小蠟燭點燃科學夢 掌中火照亮科學路

楊艷 趙映荷 夏曉琴

摘要：聯系生活事件創設教學情境，以小蠟燭為主線設計創新實驗，以掌中火為載體碰撞思維，將燃燒條件、滅火方法、火災預防及逃生演練串聯起來。使理論知識生活化、演示實驗魔幻化、理論應用科技化、教學過程人文化、問題處理生成化，顯化學之光、展化學之美，點燃學生學習化學的熱情，提高核心素養。

關鍵詞：生活化;魔幻化;科技化;人文化;生成化

文章編號：1008-0546（2022）04-0094-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04.022

新一輪基礎教育課程改革著眼于學生思想道德素質的提高、激發學生的學習興趣、培養學生自主探索式學習的基本技能、培養學生良好的學習習慣、培養學生勤思考的習慣、鍛煉學生的動手實踐能力[1]。眾所周知，化學是一門源于生活、高于生活、服務于生活的科學，作為一線化學教師應注重思考如何讓課堂和日常生活緊密聯系，讓每一位學生發自內心地認識到化學的實用性、趣味性以及兩面性，使每一位學生都能有發表自己見解的機會和不同層次的收獲。具有啟蒙性、基礎性的初中化學，更要求教學過程中注重每一個學生核心素養的養成。基于以上思考，筆者以“國培計劃”培訓活動中展示課人教版第七單元課題一“燃燒與滅火”為例，談一談新課標下重點突出培養學生化學核心素養的教學實施過程。

一、情境建立簡單化、生活化

情境所起到的功能不單單是知識的載體，更是讓學生用化學的視角去看身邊的問題，去了解化學學科的重要方式。在中學化學課程的教學過程中教師可以從學生的生活實際出發，激發學生的學習興趣，在教給學生課程知識的同時培養學生的思維方式、思考能力。鑒于第一單元“化學是一門以實驗為基礎的科學”中學生對蠟燭認知、第二單元初步了解物質燃燒現象和部分條件的基礎上，筆者拋棄以往“魔棒點燈”“燒不壞的手帕”等常見導入新課的課堂設計，借用蠟燭作為本節課的探討主線，設計課堂教學。利用魔棒點酒精燈的原理，用一絲沾有酒精的脫脂棉吸附在蠟燭燭芯上，再用蘸有高錳酸鉀和濃硫酸混合物的玻璃

棒觸碰脫脂棉，瞬間引燃蠟燭。新課導入

[師]老師這里有兩根蠟燭，如何讓它們燃燒？

[生]很簡單，用打火機點燃蠟燭就好了。

[生]火柴也可以。

[師]這些我都不用，只要一些化學藥品和一根玻璃棒，想看魔術表演嗎？

[實驗演示一]魔棒點蠟燭

[師]想知道原因嗎？學完本節課的內容你就能

猜出答案了。利用生活中常見的蠟燭，選擇神奇的點燃方式，瞬間激起學生探究的興趣和欲望，抓住學生的好奇心，知識的傳授就成功了一半。接下來有關燃燒條件的分組探究筆者就順理成章地利用蠟燭進一步設計如下簡單實驗。

[分組實驗一]初探蠟燭燃燒的條件（表1）

二、實驗設計綠色化、魔幻化

[過渡]是不是每種可燃物的燃燒都需要這樣的條件呢？

筆者結合書本演示實驗和一些學者的創新實驗，制訂了如圖1的演示實驗二。

[演示實驗二]再探可燃物燃燒的條件。

[師]你看到了哪些現象？能得出什么樣的結論？

[生]交流、討論、匯報（表2）。

[師]你們覺得燃燒的條件到底是什么？

[生]燃燒需要同時滿足以下三個條件：1、可燃物;2、溫度達到可燃物的著火點;3、可燃物與氧氣（助燃物）接觸。

[師]請推理教材演示實驗的現象，與教材實驗相比本次實驗的優點是什么？

[生]討論、回答

[師]化學實驗在設計時還需要考慮如何做到綠色環保。

[師]現在你能猜想出剛剛魔棒點蠟燭能成功秘訣所在嗎？

[生1]魔棒提供了熱量;

[生2]使溫度上升;

[生3]使溫度達到著火點;

[生4]使溫度達到蠟燭的著火點。

[師]我們對于事實的敘述要精準嚴謹。事實上濃硫酸與高錳酸鉀反應，立即放出大量的熱量，使局部溫度迅速升高，達到酒精的著火點。沾有酒精的棉花燃燒產生的熱量使溫度再次上升達到蠟燭的著火點。與此同時高錳酸鉀受熱分解產生的氧氣又起到助燃的作用。

[師]這個魔術表演用到的濃硫酸具有很強的腐蝕性，不建議大家嘗試，下面我給大家展示一個更震撼更安全的魔術一掌中火。

[演示實驗三]神奇的掌中火（圖2、圖3）

掌中火實驗步驟：將灌裝丁烷氣體通入滴有洗潔精的水中，讓洗潔精產生的泡沫包裹氣體，用水充分潤濕手掌，撈起泡沫將其點燃。震撼的掌中火實驗將課堂推向思維碰撞的高潮，魔幻化的實驗瞬間調動每一位學生的腦細胞都參與到問題的思考。

三、理論知識社會化、科技化

[師]怎樣能讓演示實驗二中試管里的紅磷燃燒？請討論設計并演示。

[生]討論、匯報、演示

[師那如何讓水中的白磷燃燒？請討論設計。

[生]討論、匯報

[演示實驗四]水中白磷的燃燒（圖4、圖5）

[師]我們今天見證了水中有火的奇跡，而早在2000年第二十七屆悉尼奧運會，在美麗的大堡礁水域完成了3分鐘的水下火炬傳遞。讓世人見證了“水火相容”的壯舉。請看當時的圖片，你能運用所學知識進行解釋嗎？

[生]暢所欲言……

[師]剛剛的掌中火實驗，有誰愿意來現場嘗試一下？

[生1]上臺嘗試實驗（圖6）

[師]我采訪一下這位同學，你剛剛手是什么感覺？

[生1]手感覺到熱，但還好并沒有感覺到很燙。

[師]說明燃燒一定會使外界溫度怎么樣？為什

么你的手還會安然無恙呢？大家能想得到嗎？

[生]暢所欲言......

[師]這樣的原理被應用在了宇宙飛船返回艙的保護方面。返回艙與大氣發生劇烈摩擦變成一個火球，有一種重要的降溫方式就是“燒蝕防熱”。在飛船表面涂有一層高分子固體材料，利用這些材料在發生物態變化時吸收熱量，降低返回艙的表面溫度（圖7）。

[師]我們發現只要將所學知識進行合理的遷移與應用，你就能創造別人眼中的奇跡。生活中我們能看到很多燃燒的現象，如何操作會使燃燒更充分呢？

[生]暢所欲言......

[生]總之控制反應條件，如：反應物濃度、接觸面積可以促進反應的進行。

在教學實踐中，讓學生通過分析與反思，提高應用已掌握的知識理解、解決具體問題的能力[2]，尤其是解決近期的社會熱點問題，達到基礎類學科課程教育的總體要求。

四、探究過程辯證化、人文化

化學是一門研究物質的性質及變化規律的自然科學，是一門應用型極強的學科。初中化學的教育不僅在于傳授知識，更在于學生研究能力的培養和化學思維的碰撞，讓學生形成科學的價值觀、對待自然科學有正確的認知和應用是化學教育的關鍵。故有關滅火方案的教學設計處理如下。

[師]生活中燃燒都是百利而無害的嗎？

[生]不是，如火災會造成人員傷亡和財產損失。

[師]所以要用辯證的眼光看待問題，我們不僅要知道如何才能燃燒，更要知道怎樣去滅火。請根據生活經驗和學習所得，借助現場提供的物品，設計盡可能多的方案熄滅蠟燭。

[生]熱烈的討論、演示、匯報

[生]小結滅火的原理：隔離可燃物;或降溫至可燃物的著火點以下;或隔絕氧氣（助燃物）。

[師]2019年10月4日江蘇無錫市一小吃店內發生燃氣爆炸事故，隨后有人利用大眾恐慌心理，錄制一段“專業人士”告誡液化石油氣罐著火不能關閉閥門來滅火的視頻，并借助多家平臺散播謠言。你怎么看待這一問題？請看國家應急部門如何解說。

[生]思考、觀看視頻、討論所得

[師]大家都講得很好，第一遇事要冷靜分析判斷，不同問題應用不同的解決方式，根據所學知識實施合理正確的舉措;第二面對社會上的流言，作為新時代的中學生要能動腦分析、正確查證，做到不信謠不傳謠。

[師]如果我們碰到火災事故，如何從容應對？

[生1]在可控范圍內，采用正確的滅火方法，將小火災撲滅在萌芽中。

[生2]在特殊易發生火災的場所嚴格控制火種的出現。

[生3]在超出自己控制范圍的火災要應用正確的求救方式。

[師]如果我們遭遇大火，該如何正確逃生呢？請

五、問題處理細節化、生成化

課堂教學是瞬息萬變的，往往不可能完全按照教者預設的情節一字不差地照搬上演。這就要求我們教者能夠靈活機動地抓住教學過程中生成的新問題，進行細節化的深入剖析，并回歸到教學任務中來。

學生在拿出熱水中裝有紅磷的試管進行加熱使紅磷燃燒的操作過程中，可以順帶復習到加熱的基本操作。實驗結束后，將兩支試管的氣球對比分析，進一步認識到實驗過程中氣球有著平衡裝置壓強的作用。

在學生借用扇子來扇滅蠟燭火焰時，剛開始沒有扇滅，繼而再稍用力扇動扇子，火焰熄滅。筆者沒有放過這個小小的細節，采用展開式討論的教學方法，與“煽風點火”“赤壁之戰”等相關內容結合，共同討論出滅火的一種原理——降溫至可燃物的著火點以下。這樣靈活機動的處理輕松地解決了這一易混淆的問題——即究竟是降溫、還是降低可燃物的著火點、還是降溫至可燃物的著火點以下，同時讓學生形成語言描述需精準的意識。

在解決吹滅蠟燭的原理是降溫至可燃物的著火點以下這一知識點時，筆者設計學生互相吹氣或對著自己的手吹氣這一現場互動，讓學生生動形象地理解并非是呼出氣體中的二氧化碳使得蠟燭熄滅。這一簡單活動既可以省去教師大量的語言敘述，又可以在學生腦海中留下深刻印象，輕而易舉地解決教學難點。

本節課充分聯系生活中的各類事件創設情境，結合創新的實驗設計，借用一根根小蠟燭為主線，將燃燒條件、滅火方法、火災預防與逃生演練串聯起來。使理論知識生活化、演示實驗魔幻化、理論應用科技化、教學過程人文化、問題處理生成化，顯化學之光、展化學之美，點燃學生學習化學的熱情，提高核心素養。

參考文獻：

[1]康琛.中學化學課程滲透化學工程思想的探索[D].漢中：陜西理工大學，2018.

[2]薛衛東，趙睿，唐先忠，楊文君.“理論—應用—實踐”三位一體《大學化學》教學模式的探討[J].教育現代化，2019，6（7）：140-142.