小蜡烛点燃科学梦 掌中火照亮科学路

杨艳 赵映荷 夏晓琴

摘要：联系生活事件创设教学情境，以小蜡烛为主线设计创新实验，以掌中火为载体碰撞思维，将燃烧条件、灭火方法、火灾预防及逃生演练串联起来。使理论知识生活化、演示实验魔幻化、理论应用科技化、教学过程人文化、问题处理生成化，显化学之光、展化学之美，点燃学生学习化学的热情，提高核心素养。

关键词：生活化;魔幻化;科技化;人文化;生成化

文章编号：1008-0546（2022）04-0094-04

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04.022

新一轮基础教育课程改革着眼于学生思想道德素质的提高、激发学生的学习兴趣、培养学生自主探索式学习的基本技能、培养学生良好的学习习惯、培养学生勤思考的习惯、锻炼学生的动手实践能力[1]。众所周知，化学是一门源于生活、高于生活、服务于生活的科学，作为一线化学教师应注重思考如何让课堂和日常生活紧密联系，让每一位学生发自内心地认识到化学的实用性、趣味性以及两面性，使每一位学生都能有发表自己见解的机会和不同层次的收获。具有启蒙性、基础性的初中化学，更要求教学过程中注重每一个学生核心素养的养成。基于以上思考，笔者以“国培计划”培训活动中展示课人教版第七单元课题一“燃烧与灭火”为例，谈一谈新课标下重点突出培养学生化学核心素养的教学实施过程。

一、情境建立简单化、生活化

情境所起到的功能不单单是知识的载体，更是让学生用化学的视角去看身边的问题，去了解化学学科的重要方式。在中学化学课程的教学过程中教师可以从学生的生活实际出发，激发学生的学习兴趣，在教给学生课程知识的同时培养学生的思维方式、思考能力。鉴于第一单元“化学是一门以实验为基础的科学”中学生对蜡烛认知、第二单元初步了解物质燃烧现象和部分条件的基础上，笔者抛弃以往“魔棒点灯”“烧不坏的手帕”等常见导入新课的课堂设计，借用蜡烛作为本节课的探讨主线，设计课堂教学。利用魔棒点酒精灯的原理，用一丝沾有酒精的脱脂棉吸附在蜡烛烛芯上，再用蘸有高锰酸钾和浓硫酸混合物的玻璃

棒触碰脱脂棉，瞬间引燃蜡烛。新课导入

[师]老师这里有两根蜡烛，如何让它们燃烧？

[生]很简单，用打火机点燃蜡烛就好了。

[生]火柴也可以。

[师]这些我都不用，只要一些化学药品和一根玻璃棒，想看魔术表演吗？

[实验演示一]魔棒点蜡烛

[师]想知道原因吗？学完本节课的内容你就能

猜出答案了。利用生活中常见的蜡烛，选择神奇的点燃方式，瞬间激起学生探究的兴趣和欲望，抓住学生的好奇心，知识的传授就成功了一半。接下来有关燃烧条件的分组探究笔者就顺理成章地利用蜡烛进一步设计如下简单实验。

[分组实验一]初探蜡烛燃烧的条件（表1）

二、实验设计绿色化、魔幻化

[过渡]是不是每种可燃物的燃烧都需要这样的条件呢？

笔者结合书本演示实验和一些学者的创新实验，制订了如图1的演示实验二。

[演示实验二]再探可燃物燃烧的条件。

[师]你看到了哪些现象？能得出什么样的结论？

[生]交流、讨论、汇报（表2）。

[师]你们觉得燃烧的条件到底是什么？

[生]燃烧需要同时满足以下三个条件：1、可燃物;2、温度达到可燃物的着火点;3、可燃物与氧气（助燃物）接触。

[师]请推理教材演示实验的现象，与教材实验相比本次实验的优点是什么？

[生]讨论、回答

[师]化学实验在设计时还需要考虑如何做到绿色环保。

[师]现在你能猜想出刚刚魔棒点蜡烛能成功秘诀所在吗？

[生1]魔棒提供了热量;

[生2]使温度上升;

[生3]使温度达到着火点;

[生4]使温度达到蜡烛的着火点。

[师]我们对于事实的叙述要精准严谨。事实上浓硫酸与高锰酸钾反应，立即放出大量的热量，使局部温度迅速升高，达到酒精的着火点。沾有酒精的棉花燃烧产生的热量使温度再次上升达到蜡烛的着火点。与此同时高锰酸钾受热分解产生的氧气又起到助燃的作用。

[师]这个魔术表演用到的浓硫酸具有很强的腐蚀性，不建议大家尝试，下面我给大家展示一个更震撼更安全的魔术一掌中火。

[演示实验三]神奇的掌中火（图2、图3）

掌中火實验步骤：将灌装丁烷气体通入滴有洗洁精的水中，让洗洁精产生的泡沫包裹气体，用水充分润湿手掌，捞起泡沫将其点燃。震撼的掌中火实验将课堂推向思维碰撞的高潮，魔幻化的实验瞬间调动每一位学生的脑细胞都参与到问题的思考。

三、理论知识社会化、科技化

[师]怎样能让演示实验二中试管里的红磷燃烧？请讨论设计并演示。

[生]讨论、汇报、演示

[师那如何让水中的白磷燃烧？请讨论设计。

[生]讨论、汇报

[演示实验四]水中白磷的燃烧（图4、图5）

[师]我们今天见证了水中有火的奇迹，而早在2000年第二十七届悉尼奥运会，在美丽的大堡礁水域完成了3分钟的水下火炬传递。让世人见证了“水火相容”的壮举。请看当时的图片，你能运用所学知识进行解释吗？

[生]畅所欲言……

[师]刚刚的掌中火实验，有谁愿意来现场尝试一下？

[生1]上台尝试实验（图6）

[师]我采访一下这位同学，你刚刚手是什么感觉？

[生1]手感觉到热，但还好并没有感觉到很烫。

[师]说明燃烧一定会使外界温度怎么样？为什

么你的手还会安然无恙呢？大家能想得到吗？

[生]畅所欲言......

[師]这样的原理被应用在了宇宙飞船返回舱的保护方面。返回舱与大气发生剧烈摩擦变成一个火球，有一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”。在飞船表面涂有一层高分子固体材料，利用这些材料在发生物态变化时吸收热量，降低返回舱的表面温度（图7）。

[师]我们发现只要将所学知识进行合理的迁移与应用，你就能创造别人眼中的奇迹。生活中我们能看到很多燃烧的现象，如何操作会使燃烧更充分呢？

[生]畅所欲言......

[生]总之控制反应条件，如：反应物浓度、接触面积可以促进反应的进行。

在教学实践中，让学生通过分析与反思，提高应用已掌握的知识理解、解决具体问题的能力[2]，尤其是解决近期的社会热点问题，达到基础类学科课程教育的总体要求。

四、探究过程辩证化、人文化

化学是一门研究物质的性质及变化规律的自然科学，是一门应用型极强的学科。初中化学的教育不仅在于传授知识，更在于学生研究能力的培养和化学思维的碰撞，让学生形成科学的价值观、对待自然科学有正确的认知和应用是化学教育的关键。故有关灭火方案的教学设计处理如下。

[师]生活中燃烧都是百利而无害的吗？

[生]不是，如火灾会造成人员伤亡和财产损失。

[师]所以要用辩证的眼光看待问题，我们不仅要知道如何才能燃烧，更要知道怎样去灭火。请根据生活经验和学习所得，借助现场提供的物品，设计尽可能多的方案熄灭蜡烛。

[生]热烈的讨论、演示、汇报

[生]小结灭火的原理：隔离可燃物;或降温至可燃物的着火点以下;或隔绝氧气（助燃物）。

[师]2019年10月4日江苏无锡市一小吃店内发生燃气爆炸事故，随后有人利用大众恐慌心理，录制一段“专业人士”告诫液化石油气罐着火不能关闭阀门来灭火的视频，并借助多家平台散播谣言。你怎么看待这一问题？请看国家应急部门如何解说。

[生]思考、观看视频、讨论所得

[师]大家都讲得很好，第一遇事要冷静分析判断，不同问题应用不同的解决方式，根据所学知识实施合理正确的举措;第二面对社会上的流言，作为新时代的中学生要能动脑分析、正确查证，做到不信谣不传谣。

[师]如果我们碰到火灾事故，如何从容应对？

[生1]在可控范围内，采用正确的灭火方法，将小火灾扑灭在萌芽中。

[生2]在特殊易发生火灾的场所严格控制火种的出现。

[生3]在超出自己控制范围的火灾要应用正确的求救方式。

[师]如果我们遭遇大火，该如何正确逃生呢？请

五、问题处理细节化、生成化

课堂教学是瞬息万变的，往往不可能完全按照教者预设的情节一字不差地照搬上演。这就要求我们教者能够灵活机动地抓住教学过程中生成的新问题，进行细节化的深入剖析，并回归到教学任务中来。

学生在拿出热水中装有红磷的试管进行加热使红磷燃烧的操作过程中，可以顺带复习到加热的基本操作。实验结束后，将两支试管的气球对比分析，进一步认识到实验过程中气球有着平衡装置压强的作用。

在学生借用扇子来扇灭蜡烛火焰时，刚开始没有扇灭，继而再稍用力扇动扇子，火焰熄灭。笔者没有放过这个小小的细节，采用展开式讨论的教学方法，与“煽风点火”“赤壁之战”等相关内容结合，共同讨论出灭火的一种原理——降温至可燃物的着火点以下。这样灵活机动的处理轻松地解决了这一易混淆的问题——即究竟是降温、还是降低可燃物的着火点、还是降温至可燃物的着火点以下，同时让学生形成语言描述需精准的意识。

在解决吹灭蜡烛的原理是降温至可燃物的着火点以下这一知识点时，笔者设计学生互相吹气或对着自己的手吹气这一现场互动，让学生生动形象地理解并非是呼出气体中的二氧化碳使得蜡烛熄灭。这一简单活动既可以省去教师大量的语言叙述，又可以在学生脑海中留下深刻印象，轻而易举地解决教学难点。

本节课充分联系生活中的各类事件创设情境，结合创新的实验设计，借用一根根小蜡烛为主线，将燃烧条件、灭火方法、火灾预防与逃生演练串联起来。使理论知识生活化、演示实验魔幻化、理论应用科技化、教学过程人文化、问题处理生成化，显化学之光、展化学之美，点燃学生学习化学的热情，提高核心素养。

参考文献：

[1]康琛.中学化学课程渗透化学工程思想的探索[D].汉中：陕西理工大学，2018.

[2]薛卫东，赵睿，唐先忠，杨文君.“理论—应用—实践”三位一体《大学化学》教学模式的探讨[J].教育现代化，2019，6（7）：140-142.