迷人的景　憾人的性　動人的情——“二氧化硅　硅酸”教學課堂實錄與簡析

胡鳳銀董穎超

（1湖北省長陽縣一中　湖北 長陽　443500；2湖北省宜昌市一中　湖北宜昌　443000）

迷人的景憾人的性動人的情——“二氧化硅硅酸”教學課堂實錄與簡析

胡鳳銀1董穎超2

（1湖北省長陽縣一中湖北 長陽443500；2湖北省宜昌市一中湖北宜昌443000）

文章以“二氧化硅 硅酸”為載體，在一節優秀課中展示了化學的精彩，使化學與生活甜蜜牽手，科學教育與人文教育完美結合，傳統方法與創新策略相得益彰，在現實中穿越歷史，展望未來。

二氧化硅；硅酸；化學與生活；人文教育；化學史

在2014年宜昌市的“化學比教學”活動中，宜昌市一中董穎超老師的“二氧化硅 硅酸”課，在教學設計上別出心裁，實施過程中高潮迭起。課件的制作，實驗的運作，語言的表述，都充分展現了教師的睿智與魅力。景由“硅”生→重走“硅”路→探知“硅”秘→王者“硅”來→“硅”為一體，五個模塊，環環相扣。景由“硅”生，通過展示五彩繽紛、風景如畫的大千世界到神秘莫測的 “硅谷”，再拆開漢字“硅”，由“一石二土”組成，說明景由“硅”生，并源于平凡。重走“硅”路，帶領學生回顧歷史，認識到含硅材料的發展史就是一部人類文明的發展史，自然感受到含硅材料對人類社會發展的巨大推動作用。將學生的熱情充分調動之后，趁熱打鐵，探究“硅”秘，完成本節課的核心知識，通過相關物質的一般或特殊性質，使學生認識到陶瓷、玻璃、水泥的“美”，二氧化硅的“奇”，硅酸的“殊”。接著，乘勢拔高，王者“硅”來，介紹并展望新型含硅材料的未來發展，使學生產生了無限憧憬與強烈期盼。最后，“硅”為一體，回歸現實，回歸課堂，完成并鞏固本節課的學習目標。整節課的流程圓潤，用“過去—現在—將來”的時空線使“硅”的歷史與未來渾然一體。觸景解性，理性生情，情景交融，讓聽者產生一種欲靜不止、欲罷不能、不吐不快的沖動。

一、化學與生活甜蜜牽手

隨著生產力的發展，科學技術的進步，化學與人們生活越來越密切，在推動人類文明進程中起到了不可低估的作用。生活離不開化學，學會用化學知識解決或解釋生活中的問題，是化學老師本應承擔的責任。新課標化學教材的立意也正是知識從生產生活中來，再回到生產生活中去，學以致用，用以促學，聯系實際，有的放矢。

本節課從現實生活走進化學課堂，用化學知識解釋生活，充分體現了化學與生活的聯系之密切。

景由“硅”生，帶領學生走進家喻戶曉的硅谷——電子公司的聚集地。提出問題：這里為什么叫“硅谷”？無機非金屬材料的主角——硅在當今的熱門話題下大氣出場。

探知“硅”秘，是本節課的核心。在進行二氧化硅的物理性質的教學時，老師先提出問題：生活中還有哪些含有二氧化硅的物品？二氧化硅有哪些用途？學生陳述，教師補充，展示光纖球和一段光纖，講述光纖的工作原理及其廣泛應用，學生通過分析二氧化硅的用途，從顏色、狀態、熔點、水溶性等方面歸納二氧化硅的物理性質。學生在感受水晶瑪瑙等硅物品之美的同時，也體會了用途反映著物質的性質這一化學思想。

本課時的重點之一是二氧化硅的化學性質，在講授二氧化硅與氫氧化鈉反應時聯系盛堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，二氧化硅與氫氟酸反應時聯系到氫氟酸給玻璃雕刻花紋，量杯等量器上的刻度是用氫氟酸刻蝕的。由半導體工業中流行的“從用戶到沙灘”介紹二氧化硅與碳反應，工業上用這一原理制粗硅的原理。

通過這樣一些看得見摸得著的實例與事實，對鞏固二氧化硅的性質與用途的認識，給學生打下了深刻的烙印。

二、科學與人文完美結合

硅從哪里來？拆開漢字“硅”，得到一石二土。景由“硅”生，源由平凡。五彩繽紛、風景如畫的大千世界富含硅元素，硅的化合物約占地殼質量的90%以上。晶瑩透亮的水晶、五彩斑斕的瑪瑙，與普通的沙子成分并沒有什么兩樣。原來，硅使世界如此美麗動人，珍貴與平凡只存在微步之別。

硅谷就像是一條時空的裂縫，透過裂縫，精英們站在未來向現代人輸送著新的產品和理念。老師展示硅太陽能電池，和學生一起展望未來。未來我們或許可以用硅太陽能電池給汽車提供動力，那時，天空會格外藍，陽光格外燦爛；英國的一位科學家將一塊芯片植入自己體內，使自己成為第一個半機械人。

自然聯想到會不會真的有那么一天，我們借助各種新型含硅材料，讓自己成為超人呢？對未來的展望把課堂再次推向高潮，老師的殷切希望碰撞了學生的心靈，把學好化學與自己的成才和祖國的前途聯系起來，讓學生感受到為人類文明和社會進步而努力學習化學的責任感和使命感。

在1917年，蔡元培校長提出了一個意見：文科的學生必須學一門理科的課。從蔡元培先生最早提出文理交融開始，文理交融就成為許多學者的追求，在新課程改革的今天，受到許多教師的青睞。科學教育與人文教育的結合是提升學生素質的重要途徑。本節課在化學教學中滲透人文教育，使化學教學理性與感性的光芒相得益彰，提高了學生的審美能力，陶冶了學生的情操。高中化學課程是科學教育的重要組成部分，它對提高學生的科學素養、促進學生全面發展有著不可替代的作用。新時期需要更多的復合性人才，文理兼融。現在高考模式的文科綜合與理科綜合不論本質上如何，但都是貫徹了這個基本思想的。所以，教師在教學中應該自覺地貫徹并拓展學生的視野，為學生的可持續發展著想，培養符合時代要求的高素質人才。

三、歷史與現實熠熠生輝

著名化學教育家傅鷹曾多次說過：“化學給人以知識，化學史給人以智慧。”適當介紹化學的發展史，能更好地培養學生熱愛化學的優秀品質。

將教材內容重新整合，打破常規，用“過去——現在——將來”這條時間線，將各種含硅材料連成一個整體。約10000年前的新石器時代，人類就發明了陶器；約3700年前，玻璃問世了，相繼有了玻璃門窗、眼鏡、玻璃燈等等；200多年前，誕生了水泥；38年前，首次實際安裝電話光纖網路，從此光纖走進千家萬戶；半導體硅早已和我們結下了不解之緣。

從化學組成上看，陶瓷、玻璃和水泥都是二氧化硅和硅酸鹽，而光纖是二氧化硅，芯片、太陽能電池則是高純硅。“硅”路悠悠，未來，硅還會給我們帶來哪些驚喜和改變？以史為鏡，可以知興替。要發明未來，必先理解過去。喬布斯曾說：“如果不知道之前的故事，你無法明白現在正在發生的事情。”

四、傳統與創新相得益彰

在沒有多媒體設備的那些日子里，老師們憑借三寸不爛之舌、一支粉筆、一塊黑板千方百計地經營著課堂，遇上做實驗學生會興奮不已。本節課老師繼續發揚了實驗的長處，精心準備實驗，深入剖析實驗現象，傳統化學教學中的類比法也本節課上再露一手，類比CO2學習SiO2的性質，使零散的知識規律化，同時自編故事、錄制實驗視頻、充分發掘并利用生活中的、網上的素材，傳統與創新有機結合，構建了適合本節課教學環境的、新穎的化學教育教學策略。

1．分組實驗使知識感性化

學生分組實驗：在試管中加入1mL Na2SiO3溶液（約1滴管），滴入1～2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時停止。靜置半分鐘。仔細觀察變化過程及其現象。學生爭先恐后的向老師展示實驗成果，多數小組制取的是凝膠，倒轉試管不流下，也有個別小組制取的是溶膠。制得的凝膠有的是紅色，有的是無色，有的下層紅色上層無色。學生詫異、質疑、分析、得出原因。學生在真實體驗中掌握了硅膠的制法以及硅酸的性質，并對實驗時試劑量的控制，滴加試劑的速率與振蕩的相關技巧對實驗結果的影響也有了直接的體會，這是其它任何教學方法與手段都無法替代的。

托爾斯泰曾經說過：“成功的教學，所需的不是強制，而是激發學生學習的興趣。”良好的學習興趣，是求知欲的源泉，是思維的動力。化學是以實驗為基礎的學科，實驗是化學教學不可或缺的手段。實驗具有獨特的功能，是吸引學生注意的磁鐵，是促進學習化學的催化劑。

2．媒體視頻使知識系統化

氫氟酸腐蝕玻璃的實驗不適合在課堂上進行，老師錄制了氫氟酸腐蝕玻璃的實驗視頻，剪輯后在課堂上播放，學生對二氧化硅與氫氟酸的反應有了一個清晰的認識。硅膠的用途廣泛，可以用作食品干燥劑，還可以制成硅膠泳帽，甚至是影視行業不可或缺的面具。播放視頻：80%的硅膠產品用于電影電視的拍攝，即便沒有化妝和道具的幫助，也能以假亂真。新版《西游記》中孫悟空的面具，電影《畫皮》中周迅的面皮，造價都超過了100萬人民幣，《爸爸去哪兒》中石頭老爸郭濤變身老和尚，也依靠了面具沒被石頭認出來。

將文本、聲音、圖像、圖形、電影電視、視頻等與學習內容進行有機整合，滿足學生視聽感官的需要，更好地激發學生學習的興趣，學生自然愛學、樂學，樂在其中。

3．故事引入使知識趣味化

引真實故事，巧妙設計情景：3000多年前，一艘歐洲腓尼基人的商船，滿載著 “天然蘇打”晶體，航行在地中海沿岸的貝魯斯河上。由于海水落潮，商船擱淺了。于是船員們紛紛登上遍地沙子和貝殼的沙灘。有的船員還抬來大鍋，搬來木柴，并用幾塊“天然蘇打”作為大鍋的支架，在沙灘上做起飯來。船員們吃完飯，他們正準備收拾一下登船繼續航行時，突然有人高喊：“大家快來看啊，鍋下面的沙地上有一些晶瑩明亮、閃閃發光的東西！”這個晶瑩發光的東西是什么？（玻璃）學生還沉浸在精彩的故事中，殊不知工業上生產玻璃的原理猶如潤物細無聲的春雨，烙在了學生的記憶中。

這里不禁讓我想起了童年時代伴隨我們成長的那些有趣的小故事，與傳統的直接介紹工業上生產玻璃的原理對比，老師的創新之舉不僅讓學生掌握了知識，愉悅的心理氛圍之下學生的學習興趣再一度激發。

4．遷移類比使知識規律化

類比是一種有效的學習方法，應用類比的思維和分類學知識，采用學生自學、小組討論、班內展示、教師點評等，讓學生從理論的高度理解二氧化硅等化合物的化學性質，既符合化學學科教學特點，又符合新課程的核心理念。CO2和SiO2都是酸性氧化物，由此及彼，類比CO2的性質，輕松掌握了SiO2的性質，零散的知識得以規律化。

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本節課，硅世界、硅產品之美，含硅物質特有的性能得以充分展現，化學知識與學生的思維在這里發生最大限度地有效碰撞。老師的教育智慧擦亮了學生那雙用化學視角觀察世界的眼睛，開啟了他們用化學思維思考世界的頭腦，播下了為國家未來勵志讀書的志向。迷人的景，憾人的性，動人的情集于此，與其說是一節好課，不如說是一席盛宴，觀了這節課，我終于體會到了編者將硅作為非金屬的頭號貴賓的意圖，是硅裝飾了化學？還是化學老師的智慧裝飾了硅？給予課者留下無盡的思考……

［1］葉書林．鐵離子亞鐵離子的性質與轉化教學設計［J］．中學化學教學參考，2014，（11）

［2］中華人民共和國教育部．普通高中化學課程標準（實驗）［S］．北京：人民教育出版社，2003

［3］宋心琦．普通高中課程標準實驗教科書化學（必修1）［M］．北京：人民教育出版社，2012

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