化学主题教学的实践与感悟

曲宪春

摘要：文章通过《镁的提取及应用》的主题教学实践为例，对主题教学进行了介绍，并谈了对主题教学的认识和感悟。

关键词：主题教学；化学；实践；感悟

文章编号：1008-0546（2014）08-0035-03中图分类号：G632.41文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.012

一、对主题教学的认识

20世纪80年代初，著名教育专家顾明远教授率先发表文章，提出“学生既是教育的客体，又是教育的主体”的重要观点，引起我国新时期教育改革开放的思想解放运动。我国在2001年进行了基础教育的新一轮改革。新课程主要是“以学生发展为本”为核心理念，改变学科本位的观念，注重科学探究，提倡学习方式多样化。在新课程的内容上，按照学习领域，主题等来划分，要求突破以学科中心，关注学生的兴趣与经验，密切教科书与学生生活以及现代社会、科技发展的联系，打破单纯地强调学科自身的系统性、逻辑性的局限。

窦桂梅老师在《窦桂梅与主题教学》一书中指出：主题教学就是在课堂教学中围绕一定的主题，充分重视个体经验，通过与具有共同主题的多个文本的碰撞交融，在重过程的生成理解中，实现课程主题意义建构的一种开放性教学。窦老师在文章中谈道：“主题教学有一个基本操作框架，即：话题切入——探究文本——比较拓展——链接生活——升华自我。”［1］这样的教学理念和教学策略，使课堂教学的功能增强，容量变大，它不仅是组合教材的一种方式，更是实施教学、改革课堂的一把钥匙。

二、化学主题教学的实践

本人通过公开课《镁的提取及应用》实践化学主题教学，实录如下。

［开场白］各位来宾，同学们，上午好！天津卫视职场秀《非你莫属》节目中，求职者为得到工作在现场使劲招数尽展自己的才华，而考察团在进行指导的同时进行着最严格的挑选。其青少年模拟版陆续登陆我省各中学院校，旨在考查同学们的创造力、团队协作能力，以及成为未来职场精英的潜力。今天，考察团一行来到了我们南菁高级中学，坐在同学们四周的就是考察团的专家评审。很荣幸，由我来担任此次活动的主持兼双方顾问，让我们在活动中一展南菁学子的风采吧！

［引入］镁合金（约含镁80%）被大量用于火箭、导弹和飞机等制造业，美名为“国防金属”；不仅如此，镁合金在生活中也有着广泛的应用，如汽车制造、镁合金窗、镁合金锅、手机外壳等；甚至在焰火中也用到镁。镁的用途不断拓展，用量不断增加，镁产品开发前景广阔。自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。海水中镁的总储量约为1.8×1015吨。

今天考察团带来的主题是《镁的提取》：拟在海边建造制镁工厂，请同学们参考金属钠的制备，结合已有知识，设计出一套从海水中提取镁的工艺（用化学方程式表示）。

海水 →…… →镁

前后4位同学组成小组进行讨论，尽情地施展团队协作能力吧！把结果写在纸上。

［实物投影］教师展示选取的两组同学的汇报小结，由同学代表分别做解说。

［同学1］由钠的制备知，镁应该由电解熔融的氯化镁获取。

石灰乳 盐酸

海水→沉淀池→过滤得氢氧化镁沉淀→

氯化镁溶液→六水合氯化镁晶体→无水氯化镁→镁

（蒸发结晶）（一定条件下）（电解）

我们小组还有一个想法就是把获取的氢氧化镁加热分解得氧化镁，电解获取镁。

［同学2］我们的想法跟第一组同学基本一致，不过沉淀池中我们加入的是氢氧化钠来获得氢氧化镁沉淀的。个人还有一个想法，第一组提出还可以电解氧化镁获取镁，我在课本后面铝的制取看到由于氧化铝熔点高，所以加冰晶石降低熔点，这里氧化镁的电解是否也有此类问题，可否用冰晶石降低熔点？

［教师］同学们的思维很宽阔，方案很详尽，作为考察团的顾问，有几处疑惑跟同学们一起探讨一下。

疑惑1：海水中镁的总储量很大，但是镁离子的浓度只约为0.054 mol·L-1，能不能直接往海水中加沉淀剂生成Mg（OH）2沉淀？

［实验探究］学生实验：取约1mL模拟海水（镁离子的浓度为0.06 mol·L-1）于试管中，逐滴加入1mol/L NaOH溶液，观察现象。

对比实验，取约1mL浓缩了50倍的海水（镁离子的浓度为0.3 mol·L-1）于试管中，逐滴加入1mol/L NaOH溶液，观察现象。

结果：一个没有明显现象，一个立即产生白色浑浊。对比后知道，要将海水曝晒浓缩后再引入沉淀池。

［教师］疑惑2：选择何种沉淀剂比较经济？如何获得？

在海边合理利用资源获得石灰乳：

结论：由此看出，在沉淀剂选择方面，第一个同学更加经济。

［教师］疑惑3：为什么不直接电解MgCl2溶液获得单质镁？

作为同学们的顾问，我有责任和义务跟大家一起探究一下镁的性质，然后再由同学们解决该问题。

［动手观察］学生取出镁条观察颜色，用砂皮打磨后再次观察。

镁是银白色的金属 ，质地较柔软。

［教师］结构决定性质，分析镁的原子结构示意图，最外层2个电子，容易失去最外层电子，表现出强还原性。钠具有强还原性，实验室需要保存在煤油中，镁为什么没有？

镁很活泼，被空气中氧气氧化生成了致密氧化膜氧化镁，阻止了镁进一步被氧化。

镁在空气中缓慢氧化，如果加热会怎样呢？

新闻点播：2005年1月14日夜间，位于美国印第安纳州安德森市的一家镁工厂发生火灾，燃烧释放出巨大的白光，将整个工厂照亮，犹如白昼。

根据这则新闻可以获取的镁的化学性质有哪些？

镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光。

［教师］如果你在现场，该如何进行灭火呢？

［学生］用水、二氧化碳、沙子。

［实验探究］学生实验：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有约1mL水的试管中，滴加2～3滴酚酞，观察现象；用酒精灯加热，再观察现象。

现象：镁与冷水反应很缓慢，加热有气体产生，酚酞溶液变为红色。

Mg+2H2O[=][△]Mg（OH）2+H2 ↑

结论：镁着火了，不能用水灭火，因为镁与水反应，且产生的氢气可能引起更大的爆炸。

［实验探究］教师演示实验：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后插入充满CO2的集气瓶中，观察现象。

现象：燃着的镁条在CO2中继续燃烧，发出耀眼的白光，伴有白烟，在集气瓶的内壁有黑色固体生成。

2Mg+CO2[=][点燃]2MgO+C

结论：镁着火了也不能用二氧化碳灭火。

新闻点播：消防人员称，着火的镁工厂就好像一枚“化学炸弹”，随时可能发生大爆炸。镁是一种高度易燃的金属，消防员通常将镁火灾称为“噩梦”和“原子弹”，因为镁火灾不能用水、二氧化碳扑灭……

［教师］镁条在着火初期可用干砂来覆盖以隔绝空气而灭火。

不仅如此，镁还可以与空气中的氮气发生反应。3Mg+N2[=][点燃]Mg3N2

思考：镁条在空气中点燃，主要与空气中的哪个成分发生反应？为什么？

总结：镁是一种银白色、密度较小的活泼金属，可以和某些非金属单质、氧化物、酸等反应。

性质决定用途，镁合金密度小，硬度高被大量用于火箭、导弹和飞机等制造业；镁燃烧发出耀眼的白光，被用做信号弹。

［教师］根据镁的性质，我们来解决前面留下的疑问：为什么不直接电解MgCl2溶液获得单质镁？

［学生］镁可以与水反应。

［教师］等学习到了电解原理，我们可以更加详细的了解电解氯化镁溶液不能获取镁的原因。

疑惑4：可否用电解熔融的MgO来获得单质镁？

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结论：可以用电解熔融的MgO来获得单质镁，但MgO熔点高耗能大，故用氯化镁更经济。利用MgO的熔点高，可作优质的耐高温材料。

第二组同学提到，可否考虑用冰晶石降低MgO熔点，进而电解获取镁？想法很好，只是因为氯化镁的熔点低，且容易获取，所以目前我们没有采用电解熔融的MgO来获得单质镁。

疑惑5：电解的另一种产物Cl2如何处理？

［学生］用于生产盐酸。

［教师］我们同学一起探究出的这套合理经济的从海水中提取镁的主线，实际上就是工业上从海水中提取镁的流程。

现在考查同学们能否成为未来职场精英的时刻到了：围绕海边制镁厂打造一座化工园，从产业链考虑，你建议还可以增加哪些相关的工厂呢？小组讨论。

教师在学生回答的同时在黑板的流程图上，用粉笔圈出，模拟建造了若干工厂，形成庞大的工业园。

［教师］最后，我们来听听现场考察团的专家评审对同学们今天的表现做怎样的评价吧。

［现场听课教师］同学们在探究实验中表现出严肃认真的态度，在疑问探究分析问题时找到合适的方法，在建造工业园时能够学以致用、开拓思维，通过这些我有理由相信未来的职场“非你莫属”，你们一定能成为未来职场精英！

三、对主题教学的感悟

主题教学的优点是：（1）以学生为本，为学生创设了有挑战性的问题情境，有利于激发学生的学习兴趣和斗志，唤起学生的主体意识。（2）让学生以自有的文化去解读情境，打破单一的集体教学的组织形式，允许学生分组讨论，小组合作学习，提倡扩散性提问，追求的目标不是唯一正确的答案，而是学生独创的见解，注重学生主体思维过程的展开，这有利于发展学生的主体能力，塑造学生的主体人格，培养学生的团队精神和沟通能力。（3）教师不再是知识的权威，知识的讲解者，而是学习情境的组织者，在学习情境中的共同探讨者，共同面对有挑战性的问题，一起探讨和发现解决问题的方法，主题教学构建的是民主、平等、合作的师生关系。（4）形式多样化，可以是主题研讨课堂、实验探索课堂、实地参观考查、社会调查成果汇报、模拟角色扮演等，当然更多的是多方形式的统一体。

选好主题，创造问题情境是实施主题教学的关键。一节课中学生能否研讨起来？研讨的问题是否深刻？教师设置的问题情境在学生讨论与探究中起着主导作用。设置的问题太难，学生理解不了，研讨无法正常进行；设置的问题太容易，学生没有研讨的兴趣，那么主题课堂就失去了意义。所以选好主题，创造问题情境是对教师的考验，教师需要了解学情，吃透知识，预设问题，随机应变，而这些都需要时间的付出和精力的投入。

主题教学活动中，创设一种轻松、民主、自由的教育环境，带着学生走向知识，尊重学生的看法、做法和学生本身，逐渐使学生承认自我、发现自我、发挥自我意识和能力，逐步培养出独立、完满的主体人格。学生在主题课堂中表现出愿学、乐学、会学、善学的良好学习习惯，在轻松、愉快的氛围中获取了知识，培养了观察实验能力、思维能力、创新能力和信息能力（信息的获取、分析、加工的能力），这些是当今社会人才所必须具备的基本素质。主题教学符合新课改理念，更好地将新课程标准进行到底。

参考文献

［1］窦桂梅.窦桂梅与主题教学［M］.北京：北京师范大学出版社，2006

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结论：可以用电解熔融的MgO来获得单质镁，但MgO熔点高耗能大，故用氯化镁更经济。利用MgO的熔点高，可作优质的耐高温材料。

第二组同学提到，可否考虑用冰晶石降低MgO熔点，进而电解获取镁？想法很好，只是因为氯化镁的熔点低，且容易获取，所以目前我们没有采用电解熔融的MgO来获得单质镁。

疑惑5：电解的另一种产物Cl2如何处理？

［学生］用于生产盐酸。

［教师］我们同学一起探究出的这套合理经济的从海水中提取镁的主线，实际上就是工业上从海水中提取镁的流程。

现在考查同学们能否成为未来职场精英的时刻到了：围绕海边制镁厂打造一座化工园，从产业链考虑，你建议还可以增加哪些相关的工厂呢？小组讨论。

教师在学生回答的同时在黑板的流程图上，用粉笔圈出，模拟建造了若干工厂，形成庞大的工业园。

［教师］最后，我们来听听现场考察团的专家评审对同学们今天的表现做怎样的评价吧。

［现场听课教师］同学们在探究实验中表现出严肃认真的态度，在疑问探究分析问题时找到合适的方法，在建造工业园时能够学以致用、开拓思维，通过这些我有理由相信未来的职场“非你莫属”，你们一定能成为未来职场精英！

三、对主题教学的感悟

主题教学的优点是：（1）以学生为本，为学生创设了有挑战性的问题情境，有利于激发学生的学习兴趣和斗志，唤起学生的主体意识。（2）让学生以自有的文化去解读情境，打破单一的集体教学的组织形式，允许学生分组讨论，小组合作学习，提倡扩散性提问，追求的目标不是唯一正确的答案，而是学生独创的见解，注重学生主体思维过程的展开，这有利于发展学生的主体能力，塑造学生的主体人格，培养学生的团队精神和沟通能力。（3）教师不再是知识的权威，知识的讲解者，而是学习情境的组织者，在学习情境中的共同探讨者，共同面对有挑战性的问题，一起探讨和发现解决问题的方法，主题教学构建的是民主、平等、合作的师生关系。（4）形式多样化，可以是主题研讨课堂、实验探索课堂、实地参观考查、社会调查成果汇报、模拟角色扮演等，当然更多的是多方形式的统一体。

选好主题，创造问题情境是实施主题教学的关键。一节课中学生能否研讨起来？研讨的问题是否深刻？教师设置的问题情境在学生讨论与探究中起着主导作用。设置的问题太难，学生理解不了，研讨无法正常进行；设置的问题太容易，学生没有研讨的兴趣，那么主题课堂就失去了意义。所以选好主题，创造问题情境是对教师的考验，教师需要了解学情，吃透知识，预设问题，随机应变，而这些都需要时间的付出和精力的投入。

主题教学活动中，创设一种轻松、民主、自由的教育环境，带着学生走向知识，尊重学生的看法、做法和学生本身，逐渐使学生承认自我、发现自我、发挥自我意识和能力，逐步培养出独立、完满的主体人格。学生在主题课堂中表现出愿学、乐学、会学、善学的良好学习习惯，在轻松、愉快的氛围中获取了知识，培养了观察实验能力、思维能力、创新能力和信息能力（信息的获取、分析、加工的能力），这些是当今社会人才所必须具备的基本素质。主题教学符合新课改理念，更好地将新课程标准进行到底。

参考文献

［1］窦桂梅.窦桂梅与主题教学［M］.北京：北京师范大学出版社，2006

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结论：可以用电解熔融的MgO来获得单质镁，但MgO熔点高耗能大，故用氯化镁更经济。利用MgO的熔点高，可作优质的耐高温材料。

第二组同学提到，可否考虑用冰晶石降低MgO熔点，进而电解获取镁？想法很好，只是因为氯化镁的熔点低，且容易获取，所以目前我们没有采用电解熔融的MgO来获得单质镁。

疑惑5：电解的另一种产物Cl2如何处理？

［学生］用于生产盐酸。

［教师］我们同学一起探究出的这套合理经济的从海水中提取镁的主线，实际上就是工业上从海水中提取镁的流程。

现在考查同学们能否成为未来职场精英的时刻到了：围绕海边制镁厂打造一座化工园，从产业链考虑，你建议还可以增加哪些相关的工厂呢？小组讨论。

教师在学生回答的同时在黑板的流程图上，用粉笔圈出，模拟建造了若干工厂，形成庞大的工业园。

［教师］最后，我们来听听现场考察团的专家评审对同学们今天的表现做怎样的评价吧。

［现场听课教师］同学们在探究实验中表现出严肃认真的态度，在疑问探究分析问题时找到合适的方法，在建造工业园时能够学以致用、开拓思维，通过这些我有理由相信未来的职场“非你莫属”，你们一定能成为未来职场精英！

三、对主题教学的感悟

主题教学的优点是：（1）以学生为本，为学生创设了有挑战性的问题情境，有利于激发学生的学习兴趣和斗志，唤起学生的主体意识。（2）让学生以自有的文化去解读情境，打破单一的集体教学的组织形式，允许学生分组讨论，小组合作学习，提倡扩散性提问，追求的目标不是唯一正确的答案，而是学生独创的见解，注重学生主体思维过程的展开，这有利于发展学生的主体能力，塑造学生的主体人格，培养学生的团队精神和沟通能力。（3）教师不再是知识的权威，知识的讲解者，而是学习情境的组织者，在学习情境中的共同探讨者，共同面对有挑战性的问题，一起探讨和发现解决问题的方法，主题教学构建的是民主、平等、合作的师生关系。（4）形式多样化，可以是主题研讨课堂、实验探索课堂、实地参观考查、社会调查成果汇报、模拟角色扮演等，当然更多的是多方形式的统一体。

选好主题，创造问题情境是实施主题教学的关键。一节课中学生能否研讨起来？研讨的问题是否深刻？教师设置的问题情境在学生讨论与探究中起着主导作用。设置的问题太难，学生理解不了，研讨无法正常进行；设置的问题太容易，学生没有研讨的兴趣，那么主题课堂就失去了意义。所以选好主题，创造问题情境是对教师的考验，教师需要了解学情，吃透知识，预设问题，随机应变，而这些都需要时间的付出和精力的投入。

主题教学活动中，创设一种轻松、民主、自由的教育环境，带着学生走向知识，尊重学生的看法、做法和学生本身，逐渐使学生承认自我、发现自我、发挥自我意识和能力，逐步培养出独立、完满的主体人格。学生在主题课堂中表现出愿学、乐学、会学、善学的良好学习习惯，在轻松、愉快的氛围中获取了知识，培养了观察实验能力、思维能力、创新能力和信息能力（信息的获取、分析、加工的能力），这些是当今社会人才所必须具备的基本素质。主题教学符合新课改理念，更好地将新课程标准进行到底。

参考文献

［1］窦桂梅.窦桂梅与主题教学［M］.北京：北京师范大学出版社，2006

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