【摘要】基于現(xiàn)如今所提倡的情景化教學(xué),生活中的素材已逐步滲透入教學(xué)課堂中。隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的更新以及學(xué)生核心素養(yǎng)能力提出,傳統(tǒng)文化的教學(xué)資源也是值得教師開發(fā)與利用,不僅能加深學(xué)生及教師對初中化學(xué)知識與實(shí)際生活的聯(lián)系,增強(qiáng)文化自信,更是體現(xiàn)跨學(xué)科知識之間的融合,更能凸顯情境素材在主題式教學(xué)中的綜合運(yùn)用。
【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);核心素養(yǎng);教學(xué)素材;教學(xué)情境;跨學(xué)科教學(xué)
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一、教學(xué)素材的采集
新一輪義務(wù)階段課程改革也非常重視跨學(xué)科教育:教育部副部長鄭富芝在闡述新課程標(biāo)準(zhǔn)修訂方向時(shí),特別指出要注重各學(xué)科之間的呼應(yīng)、配合,發(fā)展各學(xué)科協(xié)同育人的教育模式。在新的課程標(biāo)準(zhǔn)、課程內(nèi)容、學(xué)業(yè)水平測試等方面的改革中都滲透了跨學(xué)科教育思想,因此開展跨學(xué)科融合教學(xué)是目前教育實(shí)踐改革發(fā)展的必然結(jié)果?;瘜W(xué)與其他學(xué)科和社會生產(chǎn)生活密切相關(guān),具有較大的跨學(xué)科開發(fā)價(jià)值。在化學(xué)課堂上,讓學(xué)生處于特定的教學(xué)環(huán)境中,可以引發(fā)學(xué)生認(rèn)知上的矛盾,激發(fā)情感上的共鳴,活躍思維,有助于學(xué)生對教材的理解,從長遠(yuǎn)來講,有利于學(xué)生的全面發(fā)展。
青銅器是古代重要的生產(chǎn)生活器具,標(biāo)志著金屬銅已經(jīng)走進(jìn)人們的生活,且從石器時(shí)代跨越至青銅器時(shí)代,反映出人們提純、使用金屬的技術(shù)達(dá)到新的突破。雁魚燈(如圖1-1)是由青銅鑄造,出土于西漢時(shí)期的重要?dú)v史文物。[2]該銅燈(如圖1-2)為鴻雁佇立,雁頸與燈體以子母口相接, 口銜一魚, 魚身下接兩片弧形可左右轉(zhuǎn)動(dòng)、開合,該屏板作為燈罩, 相接置于圓形直壁淺腹與雁背子母口套接在一起的燈盤上。燈盤一側(cè)附有曲鋬, 可自由轉(zhuǎn)動(dòng)燈盤方向控制燈罩開口大小,相當(dāng)于我們現(xiàn)代可調(diào)節(jié)明暗的臺燈。在漢代時(shí)期燃料多用牛油等動(dòng)物油脂, 當(dāng)油燈點(diǎn)燃時(shí), 油脂中的雜質(zhì)無法充分燃燒產(chǎn)生黑煙, 不但會帶來難聞的異味, 時(shí)間長了還會熏黑房屋以及屋中各種陳設(shè)物品, 影響人們健康,構(gòu)思巧妙的雁魚燈將煙氣通過魚腹和雁頸導(dǎo)入雁腹,不僅可以減少由于油脂揮發(fā)而導(dǎo)致浪費(fèi)燃料,更是起到凈化室內(nèi)空氣的功效。
漢彩繪雁魚銅燈的生態(tài)建構(gòu)不僅體現(xiàn)在運(yùn)用物理原理, 順應(yīng)自然規(guī)律消除燈焰煙氣污染, 促使人燈關(guān)系和諧友好方面, 而且也體現(xiàn)在寓物寄情, 尊崇自然方面,算得上是我國歷史上最早提出環(huán)保理念并運(yùn)用于器物。在雁魚燈這一文物中,它集結(jié)了古人智慧,將其作為情景素材不僅可以運(yùn)用于化學(xué)教學(xué)中,運(yùn)用特別的視角即化學(xué)視角看文物,更能培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科運(yùn)用知識的能力,激起學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,增進(jìn)學(xué)生對我國出土文物的了解,更能培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷。
圖1-1
圖1-2
二、與教學(xué)內(nèi)容相融合
(一)素材內(nèi)容分析
對教學(xué)內(nèi)容的分析有利于教師更好的把握教學(xué)核心內(nèi)容,能有的放矢的進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容分析包括對課標(biāo)的目標(biāo)要求和內(nèi)容要求進(jìn)行分析(如下圖2-1所示),進(jìn)而了解課標(biāo)對學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的要求。雁魚燈的工作原理與九年級化學(xué)人教版中第七單元“燃燒及其合理開發(fā)與利用”內(nèi)容契合,包括燃燒的條件、環(huán)境保護(hù)。雁魚燈的材質(zhì)也與九年級化學(xué)人教版第八單元“金屬和金屬材料”內(nèi)容相貼近,涉及金屬性質(zhì),以及金屬生銹、金屬資源等。
圖2-1
(二)育人價(jià)值分析
該情境素材“雁魚燈”融合了歷史、物理等課程的相關(guān)內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)生的元素觀、變化觀等化學(xué)觀念的發(fā)展,體現(xiàn)出跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)在思維觀念方面的育人價(jià)值(如下圖2-2所示)。在教學(xué)過程中,教師不僅可以引導(dǎo)學(xué)生提升社會責(zé)任感,樹立可持續(xù)發(fā)展觀念體現(xiàn)出跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)在態(tài)度責(zé)任方面的育人價(jià)值。在真實(shí)問題情境中,發(fā)展學(xué)生融合多學(xué)科的方法解決實(shí)際問題的能力,體現(xiàn)出跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)在實(shí)踐探究方面的育人價(jià)值。對跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的育人價(jià)值進(jìn)行分析,有利于實(shí)現(xiàn)化學(xué)課程核心素養(yǎng)。可以從思維觀念、實(shí)踐探究和態(tài)度責(zé)任三個(gè)價(jià)值維度來挖掘跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)與學(xué)生之間的價(jià)值關(guān)系,促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的育人價(jià)值。
(三)課程標(biāo)準(zhǔn)分析
【內(nèi)容要求】知道金屬具有一些共同的物理、化學(xué)性質(zhì),并能舉例說出在實(shí)際生活中的實(shí)例;了解金屬及金屬材料在生產(chǎn)生活及社會發(fā)展中的重要作用;了解金屬防銹及回收利用的價(jià)值。
【學(xué)業(yè)要求】能運(yùn)用研究物質(zhì)性質(zhì)的一般思路與方法,能初步推斷常見金屬的主要性質(zhì),能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行證據(jù)推理,得出合理的結(jié)論。
【教學(xué)策略】設(shè)計(jì)關(guān)于物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用的真實(shí)情境和任務(wù),發(fā)展學(xué)生多角度分析與解決實(shí)際問題,以及合作、實(shí)踐、創(chuàng)新等能力。
三、教學(xué)設(shè)計(jì)流程
本節(jié)課以“青銅雁魚燈”為教學(xué)情景素材,從雁魚燈的材質(zhì)到雁魚燈的工作原理,再到雁魚燈該如何保存為問題主線,開展對金屬材料的性質(zhì)、防銹等內(nèi)容的復(fù)習(xí),如下圖2-3所示。
環(huán)節(jié)1:用化學(xué)角度看文物
[情境創(chuàng)設(shè)] 博物館中有一盞西漢青銅雁魚燈,教師化身導(dǎo)游介紹雁魚燈的前世今生
[問題1]根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識,可推斷出油燈燃燒的條件有哪些?
[學(xué)生回答]依據(jù)燃燒的條件,①可燃物,即動(dòng)物油脂 ②溫度 ③氧氣或空氣
[追問]為什么雁魚燈燃燒時(shí)的光亮度可以調(diào)節(jié)?
[學(xué)生回答]燈盤一側(cè)有可控制燈罩開口大小??梢酝ㄟ^控制進(jìn)入燈罩的空氣量,從而控制燃燒程度。相當(dāng)于現(xiàn)代可調(diào)節(jié)明暗的臺燈。
設(shè)計(jì)意圖:文物不止是陳列在博物館中供觀賞的藝術(shù)品,也是對古代歷史有著重要的研究意義。從化學(xué)角度看文物,幫助學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識了解文物,感受文物背后的歷史故事,感受古代文明的智慧結(jié)晶,所以運(yùn)用青銅雁魚燈作為情景創(chuàng)設(shè),更有助于學(xué)生綜合性知識的學(xué)習(xí)。
環(huán)節(jié)2:從化學(xué)角度思考文物保護(hù)
[情境創(chuàng)設(shè)] 西漢青銅雁魚燈迄今為止保存完好
[問題2]青銅雁魚燈是由哪些金屬材料制成的?
[學(xué)生回答]該燈主要由銅、鐵等金屬,屬于合金。
[教師展示]展示該文物的簡介介紹,加深同學(xué)們對“雁魚燈”的了解。
[追問]雁魚燈為什么可以長期放置不易生銹?
[學(xué)生回答]該雁魚燈的主要材質(zhì)是銅,銅的化學(xué)性質(zhì)在常溫下不活潑,且在常溫下不與氧氣反應(yīng),青銅器屬于合金,防腐蝕性能更好。由于該青銅燈長期被埋于地下,隔絕了空氣且環(huán)境干燥,符合防銹的條件。所以該青銅燈保持完好。
[設(shè)問]雁魚燈表面有銅銹,說明銅生銹需要具備什么條件?該如何去除銅銹?請同學(xué)們進(jìn)行小組討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
[查閱資料]銅銹的主要成分是堿式碳酸銅,化學(xué)式為Cu?(OH)?CO?,能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)。
[學(xué)生討論]根據(jù)銅銹的成分,可推斷出銅生銹需要氧氣、水、二氧化碳。
[小組實(shí)驗(yàn)1]
操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
①取適量堿式碳酸銅于潔凈試管中,加入1-2ml稀鹽酸,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。②將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中 | ①部分固體溶解,溶液呈藍(lán)色,且產(chǎn)生大量氣泡②澄清石灰水變渾濁。 | 銅銹與稀鹽酸反應(yīng),生成氯化銅、水與二氧化碳 |
[小結(jié)]根據(jù)銅生銹的條件以及堿式碳酸銅的化學(xué)性質(zhì),設(shè)計(jì)除銅銹的實(shí)驗(yàn)方案-并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。4HCl+Cu2(OH)2CO3=2CuCl2+2H2O+CO2 ↑
設(shè)計(jì)意圖:從雁魚燈的保存方法及青銅器該如何除銹方面進(jìn)行開展小組學(xué)習(xí),并通過運(yùn)用化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究的一般方法,即“提出問題--做出假設(shè)--驗(yàn)證假設(shè)--得出結(jié)論”,引導(dǎo)學(xué)生利用所給信息幫助學(xué)生歸納出除銅銹的一般方法。
環(huán)節(jié)3:從文物的歷史價(jià)值到現(xiàn)代應(yīng)用
[情景創(chuàng)設(shè)]觀察青銅雁魚燈的構(gòu)造進(jìn)行思考。
[提問]為什么要在雁魚燈腹部放適量水?油煙中黑色的說明什么?該雁魚燈是如何體現(xiàn)環(huán)保?
[小組討論]水可以吸收產(chǎn)生的油煙,雁魚燈將煙氣通過魚腹和雁頸導(dǎo)入雁腹,不僅可以減少由于油脂揮發(fā)而導(dǎo)致浪費(fèi)燃料,更是起到凈化室內(nèi)空氣的功效。
[設(shè)問]現(xiàn)如今的烤肉爐(如圖2-4所示)也有類似的環(huán)保意識,是如何體現(xiàn)環(huán)保意識?
圖2-4
[小組討論]在烤肉爐的上方有吸收油煙的管道,油煙順著管道再回流到爐的底部,爐的底部也裝了一定量的水,起到吸收油煙的作用。
設(shè)計(jì)意圖:將青銅雁魚燈所體現(xiàn)的環(huán)保節(jié)能意識與現(xiàn)代所沿用的烤肉機(jī)相聯(lián)系,一方面可以感受古人智慧,另一方面也凸顯生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要意義。
[教學(xué)反思]通過該課例的學(xué)習(xí),讓學(xué)生從生銹的條件認(rèn)識該如何防銹;從除鐵銹的一般方法衍生至除銅銹的一般方法,有助于幫助學(xué)生加深對金屬銹蝕的認(rèn)識,以及掌握金屬除銹的一般方法,讓學(xué)生了解金屬資源保護(hù)的途徑外還能將其運(yùn)用于文物保護(hù)上,認(rèn)識到金屬銹蝕的危害,理解金屬材料保護(hù)的意義。
四、 總結(jié)
教學(xué)素材的資源開發(fā),使生活經(jīng)驗(yàn)和書本知識密切聯(lián)系起來,賦予化學(xué)學(xué)科生活的價(jià)值,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),使教育真正回歸到學(xué)生生活中。以化學(xué)視角走進(jìn)博物館之旅,從金屬及金屬材料銹蝕所造成的危害與損失引發(fā)對金屬材料的保護(hù),進(jìn)而聯(lián)系關(guān)于“雁魚燈的前世今生”,再延伸至青銅器文物保護(hù)的方法,既了解與學(xué)習(xí)了文物背后的故事、傳統(tǒng)文化,又能體驗(yàn)化學(xué)學(xué)科在文物保護(hù)中的應(yīng)用,能更進(jìn)一步了解考古學(xué)家及文物保護(hù)工作者等職業(yè)中所要具備的化學(xué)學(xué)科專業(yè)知識。
以雁魚青銅燈作為教學(xué)情境素材,借助課堂教學(xué)的平臺有機(jī)融入極具代表性文物的教育內(nèi)容,讓更多的學(xué)生了解中華傳統(tǒng)文化和文物背后的歷史故事,切身感受化學(xué)與生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系,堅(jiān)定文化自信。一方面,將課例與傳統(tǒng)歷史文化相融合,另一方面也是讓學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科在文物保護(hù)中的應(yīng)用。在人教版九年級下冊序言中也展示了青銅越王勾踐劍,也旨在滲透我國青銅文化,讓文物及青銅器文化助力于中國從“文化大國”走向“文化強(qiáng)國”,并在此過程中滲透思政教育,發(fā)揮化學(xué)學(xué)科的育人功能,使科學(xué)與人文共同促進(jìn)學(xué)生的成長與發(fā)展。
教學(xué)素材的開發(fā)形式不僅可以采用課例的形式融入課堂,教師還可以以手抄報(bào)、文化素養(yǎng)加油站等方式引導(dǎo)同學(xué)們了解青銅器及雁魚銅燈的相關(guān)史實(shí),收集相關(guān)資料并再加以整合,在課堂小組展示,形成更具特色的跨學(xué)科“文化長廊”,是符合當(dāng)前倡導(dǎo)的核心素養(yǎng)理念的綜合性實(shí)踐活動(dòng)。
文末小貼士
01作者介紹
楊希惠,畢業(yè)于韓山師范學(xué)院化學(xué)師范專業(yè),現(xiàn)為中學(xué)化學(xué)二級教師,從教6年,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,注重研究中考試題及新課程。
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