生命科學(xué)視域下建構(gòu)化學(xué)高效課堂的研究

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及素質(zhì)教育的逐漸深入，生命科學(xué)教育愈發(fā)受到重視，生命價值科學(xué)觀念的培養(yǎng)成為各學(xué)科的重要研究內(nèi)容.在化學(xué)學(xué)科教學(xué)中滲透生命科學(xué)教育理念，引領(lǐng)學(xué)生形成科學(xué)的價值觀念具有重要的研究意義.

關(guān)鍵詞：生命科學(xué)；生命教育；初中化學(xué)

中圖分類號：G632 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）26-0134-03

作者簡介：張紅霞（1979.10-），女，江蘇省南通人，本科，中學(xué)一級教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.

基金項目：本文系江蘇省南通市通州區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“生命科學(xué)視域下初中化學(xué)課堂構(gòu)建研究”研究成果之一（課題編號：TZGH/2021/038）

化學(xué)學(xué)科作為一門基礎(chǔ)的自然學(xué)科，與實際生活以及自然環(huán)境具有緊密的連接，蘊含著豐富的生命元素，對于培養(yǎng)學(xué)生的生命科學(xué)觀念，滲透生命教育具有重要的作用.因此，教師應(yīng)深挖教材中的生命元素，結(jié)合核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需求，轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)模式，促進學(xué)生生命科學(xué)價值觀的形成.

1 聚焦核心素養(yǎng)，談滲透生命科學(xué)的契機

1.1 動手操作時，輸出平衡思想

平衡思想作為化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基本體現(xiàn)之一，包含質(zhì)量守恒以及酸堿中和等多個方面，其對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)生命觀念有著積極的作用.因此，教師應(yīng)強化動手操作環(huán)節(jié)中的價值滲透，引導(dǎo)學(xué)生深度分析操作過程中體現(xiàn)出的化學(xué)平衡現(xiàn)象，感悟其中蘊含的價值觀念.

結(jié)合具體動手操作過程，可以有效地加深學(xué)生對知識的理解，直接感受其中的化學(xué)思想和生命觀念.在學(xué)習(xí)“酸與堿的中和反應(yīng)”這一小節(jié)時，引領(lǐng)學(xué)生在安全環(huán)境下開展實驗操作，首先制備一份濃度較低的NaOH溶液放在燒杯中，之后將無色酚酞溶液滴入其中觀察現(xiàn)象，接下來用滴管緩慢向燒杯中滴入HCl溶液觀察現(xiàn)象.通過現(xiàn)象分析學(xué)生發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后溶液呈紅色，當(dāng)緩慢滴入HCl后到某一個臨界點溶液變到無色.而出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因則是燒杯中的中和反應(yīng)過程以及其蘊含的酸堿平衡思想.當(dāng)溶液中酸與堿總量平衡，恰好完全發(fā)生中和反應(yīng)后則可以得到中性溶液，所以不再使酚酞變紅.在上述教學(xué)設(shè)計中，教師及時地把握了動手操作環(huán)節(jié)對學(xué)生生命價值觀念以及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)契機，強化學(xué)生在動手操作時對平衡觀念的感知，促使其形成科學(xué)的生命化學(xué)觀念[1].1.2 項目學(xué)習(xí)時，加強證據(jù)推理

項目學(xué)習(xí)應(yīng)用在初中化學(xué)課堂中可以將學(xué)習(xí)目標(biāo)具象化，讓學(xué)生在明確的任務(wù)需求指引下開展項目學(xué)習(xí)工作.結(jié)合核心素養(yǎng)以及生命教育的滲透原則，教師應(yīng)加強項目學(xué)習(xí)中的論證推理環(huán)節(jié)，讓學(xué)生有理有據(jù)地總結(jié)化學(xué)規(guī)律，促進科學(xué)推理能力的培養(yǎng)提升.

合理地布置項目學(xué)習(xí)任務(wù)，指引學(xué)生探究的方向可以有效地提升課堂學(xué)習(xí)效率.比如，在學(xué)習(xí)“金屬資源的利用和保護”這一小節(jié)時，布置項目學(xué)習(xí)任務(wù)如下：“鐵作為生產(chǎn)中提取量最大的金屬，在日常生活中占據(jù)重要的作用.給出其一般制備原理圖，并嘗試推理圖中各個環(huán)節(jié)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)過程以及其作用.”學(xué)生通過觀察制備原理圖可以得知其中的主要反應(yīng)是CO+Fe2O3，隨著反應(yīng)的進行，排出的CO2氣體進入石灰水使其變渾濁，同時最后的尾氣收集裝置用來處理多余的未反應(yīng)物，主要是CO，防止其對空氣造成污染，并根據(jù)已有的化學(xué)知識給出不同裝置的反應(yīng)原理，輔助驗證自己的猜想.可見，在項目學(xué)習(xí)中學(xué)生能夠在更貼近實際生產(chǎn)的氛圍中感受化學(xué)知識的應(yīng)用原理，并在具體的任務(wù)指引下嘗試利用已有的反應(yīng)現(xiàn)象推理化學(xué)反應(yīng)過程，并結(jié)合反應(yīng)原理和產(chǎn)物等分析對應(yīng)的現(xiàn)象，從而提升學(xué)生的證據(jù)推理能力.

2 基于認知特點，談滲透生命科學(xué)的策略

2.1 融合生活素材，了解社會責(zé)任

初中化學(xué)教材內(nèi)容中有大量的生命教育素材，并且這些素材大多與日常生活具有緊密的聯(lián)系，教師應(yīng)有意識地調(diào)動學(xué)生的生活經(jīng)驗，在課堂教學(xué)設(shè)計中融入生活素材，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗感，使其充分地認識到化學(xué)知識在社會生活中發(fā)揮的重要作用[2].

比如，在學(xué)習(xí)“化學(xué)肥料”這一小節(jié)時，結(jié)合多媒體設(shè)備為學(xué)生展示在社會生產(chǎn)活動中常用的化學(xué)肥料，并給出正確施肥、未施肥以及錯誤施肥三種情況下農(nóng)作物的表現(xiàn)對比，為學(xué)生提供直觀的學(xué)習(xí)體驗.通過對比觀察三種條件下的作物生長情況，學(xué)生發(fā)現(xiàn)在農(nóng)作物缺少某些化學(xué)元素時往往會出現(xiàn)特定的病狀，比如缺鉀時導(dǎo)致的葉緣失綠焦枯等問題，而錯誤施肥或者大量施肥后則會導(dǎo)致害蟲泛濫的問題.進一步地引領(lǐng)學(xué)生探究常見化肥中對植物生長起到積極促進作用的化學(xué)元素，比如常見的氮肥有尿素、氨水以及多種硝酸鹽，可以為植物提供N元素.融入生活素材開展課堂教學(xué)的過程中，學(xué)生可以親身感受到化學(xué)知識在生活中起到的重要作用，從而促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科社會責(zé)任感的提升.

2.2 穿插史學(xué)知識，培養(yǎng)意志品質(zhì)

古今中外大量的化學(xué)家不僅留下了豐富的化學(xué)知識，同時也提供了寶貴的精神財富.針對生命科學(xué)中意志品質(zhì)這一因素的培養(yǎng)，教師應(yīng)有針對性地滲透化學(xué)史知識，讓學(xué)生了解化學(xué)家夜以繼日、勇于探索的化學(xué)故事，促進學(xué)生意志品質(zhì)的培養(yǎng).

在課堂教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容合理地滲透化學(xué)史實，不僅可以起到活躍氣氛的作用，還能有效地喚醒學(xué)生的精神感悟，養(yǎng)成優(yōu)秀的意志品質(zhì).比如，在學(xué)習(xí)“生活中常見的鹽”這一部分內(nèi)容時，為學(xué)生介紹我國近代著名化學(xué)家侯德榜的辛酸經(jīng)歷.侯氏制堿法是侯德榜先生提出的一種新式制堿方法，不僅打破了國外的技術(shù)封鎖，同時提升了原料利用率，可以同時生產(chǎn)Na2CO3以及NH4Cl兩種有用物質(zhì).讓學(xué)生感受當(dāng)時我國化學(xué)行業(yè)所面臨的困境，體會侯德榜先生契而不舍的鉆研精神，同時激勵學(xué)生的民族自尊心和自信心，喚醒愛國熱情.

2.3 開展課外實踐，塑造美好心靈

生命科學(xué)視域下的化學(xué)教學(xué)不能拘泥于課堂教學(xué)的固定模式，而應(yīng)注重課外實踐活動對于培養(yǎng)學(xué)生美好心靈的重要性，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容布置貼近生活、有關(guān)生命活動的實踐活動，讓學(xué)生在完成活動應(yīng)用化學(xué)知識的同時，切實地感受到生命科學(xué)教育.

比如，在學(xué)習(xí)“燃燒的條件”這一小節(jié)后，組織課外實踐活動邀請消防官兵到學(xué)校開展火災(zāi)逃生演練活動，讓學(xué)生親自實踐自救方法，感受其中蘊含的化學(xué)知識原理.通過消防官兵的講解，學(xué)生了解到了常見的滅火方法包括隔絕可燃物或者氧氣、降低溫度幾種，同時了解常見的干粉滅火器、CO2滅火器以及水基型滅火器的應(yīng)用場景.最后在實踐活動中學(xué)習(xí)在火災(zāi)場景下的逃生過程，首先應(yīng)用濕布捂住口鼻，避免有毒氣體吸入，同時降低身體彎腰從消防通道有序逃出火災(zāi)現(xiàn)場.在實踐活動中學(xué)生通過親身經(jīng)歷火災(zāi)逃生演練活動，有效地強化了學(xué)生對這一過程中蘊含的化學(xué)知識原理的認知，同時在實踐過程中學(xué)生之間友好互助，在無情的災(zāi)難氛圍中感受到了教師與同學(xué)的關(guān)愛，促進了學(xué)生的美好心靈的塑造.

3 指向?qū)W科實驗，談滲透生命科學(xué)的內(nèi)容

3.1 探究燃燒條件，認識生命安全

燃燒是生活中最常見的一種化學(xué)現(xiàn)象，對人體以及社會經(jīng)濟具有極大的潛在威脅.在化學(xué)課堂中對燃燒的條件進行探究，掌握降低火災(zāi)風(fēng)險的方法并結(jié)合燃燒條件得出撲滅火災(zāi)的具體措施，讓學(xué)生充分地認識到化學(xué)學(xué)科對生命安全的重要意義.

結(jié)合實驗操作引領(lǐng)學(xué)生探究燃燒反應(yīng)進行所需的條件.實驗器材主要有木條、石塊、紙條、蠟燭、酒精燈等，首先將紙條和石塊分別用酒精燈點燃，可以發(fā)現(xiàn)前者可以燃燒而石塊僅僅發(fā)燙不會燃燒，從而得出燃燒所需條件之一為物體必須可燃.之后設(shè)計實驗，用一個透明燒杯罩住正在燃燒的蠟燭，觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)過一段時間后蠟燭熄滅，分析可以得出是因為燒杯罩內(nèi)的氧氣燃燒殆盡，所以氧氣也是燃燒反應(yīng)的必要條件之一.最后驗證木條和紙條同樣放置在酒精燈上，觀察其燃燒的先后，可以得出結(jié)論，當(dāng)溫度達到一定點后物體才會燃燒，從而探究得出了三個必要條件，并可以針對性地設(shè)計出滅火方法.在實驗學(xué)習(xí)中，學(xué)生對燃燒反應(yīng)有了更深刻的認識，便于學(xué)生掌握實驗學(xué)習(xí)的要點.同時在這一過程中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入生命安全教育，有效地提升了學(xué)生的安全意識.

3.2 探究水的組成，保護生命資源

水是生命之源，是人體以及自然界最重要的組成成分.在學(xué)習(xí)水的組成這一小節(jié)時，教師應(yīng)設(shè)計實驗活動讓學(xué)生對水的組成有直觀的認識，掌握其化學(xué)組成原理，同時加深學(xué)生對水資源的重視程度，喚醒學(xué)生的生命資源保護意識.

在這一實驗設(shè)計中教師應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生根據(jù)已有知識基礎(chǔ)分析電解水實驗中各個步驟的作用，分析并歸納實驗中會出現(xiàn)的現(xiàn)象以及產(chǎn)生氣體后的檢驗方法.在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生嘗試寫出水的組成元素.首先引領(lǐng)學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象的同時對其進行總結(jié)，可以得出在實驗進程中電池兩極都有無色氣體產(chǎn)生，并且正負極氣體體積比為1∶2.接下來用不同的方法對兩種氣體進行驗證，發(fā)現(xiàn)正極氣體可以使帶火星木條復(fù)燃，從而證明其為O2，而負極氣體可以燃燒發(fā)出淡藍色火焰，證明其是H2，進而根據(jù)氣體體積比可以得出結(jié)論水分子由H和O兩元素組成，并且兩者比例為2∶1.在實驗之后應(yīng)及時地滲透有關(guān)生命教育內(nèi)容，突出水資源的重要性以及保護水資源的化學(xué)相關(guān)方法.通過上述實驗探究，學(xué)生充分了解了水資源的組成，熟悉了兩種常見氣體的驗證方法，并且直觀地感受到生命資源的重要性，堅定了要保護這一重要資源的信心.

3.3 鑒別二氧化碳，呵護生命環(huán)境

有毒氣體的鑒別以及尾氣處理是實驗設(shè)計中的重要內(nèi)容，如果無法有效鑒別和處理有毒有害氣體則會對人體生命健康以及自然環(huán)境造成巨大的危害.因此，教師應(yīng)結(jié)合二氧化碳鑒別實驗，助力學(xué)生養(yǎng)成呵護生命環(huán)境的意識.

二氧化碳與一氧化碳是生活中經(jīng)常產(chǎn)生的兩種氣體，后者作為一種有毒氣體對人體具有嚴重的威脅.結(jié)合實驗設(shè)計帶領(lǐng)學(xué)生對兩種無色無味氣體進行鑒別.學(xué)生首先從兩者的性質(zhì)出發(fā)，發(fā)現(xiàn)其中CO2是酸性氣體，溶入水中后具有弱酸性可以使石蕊變紅，是一種有效的辨別方法.之后從兩者的可燃性進行分析，兩者的組成均是C和O，但是CO2是充分燃燒后的產(chǎn)物不具有可燃性，因此是否燃燒也是鑒別兩種氣體的有效手段.此外從兩者的化學(xué)反應(yīng)入手可以利用澄清石灰水進行辨別，在這一實驗中教師應(yīng)著重注重學(xué)生的尾氣處理設(shè)計，切記將CO進行處理，避免對人體造成傷害.在尾氣處理設(shè)計中，學(xué)生可以充分地認識到有毒化學(xué)氣體對人體生命安全的潛在危害，并積極地利用化學(xué)手段對其進行處理，有效地培養(yǎng)學(xué)生的生命安全意識.

參考文獻：

［1］ 李曉紅.核心素養(yǎng)培養(yǎng)背景下的農(nóng)村初中化學(xué)實驗教學(xué)策略研究[J].天天愛科學(xué)（教學(xué)研究），2022（02）：49-50.

［2］ 沈子稚，杜博，朱易.初中化學(xué)“三重表征”思維內(nèi)涵與實踐策略[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2022（18）：1-4.

［責(zé)任編輯：季春陽］