基于“生活即教育”思想的初三化学教学设计

2023-05-25 20:35唐泓
化学教与学 2023年8期
关键词:生活即教育真实情境新型材料

唐泓

摘要:从2008年北京奥运会到2022年北京冬奥会上的火炬材料的变化入手,开展主题式教学,在材料的“赏”“析”“用”三个教学环节中设计了一系列问题与学生互动,学生依据已有经验进行讨论并解决问题,培养学生的科学探究与实践、化学观念、科学态度与责任等核心素养。

关键词:“生活即教育”思想;新型材料;真实情境;化学观念

文章编号:1008-0546(2023)08-0047-04   中图分类号:G632.41   文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2023.08.010

一、“生活即教育”思想

《义务教育化学课程标准(2022版)》要求:化学课程立足学生的生活经验,反映人类探索物质世界的化学基本观念和规律,融入社会主义核心价值观的基本内容和要求,传承中华优秀传统文化;引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观,厚植爱国主义情怀,树立为实现中华民族伟大复兴和推动社会进步而奋斗的崇高目标。[1]

“生活即教育”是陶行知教育思想的精髓,有三层含义:一是生活含有教育的意义;二是教育要以生活为中心;三是生活决定教育,教育改造生活。由此可见,“生活即教育”强调教育要以生活为中心,一方面说生活中蕴含着丰富的教育资源,另一方面说教育的目的是学生未来成功的生活,这既是所有学科教育的出发点和归属,又是教育素材的源泉和集中地。[2]

沪科版初三化学的第九章内容“化学与社会发展”与生活关系密切。在科技发展日新月异的今天,可以将这一章的教学内容与中国“新科技”紧密结合,让初三学生在学习新课的最后一段时间内感受到化学的独特魅力,培养学生的民族自豪感。

二、教学目标

1.通过“火炬”材料的分析,使学生掌握材料的分类并会区别各种材料;

2.通过“火炬”材料的变化,结合课内知识,进行拓展学习,使学生体会到化学与生活的密切联系;

3.通过“双碳”背景下火炬材料的变化,使学生认识中国科技发展速度之快,培养学生的自豪感和社会责任感。

三、教学思路

“新型材料的研制”教学设计思路见图1。

四、教学过程

课前预先让学生了解冬奥会上的“黑科技”,并记录自己感兴趣的材料,以便课上讨论。

教师课前准备的讲义上需要涉及气凝胶、常见陶瓷、常见塑料和常见纤维的介绍,布置学生预习任务(学生可查阅资料)。

【课堂引入】

【教师】2022年2月4日北京冬奥会的开幕式让14多亿中国人民难以忘怀。开幕式上,全世界都是中国发展的见证者,在这场中华文明与奥林匹克精神交织相融的盛大仪式背后,也闪耀着化学的身影。

火炬点火仪式永远是奥运会开幕式上浓墨重彩的一笔,2008年的北京奥运会火炬“祥云”和2022年的北京冬奥会火炬“飞扬”都是中华文明和中国科技的结晶。

环节一:从“祥云”到“飞扬”:赏材料

【教师】接下来让我们一起通过视频来欣赏这两支火炬。“祥云”火炬、“飞扬”火炬分别见图2和图3。

【教师播放视频,学生记录视频中提到的两个火炬所用材料】

【教师】刚刚的视频中提到了哪些主要材料?

【学生】“祥云”火炬的主要材料是铝合金和塑胶漆(教師补充介绍:塑胶漆以树脂为主要原料),“飞扬”火炬以碳纤维和树脂为主要材料。

【教师】从“祥云”火炬到“飞扬”火炬,材料上究竟有怎样的不同?接下来我们进行分别介绍。

设计意图:2022年的北京冬奥会上出现了很多黑科技,这场运动盛会也受到很多学生关注。除了激动人心的运动比赛,背后材料发挥的作用不可小觑。本节课从冬奥会的火炬材料入手,将奥运会的“祥云”和此次“飞扬”两支火炬的材料进行对比,展开对于材料的认识和材料分类的学习。

环节二:从“祥云”到“飞扬”:析材料

【教师】首先,我们对“祥云”火炬的铝合金外壳进行讨论。在第五章“金属的冶炼与利用”中我们学过合金,请同学们回忆所学知识。

【学生】对常见的合金进行讨论交流。

【教师】我们把金属材料归入无机材料,在无机材料中还有另一个分支——无机非金属材料。

【教师】介绍无机非金属材料。

重点介绍:第十五届江西省体育运动会的火炬制作方案是将千年窑火与体育圣火交相辉映,将陶瓷与金属器材完美结合,能很好地向世人传递华夏文明。陶瓷外壳火炬见图4。

【教师】现在生活中有更多新型的无机非金属材料,例如——气凝胶。

【学生】阅读讲义有关气凝胶的部分,回答气凝胶的特点及用途。

【教师】通过询问或查阅资料,找出其他新型的无机非金属材料,并作简单了解,向其他同学介绍。

【教师】从“祥云”火炬到如今的“飞扬”火炬,外壳从铝合金变成现在的碳纤维复合材料,那碳纤维是如何制作成火炬的呢?

【播放视频】“飞扬”火炬外壳制作过程。

【学生】根据课本内容介绍复合材料概念,列举几种复合材料并根据预习内容作简单介绍。

【教师】补充介绍其他复合材料。

【教师】在两代火炬中都用到的树脂是什么呢?

教师介绍树脂是制作塑料、合成橡胶、合成纤维的主要原料,在初中化学中,这三种材料统称为有机合成高分子材料。

教师介绍两种塑料,即聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)后,提问:如何区别这两种塑料呢?

【学生活动】在酒精灯火焰上灼烧 PE 塑料,观察现象并交流。

【教师演示】灼烧PVC塑料,描述现象。

小结:取样,灼烧,若有刺激性气味气体产生,则为聚氯PVC;反之,则为PE。

【播放视频】“白色污染”的危害。

【学生】介绍自己通过预习了解到的纤维制品。

【教师】补充介绍纤维的分类及各种纤维的优劣。

提出问题:如何区别羊毛、棉线、合成纤维?

【学生实验】1.在酒精灯火焰上分别灼烧三种物质,记录现象并交流。

2.将三种物质分别放入稀酸溶液和稀碱溶液中,记录现象并交流。

【播放视频】疫情以来,口罩的使用量大幅增加,其中难以降解的合成纤维对环境有不可忽视的影响。

【教师】介绍合成橡胶与天然橡胶的区别。

【学生任务】根据课堂所学,以思维导图的形式对课堂内容进行总结并交流。

【学生活动】根据所学知识,将课前了解到的冬奥会材料进行分类并讨论。

设计意图:课堂以“火炬”材料为核心,对生活中常见材料的区分与用途进行交流,使学生体会到化学源自于生活,也可以改善生活。各种材料的分类一直是学生易混淆的点,根据往届学生的学习情况,较多学生无法对合金进行正确分类,所以本节课在介绍合金时,先让学生进行自主复习并讨论补充,加深印象。两种塑料和三种纤维的鉴别是本节课知识重点,学生进行实验研究,增加课堂趣味性。最后用思维导图总结本节课学习内容,使思维可视化。

环节三:从“祥云”到“飞扬”:用材料

【教师】在北京冬奥会上展示的碳纤维除了在火炬外壳上使用,在头盔、速滑冰鞋和冰球杆上也大放异彩,生活中碳纤维的应用同样非常广泛。碳纤维材料制品见图5至图8。

【教师】展示碳纤维在生活中的应用,并让学生交流自己见过的新材料在生活中的应用。

【教师】冬奥会上,碳纤维编织出“飞扬”梦,火炬虽小,但其中凝结着无数科研工作者夜以继日的研究成果,在全球“碳达峰”和“碳中和”呼声日益高涨的今天,火炬还采用了氢气作为清洁燃料,不仅体现了绿色低碳的环保理念,更彰显出中国的大国担当!

新材料的发展是一个国家科技实力的体现,相信在不久的将来会有更多性能优异的材料应用于尖端科技!

设计意图:新材料是一个国家科技进步的基石。本节课除了让学生学习课内知识,还对当下热门材料进行拓展了解,并且立足于时代背景和冬奥会的契机,进一步使学生体会到化学的发展可以推动人们生活质量的提高,也向学生展示了在“双碳”目标下中国的实际行动,培养学生的社会责任感。

五、教學反思

初三学生的下学期时间紧、任务重,所以通常情况下对于这一节内容的教学大多是照本宣科,课堂枯燥乏味。本文以大多数学生关注的北京冬奥会的开幕式作为情境,将其中的火炬材料作为切入点,激发学生的学习兴趣,同时,对当下的热门材料的实际应用进行交流,拓宽学生的知识面,使学生切实体会到化学与生活的密切联系。

“新型材料的研制”课程内容难度不大,在查阅文献时,发现鲜有教师对这部分内容进行主题式教学,本文是对这部分内容的教学尝试,尚存在一些不足之处:

1.学生活动设计得不够精彩,还是按照书本内的既定实验进行课堂教学。笔者认为课前可以作更加充分的准备,例如准备更多材料样品,让学生在课堂上对材料进行观察、比较,使学生有更直观的感受。

2.本节课立足于真实情境,有教师引导下的学生活动,让学生自主探讨交流,用“火炬”材料的剖析将课内知识和课外拓展进行结合,但是缺少了具有挑战性的问题。笔者认为在进行本节课教学设计时,可以更加重视具有挑战性和趣味性的问题的设计,让问题驱动课堂,激发学生的学习兴趣。

3.材料挖掘还需更加全面深入,课堂讲授应当交代清晰。“飞扬”火炬的内核采用的是铝合金材质,本节课重在讲述材料的发展,但对此没有特意强调,课后询问学生,发现学生认为“飞扬”火炬只采用了碳纤维复合材料,形成了错误理解。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]李小静.基于“生活即教育”的发展性任务在初中化学教学中的应用[J].化学教学,2021(8):52-55.

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