放等，還通過游戲、電子白板、實物展臺、攝像機等現代信息手段進行有機結合，優化教學過程，吸引學生的注意力，激發他們的競爭意識，調動他們上課的積極性，讓整個課堂真正“活”了起來。

總之，學生主動參與學習的化學課堂是需要教師有全新的教學理念，精心設計教學的“主線”“暗線”，“主線”根據具體的化學專業知識，影響學生的世界觀、人生觀、價值觀的思維方式和解決問題的能力，“暗線”培養學生化學學科特有的思維習慣、思想方法、人文涵養等，因此課堂上一定要利用我們的學科特點讓學生“心動、腦動、手動、情動、聯動、感動”，最大限度地促進學生主動參與課堂的各個環節，使得化學課堂處處散發活力。

參考文獻

[1] 王國崢.例談化學課堂教學設計的“主線”與“暗線”[J].中學化學教學參考，2014，（3）：12-14

[2] 葛蕊干.促進學生主動參與化學課堂的策略研究[J].化學教與學，2014，（4）：35-37endprint

過渡：最后讓我們用一句話來談談本節課的想法。那我就先說，算是拋磚引玉吧！

活動六：談一談——課堂總結“主線”，詩歌優化“暗線”，讓學生“感動”

教師：明代民族英雄于謙著有一首《石灰吟》，今天在課堂上老師也現場改編一首《詠生鐵》：千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉身碎骨渾不怕，脫氧留鐵身手顯。同學們，你們也來試試吧！

學生1：紅的進去，黑的出來。

學生2：冷的進去，熱的出來。

……

設計意圖：以改變詩歌的形式示范給學生，讓學生用自己的語言歸納出本節課的感受，既是對本節課的內容的總結，也提高學生歸納整理的能力。

五、教后反思

本節課按照“猜一猜”、“想一想”、“畫一畫”、“議一議”、“憶一憶”、“談一談”六個環節進行授課，“主線”“暗線”貫穿其中，學生的學案也按照這六個環節設計成了活動案，即每個環節一張32K學案紙。活動案短小輕便，便于上課及時檢查批閱和展示，有利于控制學生上課的注意力，促進學生至始至終積極主動參與化學課堂，而且可以直接通過實物展臺進行集體講解，將學生學習過程中存在的問題和精彩的回答可以原生態的在課堂上展示出來，真實、及時、生動，學生課堂發言踴躍，思維活躍，課堂氛圍靈動融洽。

同時本節課除了利用化學課堂上常有的實驗、視頻、Flash 動畫播放等，還通過游戲、電子白板、實物展臺、攝像機等現代信息手段進行有機結合，優化教學過程，吸引學生的注意力，激發他們的競爭意識，調動他們上課的積極性，讓整個課堂真正“活”了起來。

總之，學生主動參與學習的化學課堂是需要教師有全新的教學理念，精心設計教學的“主線”“暗線”，“主線”根據具體的化學專業知識，影響學生的世界觀、人生觀、價值觀的思維方式和解決問題的能力，“暗線”培養學生化學學科特有的思維習慣、思想方法、人文涵養等，因此課堂上一定要利用我們的學科特點讓學生“心動、腦動、手動、情動、聯動、感動”，最大限度地促進學生主動參與課堂的各個環節，使得化學課堂處處散發活力。

參考文獻

[1] 王國崢.例談化學課堂教學設計的“主線”與“暗線”[J].中學化學教學參考，2014，（3）：12-14

[2] 葛蕊干.促進學生主動參與化學課堂的策略研究[J].化學教與學，2014，（4）：35-37endprint