福建
《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》指出:“教学资源的开发与利用”是地方、学校、教师课程能力建设的重要抓手。教学资源的开发与利用可以看作高中化学课程内容资源建设的一部分,是系统化课程内容的重要补充。化学教学资源的开发与利用,应着眼于服务学生、服务教师、服务教学、服务未来。社会教育资源的开发主要涉及基地、课程、机制等三方面的重要内容,即在与高等院校、科研院所、相关企业的互动联系中,建设课外学习基地,开发化学校本课程,探索合作育人途径与机制,实现对化学课程教学的有效补充。在中学化学教学中联系化工生产实际愈发重要,涉及化工生产实际的题型如工艺流程题已成为高考化学试卷的一类必考题型,因此加强与本土化工企业的合作与互动联系、开发与利用本土化工企业的教育资源是引导学生深入理解化学知识与应用化学知识解决实际问题、形成化工生产观念、发展化学学科核心素养的要求,也是培养学生未来从事与化学相关职业必备的知识与能力的重要途径。
鉴于福清市区域内的社会教育资源分布情况,文章只讨论化学相关企业教育资源的开发与利用。福清市属于福建省福州市下辖县级市,拥有融侨、江阴、元洪、蓝园等四大产业园区。福清市境内的化工、医药、新材料开发等知名龙头企业有福耀玻璃工业集团股份有限公司、福州耀隆化工集团公司、福建省东南电化股份有限公司、福建天辰耀隆新材料有限公司、福建省福抗药业股份有限公司、福建中景石化有限公司。供化学教学开发与利用的企业教育资源非常丰富。如何在化学教学中充分利用当地的企业教育资源为教学服务,已成为教育主管部门、学校、化学教研组及化学教师值得认真思考的课题。
地方政府、教育主管部门、学校教育者应该重视社会教育资源的开发与利用,合力推进素质教育,积极创造机会帮助学生认识社会、体验社会。教育主管部门,可以根据区域内的企业的生产情况,由市政府牵头,教育主管部门与相关化工、医药、新材料开发等企业签署合作备忘录,建设学生的课外学习基地、社会实践基地和教师的化工知识培训基地,让教师和学生走进生产车间,了解相关化工产品生产的技术原理、操作规程等,化学教师在参观学习和化工知识培训中提高自己的专业认识水平和实践能力,以更好地服务于教学,学生在参观、了解、实践中加深对所学知识的理解,提高利用所学知识解决实际问题的能力。另外,可以在学校的推荐下,学生在企业中参与社会实践和见习,提升知识及技能,同时也有助于培养学生吃苦耐劳、自力更生的优秀品质,让学生学会担当。还可以由市政府出面协调,在有条件的、具有教育意义的相关企业举办开放日活动,使学生了解相关企业的技术成果和发展方向,增加对区域产业、区域经济的认识,合理渗透职业教育内容,增强学生未来职业发展规划的意识。根据实际教学需要,也可以邀请相关企业的技术研发人员或一线技术工人莅临学校课堂对学生进行相关化学知识的讲解,特别是化工生产知识的课堂教学。学校应在备忘录框架下与相关企业商谈校企合作细节,如在企业建立的学生课外学习基地、实践基地和教师培训基地参观学习过程中的安全保障措施和应急处理方案,做好后勤保障工作。化学教研组要充分发挥集体备课优势,认真研究课程标准,钻研教材,特别对化学教材中的涉及的化工生产知识进行深入交流与讨论,交流课堂教学和指导课外活动的经验。同时要重视加强与相关企业的互动联系,以便及时发现合作中的问题,并找到解决的办法。
案例1:福建省东南电化股份有限公司是福建省最大的氯碱化工原料生产基地,主要生产经营烧碱、液氯、84消毒液等产品,化学教师在进行苏教版《化学1》(必修)专题2第一单元“氯气的生产原理和氯气的性质”的教学之前,可以前往福建省东南电化股份有限公司进行学习考查,到生产车间了解氯碱工业的仪器设备,并拍摄照片,与技术工人进行交流,认真进行教学设计,回到课堂上就可以大显身手了。这样的教学既可以极大地激发学生的学习兴趣,又可以帮助学生树立理论联系实际的观念,让学生充分感受化学学科的应用价值。另外笔者发现部分学生在学习苏教版《化学反应原理》(选修)专题一第二单元“电解池的工作原理与应用”时对工业上电解饱和食盐水的电解池中为什么要选择阳离子交换膜把阴极区和阳极区隔开困惑不已,若能带领学生直接进入“氯碱工业”的生产现场,教师在真实生产情景下进行讲解,学生的疑惑就可以得到有效解决。值得一提的是,福建省东南电化公司生产的次氯酸钠产品是此次疫情防控需要的杀菌消毒剂,在福清市中小学校积极为复课复学做准备之时,该企业向福清市教育系统各单位和学校免费赠送84消毒液支持日常消杀工作,用实际行动诠释了本土化工企业的社会责任与担当,这是化学教学中企业教育资源开发与利用的鲜活素材。
案例2:福州耀隆化工集团公司是福建省唯一生产纯碱和氯化铵的国有大型化工企业,已新建年产40万吨合成氨、40万吨联碱,10万吨硝酸、1亿标方氢气、5000万标方一氧化碳装置,分别向福建省东南电化股份有限公司和福建天辰耀隆新材料有限公司供气,90%以上产品与江阴石化专区内企业衔接,形成协调发展的循环经济产业链。化学教师在进行苏教版《化学1》(必修)专题2第四单元“碳酸钠的性质与应用”和专题四第二单元“氮肥的生产与使用”“硝酸的性质”可以先后带领两组化学学习小组成员前往福州耀隆化工集团公司进行参观学习,了解纯碱、氯化铵、氨、硝酸的生产原理,教师可以在课堂上让学习小组对参观学习的内容进行小结,教师对其进行点评,提出修改方案,师生合作加以完善。在进行相应课堂教学时让每个学习小组派一名代表来讲述“由氯化钠制备碳酸钠和氯化铵”“工业合成氨”“工业生产硝酸”的化学原理,通过展示生产设备、操作规程和安全生产注意事项,播放对生产经理的访谈视频等方式全面介绍产品生产和生产成本控制的相关情况,帮助学生树立循环经济发展和绿色化学的理念。
案例3:福建中景石化有限公司是全省最大的聚丙烯生产企业。年生产160万吨聚丙烯树脂和160万吨丙烷脱氢制丙烯单体,总产值可达400亿元人民币。化学教师在进行苏教版《化学2》(必修)专题3第一单元“石油的炼制乙烯”教学前,可前往该企业生产控制室了解聚丙烯的合成生产工业和丙烷的裂解技术。该公司设有产品展示柜,详细展示了聚丙烯树脂(PP)的工业用途,可以带全班同学前往参观学习。可以由该公司技术总工程师在生产控制大厅现场讲授“石油炼制乙烯”,让学生近距离感受石油化工技术的魅力,了解石油裂解技术工艺和利用加成聚合反应生产聚丙烯的生产工艺,懂得生产条件的控制,如催化剂、温度、压强、物质的量的配比等,相比于教师在学校课堂上讲授的效果会更好。
案例4:福耀玻璃工业集团股份有限公司是全球最具规模、技术水平最高的汽车玻璃专业供应商。主要产品有浮法玻璃、汽车玻璃、建筑玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、中空玻璃等。化学教师在进行苏教版《化学1》(必修)专题3第三单元“硅酸盐矿物与硅酸盐产品”教学时可邀请福耀集团的总工程师到学校进行专题报告,聆听报告的对象不应局限于高一学生,可以请全体高二、高三选考化学的学生,全体化学教研组教师参加,使学生了解硅酸盐及玻璃的生产工艺,通过展示福耀集团过硬的产品实力,介绍企业发展的历史,培养学生的工匠精神和家国情怀,同时也使学生感受到了化学学科的应用价值和创造价值,激发学生学习化学的兴趣。
综上,通过邀请企业技术工程师、一线技术工人进入校园开展课堂教学和专题报告等活动拓展了化学教师的学科视野,提高了化学教师的专业水平,特别是化工知识及其应用,从而促进提高课堂教学效果;学生通过参加校企联办的活动走进企业的生产车间,深入一线生产,了解相关化工技术,充分认识到化学科学与技术对生产生活、社会发展、生态环境与人类健康的重要作用,能够运用所学的化学知识和方法解决生产生活中的问题,了解与化学有关的职业,明确这些职业与化学科学的关系和从事此类职业所需要的化学知识及相关能力,为自己的职业生涯规划提供一定的参考。