樊云峰
(河北省邢臺市第二中學,河北 邢臺 054000)
近日,筆者有幸參加了由邢臺市教育局普通教育教學研究室組織的送課下鄉活動,并作了一節《苯》示范課。
“來自煤和石油的兩種化工原料”是高中化學必修課程中的核心內容之一,是高中一年級學生應學習的重點內容。乙烯和苯是兩種重要的化工原料,在石油化工發展中占據關鍵位置。該內容安排兩課時的單元整體教學設計,苯是第2課時。通過學習,可以建立基于物質類別、價鍵理論和分子結構預測和檢驗物質性質的認知模型,發展物質性質和用途關聯、化學物質及其變化的社會價值的認知水平,提高解決實際問題的水平。
本節學習如何滲透《普通高中化學課程標準(2017年版)》(以下簡稱新課標)中化學學科核心素養的“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學精神與社會責任”5個維度,如何構建對學生進行人文關懷的教學模式,成為我課堂教學設計的兩個重要方向,而且兩者之間很多方面也是相互關聯,相互交叉,相互融合的。
如何引入新課?我反復思考多次對照。常用的引入方法包括科學史話“凱庫勒發現苯的結構”、化學魔術“水變油”、“ 殺手”苯隱匿在生活的哪個角落、家中苯污染或者如何消除家庭苯污染等,雖然切入點不同個,但也各有各的特色。最終我引用了一則新聞來導入新課。“2019年3月21日14時48分許,江蘇響水縣某化工廠發生爆炸,爆炸物質為苯,事故造成致78人遇難。”剪切編輯大約兩分鐘的當時中央臺的新聞視頻,主要展示了苯罐燃燒、災情介紹、應急處理、消防處理等內容。
這和現行理念并不相符。在課堂教學中盡量避免引入災害,減少學生對學科學習負面影響已經成為共識。我為什么仍然堅持使用它呢?一是它符合新課標中“倡導真實問題情境的創設,同時倡導結合學生已有的經驗和將要經歷的社會生活實際,引導學生關注人類面臨的與化學有關的社會問題,培養學生的社會責任感、參與意識和決策能力”的要求;二是時效性強,距事故發生剛剛三周左右的時間;三是教育學生敬畏安全制度,牢記守規章是安全第一要義,同時對學生分組實驗時注意按要求規范操作,對本節教學活動也有明顯的指導意義;四是本節所要學習的部分知識與事故新聞報道視頻密切相連,也有助于學生學科能力的培養。
課堂效果上佳,學生們在受到教育的同時一下子被吸引住,這也成為本節課的一個亮點,在課后交流時聽課的老師們大多對這個環節贊不絕口。
新課標倡導“在課堂上開展以化學實驗為主的多種探究活動,重視教學內容的結構化設計”。因此,在苯分子的結構學習上,我采用了“提出理論——設計實驗方案——動手實驗——得出驗證結論”的方法讓學生通過分組科學實驗探究,培養學生分析問題解決問題的能力,也培養他們小組合作、觀察實驗、總結結論的能力。不過,本節實驗試劑需要用到苯和液溴,它們都是易揮發且有毒的液體,對塑料橡膠等腐蝕也較重,所以在現在的人教版教材中已經沒有再安排演示實驗或學生實驗。如何在課堂上安全、準確地使用苯、液溴和溴水等試劑,確保污染零泄漏,是設計學生分組實驗方案的基礎。
困難很大,但不能因噎廢食。立足于學生適應現代生活和未來發展的需要,充分發揮化學課程的整體育人功能,在課堂上學生通過預測、實驗、探究苯的結構,形成“結構決定性質、性質反映結構”的化學思維,而且這種科學探索精神在他們離開課堂走上不同的工作崗位后也可以得到延續。我首先設計從微型實驗入手,經過廣泛查閱資料,選用1.5mL微型進樣瓶作為試劑瓶和反應容器,選用100μL微型進樣器取用藥劑,整個過程均在全密閉條件下進行,保障了實驗的安全性。
為了取得明顯的實驗現象和良好的實驗效果,我和其他兩位老師在實驗室做了充分準備、探索和研究比對,對選用實驗、藥品劑量、反應條件控制、實驗裝置改進等方面一一細化,最終確定了苯和液溴光照條件下的反應、苯和酸性高錳酸鉀溶液反應、苯和溴水的反應等三組學生分組實驗,其中苯和液溴混合液在用手機LED燈照射5~6分鐘后有明顯的顏色變化,是首次引入高中課堂,我前后進行了數十組對比研究,最終確定了實驗效果穩定、現象明顯的實驗方案。在課堂上,它引起學生極大地學習興趣,也激發了他們的探索精神。
同時,在培養學生“證據推理與模型認知”維度的科學素養上也做了精心設計。從科學史話中滲透化學“人文知識”,并多方查找資料,確認利用“單雙鍵高速交替”完善苯分子的凱庫勒式結構理論,例比生活中的旋轉的陀螺或車輪、雜技表演中的“水火流星”等引導學生總結出苯分子中不存在簡單的單雙鍵交替這個結論,彌補了人教版教材中存在的“凱庫勒式與性質實驗結論明顯不符”的短板,再現了理論“提出假設、實驗驗證、發展完善”的科學研究過程。
最后,介紹苯及其衍生物的用途,指明它們在現在社會生活、工業生產中的重要地位,并給學生播放精心選取剪輯的“家裝中苯污染的去除方法”科技新聞視頻,從現在家庭裝修中使用材料和工藝帶來的苯污染入手,研究如何減少和消除苯帶來的污染,與學生一起感受化學物質的價值和危害,增強合理使用化學品的意識,和大家一起讓化學知識走進生活,服務生活。
在化學課堂上注重搭建課本知識與生活實際之間的橋梁,引導學生利用化學知識發現、研究和解決生活中遇到的問題,這也是對學生進行人文關懷的具體體現,對其終身發展有著極其重要的意義。我仍將堅持在這些方面進行嘗試和總結,希望學生得到更好的教育。
(本文是河北省教育科學研究“十三五”規劃課題《中學學科教學中的人文關懷實踐教學模式構建研究》研究論文,課題編號:1704365)