從中華優秀傳統文化視角探究化學教學

【摘?要】中華優秀傳統文化具有獨特的育人功能，是落實立德樹人根本任務的有效途徑。文章將粗鹽提純的人文背景與核心素養融合，重構物質分離提純的教學邏輯，在歷史問題情境的串聯下將分離提純操作與物質之間的轉化關系外顯，促進學生形成基于物質性質進行分離提純的思維方法，探討核心素養視域下融合中華優秀傳統文化的教育意義與有效措施，為中華優秀傳統文化進中小學課程教材提供借鑒。

【關鍵詞】傳統文化;學科核心素養;分離提純;化學教學

【作者簡介】閉海媚，一級教師，主要研究方向為中學化學教學。

一、引言

化學是人類文明發展的實踐產物，蘊含著豐富的科學思想與方法。《中華優秀傳統文化進中小學課程教材指南》中明確提出，我國古人在認識與分離物質、合成物質、制造材料等方面的探索成果，為中華民族乃至整個人類的科技進步和文明發展作出了重要貢獻，是中華優秀傳統文化的組成部分[1]。因此，物質的分離與變化既是中華優秀傳統文化的重要組成部分，也是化學科學與實驗探究的內容。在傳統教學中，常見的分離提純操作往往是依托簡單的實驗來獨立呈現，在關聯性、系統性及功能性上的介紹不足，導致學生對物質的分離提純缺乏整體認識，在后續分析工業流程圖時存在困難，影響學生對科學原理、科學本質、學科思想等方面的理解。本文以粗鹽分離提純教學內容為載體，通過有效的教學活動滲透粗鹽分離提純的育人價值，外顯物質分離提純在實驗中的功能，促進學生形成化學實驗的核心思維，發展學生的化學學科核心素養。

二、中華優秀傳統文化與學科核心素養落實的關系

學科核心素養是在各種形式的學習活動和不斷發展的學科知識中逐漸形成的關鍵能力、必備品格和價值觀念，這是一個系統且漫長的發展過程。中華優秀傳統文化博大精深、源遠流長，不僅蘊含豐富的化學知識，還包含化學知識發現的過程。將學科核心素養與中華優秀傳統文化深度融合，育人立意將更加精準鮮明，布局安排更加系統完整，內容更加科學合理，呈現方式更加豐富生動，對于全面提升學生的學科核心素養，厚植學生文化底蘊，讓學生感悟中華民族智慧，落實立德樹人根本任務有著重要意義。

（一）源于真實情境，凸顯學科價值

人類文明的衍變是科學知識動態推進和科學精神不斷傳承的過程，通過構建基于人文背景的真實情境，能引起學生主動探索科學世界的興趣。在這個過程中，學生可以重走科學探究之路，探尋科學演變的來龍去脈，揭示知識背后所蘊含的科學思想與科學方法，提高科學素養。此外，通過對真實歷史事件進行持續的追問和反思，對科學沖突進行再次辯論和探究，學生自發地從自身的生活經歷或情感中尋找原型或軌跡，將原本相對孤立、碎片化的知識進行重組和延伸，形成將化學研究成果應用于生產生活的意識，提高對未來社會的適應力與創造力。鹽是人類賴以生存的資源，也承載著人類智慧的光芒，貫穿人類文明進步的全過程。本文基于鹽的故事，厘清時代進程，研究分離提純操作，讓學生理解鹽對于提升人類生活質量有重要作用。

（二）厘清發展脈絡，強化教學邏輯

清晰的教學邏輯是有效課堂的核心特征之一，教學活動的有效開展應遵循其內在邏輯的發展脈絡[2]。歷史文化真實不可改變，不同時期的歷史事件印刻著化學發展的脈絡，主干就是科學本身所遵循的邏輯關系，這需要教師進行一定的加工和重組。在教學中，教師可以不拘泥于時間順序，但需要在尊重學科知識內在結構體系的基礎上，結合學生認知發展的規律和需求，選擇關鍵史料，呈現核心知識發展脈絡，實現科學邏輯與學生心理邏輯的統一。在嚴謹的教學邏輯牽引下，學生沖破固有思維的桎梏，拓寬思維的廣度，發展學科核心素養。同時，這些重大發明和發現與無數科學家的不懈努力分不開，學生通過學習，體會科學家的人格魅力，強化學習動機。本文以鹽業發展史為情境主線，依照“原型—發展—應用”的教學邏輯，使隱藏在工業流程中的分離提純操作及物質轉化關系得以外顯，促進學生形成中學化學實驗及探究活動的核心思路，加深學生對科學本質及科學方法的理解和體會。

（三）感悟科學精神，弘揚國家情懷

化學學科核心素養的發展，不僅在于發展學生的化學知識與科學方法，更在于發展學生的科學態度和必備品格，培養科學精神和社會責任。開展中小學中華優秀傳統文化教育，解讀中國人民在科學探索、技術發明方面作出的貢獻及其對科學發展的深遠影響，有助于發展學生不畏艱難、堅持進取的精神。同時，對于堅守中華民族的根與魂，筑牢民族文化自信、價值自信的根基，增強國家文化軟實力，培養青少年做堂堂正正的中國人，具有重要意義。本文先是展示古代勞動人民通過攤曬方式從海水中獲得粗鹽的場景，呈現古代勞動人民的智慧，接著著重講述以范旭東為代表的我國化工先驅建立久大精鹽公司用精鹽代替粗鹽，給老百姓生產食鹽的過程，講述范旭東等實業家在中國社會變革時期，艱苦創業、科學救國、造福人民的愛國情懷與民族精神，這對學生的價值觀發展有重要的教育意義。

三、教材分析

“粗鹽分離提純”是人教版高一化學必修第二冊（2019年版）的一個實驗，要求學生能基于物質的性質差異初步學會物質檢驗、分離、提純等化學實驗基礎和基本技能。物質的分離提純是中學化學科學實驗探究活動中的一個重要指導思想，具體包括過濾、滲析、結晶、萃取、蒸餾等，在化工生產和生活實踐中具有廣泛的應用，具有重要的學科價值和社會價值。

四、教學目標

1.讓學生在感受詩句描繪古人曬鹽的真實場景中，了解鹽的生產源頭，感悟化學對社會發展的重大貢獻，提高社會責任意識。

2.通過回顧粗鹽分離提純的發展歷程，重新認識物質的檢驗、分離、提純等基礎實驗知識，形成物質分離、檢驗的化學實驗核心思路。

3.能將分離提純知識運用到化工生產和生活實踐中，掌握分離提純復雜混合體系的基本技能，構建物質分離提純基本模型。

4.感受科學家不畏艱苦的奮斗精神，領略中華優秀傳統文化的魅力，增強民族自信。

五、教學設計與實施

（一）建立模型——初步構建混合物分離提純的認知模型

教師通過展示曬鹽場景，帶領學生品讀傳統文化，激活學生的已有認知，讓學生主動關聯初中有關粗鹽中難溶性雜質去除的實驗活動，進而檢測學生對溶解、過濾、蒸發等基本操作的認識水平，幫助學生初步構建混合物分離提純的認知模型。

【學習任務】品讀傳統文化，回顧實驗基本操作。

【評價任務】通過真實情境回顧結晶操作，診斷學生對混合物分離提純的認知水平。

【課堂活動】鹽從哪里來？

【情境1】“萬畝灘涂攏井田，引來碧水曬長天”。

【情境2】長蘆鹽場曬鹽場景。

【問題】請同學們結合情境2的曬鹽場景，細細品味情境1中的詩句描述了一個什么樣的場景？運用了化學上的哪一種分離提純方法？這樣得到的鹽可能會混有哪些雜質？

【證據推理】我國古代通過攤曬方式生產的鹽基本上是粗鹽，粗鹽中除氯化鈉之外，因為產地不同，所含雜質的種類也不同。當粗鹽中含有七水硫酸鎂時，人食用后會導致腹瀉。我國古代很早就把含七水硫酸鎂的粗鹽叫作瀉鹽。粗鹽中含有硫酸鈉和硫酸鎂都會使鹽呈現苦味。川鹽含有氯化鋇，食用后輕者惡心嘔吐，腹瀉腹痛，周身疲軟乏力，俗稱“軟病”。那個時候，老百姓只能食用氯化鈉含量不足50%的土鹽，被西方人嘲笑中國人是“食土民族”。[3]

【信息提煉】粗鹽中除了NaCl，主要還含有Ca2+、Mg2+、SO42-和泥沙等雜質。

【過渡】如何提高粗鹽純度，讓每一個老百姓都能吃上放心、安全的食鹽？我國化學家開始了艱難的探索。

【設計意圖】中國古代的優美詩篇和先進的科學技術均蘊含了古人的化學智慧。用詩句描繪古人曬鹽的場景，創設真實、具有挑戰性和吸引力的學習任務，直接切入分離提純操作，勾畫混合物分離提純的雛形，發展學生宏觀辨識與微觀探析化學學科核心素養。同時還給學生美的享受和無限遐想，引發學生對中華優秀傳統文化的認同，增強民族自信。

（二）形成認識思路——建構混合物分離提純的操作模型

經過蒸發、過濾操作后得到的只是粗鹽，該如何提高粗鹽純度？這是制鹽發展過程中最重要的課題。教師通過介紹我國第一家工業化生產精鹽的企業，讓學生跟隨化工先驅的腳步，思考除去可溶性雜質的方法，提煉粗鹽提純操作模型，體會科學研究對人類發展的重要價值。

【學習任務】解讀久大精鹽制鹽工藝，構建粗鹽提純操作模型。

【評價任務】通過構建粗鹽提純的操作模型，診斷學生的信息獲取能力及信息整合水平。

【課堂活動】設計粗鹽提純的操作流程。

【證據推理】1914年，著名實業家范旭東創辦了我國第一家工業化生產精鹽的企業——久大精鹽公司，結束了中國人民食用粗鹽的歷史[4]。據記載，精鹽制造程序為：粗鹽隨時傾于倉旁洋灰池中，使之溶解成飽和之鹽鹵，再通過沙板數層，濾凈泥渣流入澄清池。池內，有石灰乳少許，可使鐵化合物雜質沉淀于池底。然后用唧水機吸入位于高塔之鹵箱。再由鹵箱放入長方平底二只大鍋，燒煤熬煮至攝氏一百零九度左右，即結晶而成雪白精鹽，撈移于濕鹽倉內，約經廿四小時，俟苦鹵滴盡，分批在鹽炕烘烤，干后篩細包裝，即可出售矣。[5]

【問題1】請從以上史料中提取有用信息，畫出粗鹽提純的流程圖。

學生建構粗鹽提純流程圖（如圖1）。

【問題2】請分析圖1的流程，判斷白色晶體可能還含有什么雜質？你想如何檢驗它的存在？

【知識整合】SO42-的檢驗（見表1）。

【問題3】請基于除雜的原則，完善上述粗鹽提純的流程圖。

學生完善粗鹽提純流程圖（如圖2）。

【實驗探究】精制食鹽及檢測粗鹽溶液中加入Na2CO3溶液前后鈣離子濃度和氯離子濃度的變化（如圖3）。

【問題4】基于上述粗鹽提純的流程，你能建構混合物分離提純的操作模型嗎？

學生建構混合物分離提純操作模型（如圖4）。

【評價】以范旭東為代表的實業家，在中國一窮二白的情況下，艱苦創業，造福人民，這需要多么了不起的民族精神才能做到，值得我們景仰。現如今，我們處于新工業時代的背景下，通過我們共同的努力，工業生產已然成為世界領先水平。

【設計意圖】近代文明成果和化學史實蘊藏了豐厚的時代背景和人文力量，教師可以引導學生主動、持續地參與到知識的認識和探索過程中。學生通過梳理久大精鹽制造的流程，并結合實際問題完善粗鹽提純操作模型，逐步建構物質的分離提純思維模型，理解科學技術對社會發展的推動作用，體會以范旭東為代表的化學實業家的民族精神。從而培養學生獨立思考、敢于質疑和敢于批判的創新精神，發展學生的證據推理與模型認知、科學探究與創新意識等化學學科核心素養。

（三）內化認識方式——應用混合物分離提純的操作模型

物質的分離提純是化學科學實驗探究活動中的重要思想。除了簡單的分離提純操作，更多的生產活動還涉及物質轉化和合成問題，這也是物質的分離提純的根本價值所在。教師通過讓學生設計廢鐵鍋制備綠礬的工藝流程，讓學生完整體驗科學研究的過程，體會化工生產對社會的推動作用，檢測學生解決實際問題的能力，提高學生的社會責任感。

【學習任務】傳承民族精神，解決實際生產問題。

【評價任務】通過解決實際問題，診斷學生的創新意識水平。

【課堂活動】利用廢鐵鍋（主要成分為Fe2O3、FeO，還有一定量的SiO2）設計制備綠礬（FeSO4·7H2O）的方案。（已知：①SiO2不溶于水，也不與稀硫酸反應;②Fe與Fe3+反應生成Fe2+。）

【設計方案】學生建構了FeSO4·7H2O的制備模型（如圖5）。

【完善模型】學生根據教師提示完善了混合物分離提純的操作模型（如圖6）。

【設計意圖】教師應基于真實問題創設真實情境，讓學生充分認識化學學科的價值。學生通過解決生產實際問題，親身經歷科學探究的完整過程，完善混合物分離提純的操作模型，提升科學探究與創新意識等化學學科核心素養。

六、總結

本節課充分利用學生在初中已有的粗鹽提純知識背景，進行分離提純操作、雜質離子的檢驗和工業流程設計的拓展延伸，具有豐富的學科核心素養發展價值。教師通過帶領學生回顧制鹽技術發展的歷程，讓學生感受我國古代人民的智慧，體會科學發展的曲折。同時，在已有的粗鹽提純和科學史料的基礎上，通過設計流程、實驗探究和實踐評價等多樣化學習活動，還原并改進久大精鹽公司生產精鹽的工藝流程，探析可溶性雜質的檢驗和分離提純操作，外顯科學原理與本質，促進學生逐步開拓思維，形成系統的分離提純知識結構體系。最后通過將化學研究成果應用于生產實際，解決廢鐵鍋制備綠礬的真實問題，促進學生用科學的發展觀看待問題，提高學生的創造力，對落實立德樹人根本任務，發展學生的社會責任感，培養未來社會高素質的創造型人才有重要意義。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.中華優秀傳統文化進中小學課程教材指南[Z]. 2021-1-8.

[2]孫重陽. 追溯化學歷史，發展學科素養：以“碳酸鈉的性質與應用”教學為例[J].江蘇教育，2020（3）：49-52.

[3]徐著奇.川鹽中的鋇[J].鹽業史研究，2008（2）：60-64.

[4]劉勝. 久大精鹽公司研究[D].蕪湖：安徽師范大學，2010.

[5]趙津. 范旭東企業集團歷史資料匯編：久大精鹽公司專輯（上冊）[M].天津：天津人民出版社，2006.

（責任編輯：羅小熒）