胡鳳銀董穎超

（1湖北省長(zhǎng)陽(yáng)縣一中　湖北 長(zhǎng)陽(yáng)　443500；2湖北省宜昌市一中　湖北宜昌　443000）

迷人的景憾人的性動(dòng)人的情——“二氧化硅硅酸”教學(xué)課堂實(shí)錄與簡(jiǎn)析

胡鳳銀1董穎超2

（1湖北省長(zhǎng)陽(yáng)縣一中湖北 長(zhǎng)陽(yáng)443500；2湖北省宜昌市一中湖北宜昌443000）

文章以“二氧化硅 硅酸”為載體，在一節(jié)優(yōu)秀課中展示了化學(xué)的精彩，使化學(xué)與生活甜蜜牽手，科學(xué)教育與人文教育完美結(jié)合，傳統(tǒng)方法與創(chuàng)新策略相得益彰，在現(xiàn)實(shí)中穿越歷史，展望未來(lái)。

二氧化硅；硅酸；化學(xué)與生活；人文教育；化學(xué)史

在2014年宜昌市的“化學(xué)比教學(xué)”活動(dòng)中，宜昌市一中董穎超老師的“二氧化硅 硅酸”課，在教學(xué)設(shè)計(jì)上別出心裁，實(shí)施過(guò)程中高潮迭起。課件的制作，實(shí)驗(yàn)的運(yùn)作，語(yǔ)言的表述，都充分展現(xiàn)了教師的睿智與魅力。景由“硅”生→重走“硅”路→探知“硅”秘→王者“硅”來(lái)→“硅”為一體，五個(gè)模塊，環(huán)環(huán)相扣。景由“硅”生，通過(guò)展示五彩繽紛、風(fēng)景如畫(huà)的大千世界到神秘莫測(cè)的 “硅谷”，再拆開(kāi)漢字“硅”，由“一石二土”組成，說(shuō)明景由“硅”生，并源于平凡。重走“硅”路，帶領(lǐng)學(xué)生回顧歷史，認(rèn)識(shí)到含硅材料的發(fā)展史就是一部人類(lèi)文明的發(fā)展史，自然感受到含硅材料對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用。將學(xué)生的熱情充分調(diào)動(dòng)之后，趁熱打鐵，探究“硅”秘，完成本節(jié)課的核心知識(shí)，通過(guò)相關(guān)物質(zhì)的一般或特殊性質(zhì)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到陶瓷、玻璃、水泥的“美”，二氧化硅的“奇”，硅酸的“殊”。接著，乘勢(shì)拔高，王者“硅”來(lái)，介紹并展望新型含硅材料的未來(lái)發(fā)展，使學(xué)生產(chǎn)生了無(wú)限憧憬與強(qiáng)烈期盼。最后，“硅”為一體，回歸現(xiàn)實(shí)，回歸課堂，完成并鞏固本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。整節(jié)課的流程圓潤(rùn)，用“過(guò)去—現(xiàn)在—將來(lái)”的時(shí)空線使“硅”的歷史與未來(lái)渾然一體。觸景解性，理性生情，情景交融，讓聽(tīng)者產(chǎn)生一種欲靜不止、欲罷不能、不吐不快的沖動(dòng)。

一、化學(xué)與生活甜蜜牽手

隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，化學(xué)與人們生活越來(lái)越密切，在推動(dòng)人類(lèi)文明進(jìn)程中起到了不可低估的作用。生活離不開(kāi)化學(xué)，學(xué)會(huì)用化學(xué)知識(shí)解決或解釋生活中的問(wèn)題，是化學(xué)老師本應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。新課標(biāo)化學(xué)教材的立意也正是知識(shí)從生產(chǎn)生活中來(lái)，再回到生產(chǎn)生活中去，學(xué)以致用，用以促學(xué)，聯(lián)系實(shí)際，有的放矢。

本節(jié)課從現(xiàn)實(shí)生活走進(jìn)化學(xué)課堂，用化學(xué)知識(shí)解釋生活，充分體現(xiàn)了化學(xué)與生活的聯(lián)系之密切。

景由“硅”生，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)家喻戶(hù)曉的硅谷——電子公司的聚集地。提出問(wèn)題：這里為什么叫“硅谷”？無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅在當(dāng)今的熱門(mén)話題下大氣出場(chǎng)。

探知“硅”秘，是本節(jié)課的核心。在進(jìn)行二氧化硅的物理性質(zhì)的教學(xué)時(shí)，老師先提出問(wèn)題：生活中還有哪些含有二氧化硅的物品？二氧化硅有哪些用途？學(xué)生陳述，教師補(bǔ)充，展示光纖球和一段光纖，講述光纖的工作原理及其廣泛應(yīng)用，學(xué)生通過(guò)分析二氧化硅的用途，從顏色、狀態(tài)、熔點(diǎn)、水溶性等方面歸納二氧化硅的物理性質(zhì)。學(xué)生在感受水晶瑪瑙等硅物品之美的同時(shí)，也體會(huì)了用途反映著物質(zhì)的性質(zhì)這一化學(xué)思想。

本課時(shí)的重點(diǎn)之一是二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)，在講授二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)聯(lián)系盛堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)時(shí)聯(lián)系到氫氟酸給玻璃雕刻花紋，量杯等量器上的刻度是用氫氟酸刻蝕的。由半導(dǎo)體工業(yè)中流行的“從用戶(hù)到沙灘”介紹二氧化硅與碳反應(yīng)，工業(yè)上用這一原理制粗硅的原理。

通過(guò)這樣一些看得見(jiàn)摸得著的實(shí)例與事實(shí)，對(duì)鞏固二氧化硅的性質(zhì)與用途的認(rèn)識(shí)，給學(xué)生打下了深刻的烙印。

二、科學(xué)與人文完美結(jié)合

硅從哪里來(lái)？拆開(kāi)漢字“硅”，得到一石二土。景由“硅”生，源由平凡。五彩繽紛、風(fēng)景如畫(huà)的大千世界富含硅元素，硅的化合物約占地殼質(zhì)量的90%以上。晶瑩透亮的水晶、五彩斑斕的瑪瑙，與普通的沙子成分并沒(méi)有什么兩樣。原來(lái)，硅使世界如此美麗動(dòng)人，珍貴與平凡只存在微步之別。

硅谷就像是一條時(shí)空的裂縫，透過(guò)裂縫，精英們站在未來(lái)向現(xiàn)代人輸送著新的產(chǎn)品和理念。老師展示硅太陽(yáng)能電池，和學(xué)生一起展望未來(lái)。未來(lái)我們或許可以用硅太陽(yáng)能電池給汽車(chē)提供動(dòng)力，那時(shí)，天空會(huì)格外藍(lán)，陽(yáng)光格外燦爛；英國(guó)的一位科學(xué)家將一塊芯片植入自己體內(nèi)，使自己成為第一個(gè)半機(jī)械人。

自然聯(lián)想到會(huì)不會(huì)真的有那么一天，我們借助各種新型含硅材料，讓自己成為超人呢？對(duì)未來(lái)的展望把課堂再次推向高潮，老師的殷切希望碰撞了學(xué)生的心靈，把學(xué)好化學(xué)與自己的成才和祖國(guó)的前途聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生感受到為人類(lèi)文明和社會(huì)進(jìn)步而努力學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感。

在1917年，蔡元培校長(zhǎng)提出了一個(gè)意見(jiàn)：文科的學(xué)生必須學(xué)一門(mén)理科的課。從蔡元培先生最早提出文理交融開(kāi)始，文理交融就成為許多學(xué)者的追求，在新課程改革的今天，受到許多教師的青睞。科學(xué)教育與人文教育的結(jié)合是提升學(xué)生素質(zhì)的重要途徑。本節(jié)課在化學(xué)教學(xué)中滲透人文教育，使化學(xué)教學(xué)理性與感性的光芒相得益彰，提高了學(xué)生的審美能力，陶冶了學(xué)生的情操。高中化學(xué)課程是科學(xué)教育的重要組成部分，它對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展有著不可替代的作用。新時(shí)期需要更多的復(fù)合性人才，文理兼融?，F(xiàn)在高考模式的文科綜合與理科綜合不論本質(zhì)上如何，但都是貫徹了這個(gè)基本思想的。所以，教師在教學(xué)中應(yīng)該自覺(jué)地貫徹并拓展學(xué)生的視野，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展著想，培養(yǎng)符合時(shí)代要求的高素質(zhì)人才。

三、歷史與現(xiàn)實(shí)熠熠生輝

著名化學(xué)教育家傅鷹曾多次說(shuō)過(guò)：“化學(xué)給人以知識(shí)，化學(xué)史給人以智慧。”適當(dāng)介紹化學(xué)的發(fā)展史，能更好地培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)化學(xué)的優(yōu)秀品質(zhì)。

將教材內(nèi)容重新整合，打破常規(guī)，用“過(guò)去——現(xiàn)在——將來(lái)”這條時(shí)間線，將各種含硅材料連成一個(gè)整體。約10000年前的新石器時(shí)代，人類(lèi)就發(fā)明了陶器；約3700年前，玻璃問(wèn)世了，相繼有了玻璃門(mén)窗、眼鏡、玻璃燈等等；200多年前，誕生了水泥；38年前，首次實(shí)際安裝電話光纖網(wǎng)路，從此光纖走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)；半導(dǎo)體硅早已和我們結(jié)下了不解之緣。

從化學(xué)組成上看，陶瓷、玻璃和水泥都是二氧化硅和硅酸鹽，而光纖是二氧化硅，芯片、太陽(yáng)能電池則是高純硅?！肮琛甭酚朴?，未來(lái)，硅還會(huì)給我們帶來(lái)哪些驚喜和改變？以史為鏡，可以知興替。要發(fā)明未來(lái)，必先理解過(guò)去。喬布斯曾說(shuō)：“如果不知道之前的故事，你無(wú)法明白現(xiàn)在正在發(fā)生的事情?！?/p>

四、傳統(tǒng)與創(chuàng)新相得益彰

在沒(méi)有多媒體設(shè)備的那些日子里，老師們憑借三寸不爛之舌、一支粉筆、一塊黑板千方百計(jì)地經(jīng)營(yíng)著課堂，遇上做實(shí)驗(yàn)學(xué)生會(huì)興奮不已。本節(jié)課老師繼續(xù)發(fā)揚(yáng)了實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)處，精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，深入剖析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)中的類(lèi)比法也本節(jié)課上再露一手，類(lèi)比CO2學(xué)習(xí)SiO2的性質(zhì)，使零散的知識(shí)規(guī)律化，同時(shí)自編故事、錄制實(shí)驗(yàn)視頻、充分發(fā)掘并利用生活中的、網(wǎng)上的素材，傳統(tǒng)與創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建了適合本節(jié)課教學(xué)環(huán)境的、新穎的化學(xué)教育教學(xué)策略。

1．分組實(shí)驗(yàn)使知識(shí)感性化

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：在試管中加入1mL Na2SiO3溶液（約1滴管），滴入1～2滴酚酞溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅色變淺并接近消失時(shí)停止。靜置半分鐘。仔細(xì)觀察變化過(guò)程及其現(xiàn)象。學(xué)生爭(zhēng)先恐后的向老師展示實(shí)驗(yàn)成果，多數(shù)小組制取的是凝膠，倒轉(zhuǎn)試管不流下，也有個(gè)別小組制取的是溶膠。制得的凝膠有的是紅色，有的是無(wú)色，有的下層紅色上層無(wú)色。學(xué)生詫異、質(zhì)疑、分析、得出原因。學(xué)生在真實(shí)體驗(yàn)中掌握了硅膠的制法以及硅酸的性質(zhì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)時(shí)試劑量的控制，滴加試劑的速率與振蕩的相關(guān)技巧對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響也有了直接的體會(huì)，這是其它任何教學(xué)方法與手段都無(wú)法替代的。

托爾斯泰曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“成功的教學(xué)，所需的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣?！绷己玫膶W(xué)習(xí)興趣，是求知欲的源泉，是思維的動(dòng)力?；瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)不可或缺的手段。實(shí)驗(yàn)具有獨(dú)特的功能，是吸引學(xué)生注意的磁鐵，是促進(jìn)學(xué)習(xí)化學(xué)的催化劑。

2．媒體視頻使知識(shí)系統(tǒng)化

氫氟酸腐蝕玻璃的實(shí)驗(yàn)不適合在課堂上進(jìn)行，老師錄制了氫氟酸腐蝕玻璃的實(shí)驗(yàn)視頻，剪輯后在課堂上播放，學(xué)生對(duì)二氧化硅與氫氟酸的反應(yīng)有了一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。硅膠的用途廣泛，可以用作食品干燥劑，還可以制成硅膠泳帽，甚至是影視行業(yè)不可或缺的面具。播放視頻：80%的硅膠產(chǎn)品用于電影電視的拍攝，即便沒(méi)有化妝和道具的幫助，也能以假亂真。新版《西游記》中孫悟空的面具，電影《畫(huà)皮》中周迅的面皮，造價(jià)都超過(guò)了100萬(wàn)人民幣，《爸爸去哪兒》中石頭老爸郭濤變身老和尚，也依靠了面具沒(méi)被石頭認(rèn)出來(lái)。

將文本、聲音、圖像、圖形、電影電視、視頻等與學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，滿足學(xué)生視聽(tīng)感官的需要，更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生自然愛(ài)學(xué)、樂(lè)學(xué)，樂(lè)在其中。

3．故事引入使知識(shí)趣味化

引真實(shí)故事，巧妙設(shè)計(jì)情景：3000多年前，一艘歐洲腓尼基人的商船，滿載著 “天然蘇打”晶體，航行在地中海沿岸的貝魯斯河上。由于海水落潮，商船擱淺了。于是船員們紛紛登上遍地沙子和貝殼的沙灘。有的船員還抬來(lái)大鍋，搬來(lái)木柴，并用幾塊“天然蘇打”作為大鍋的支架，在沙灘上做起飯來(lái)。船員們吃完飯，他們正準(zhǔn)備收拾一下登船繼續(xù)航行時(shí)，突然有人高喊：“大家快來(lái)看啊，鍋下面的沙地上有一些晶瑩明亮、閃閃發(fā)光的東西！”這個(gè)晶瑩發(fā)光的東西是什么？（玻璃）學(xué)生還沉浸在精彩的故事中，殊不知工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的原理猶如潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的春雨，烙在了學(xué)生的記憶中。

這里不禁讓我想起了童年時(shí)代伴隨我們成長(zhǎng)的那些有趣的小故事，與傳統(tǒng)的直接介紹工業(yè)上生產(chǎn)玻璃的原理對(duì)比，老師的創(chuàng)新之舉不僅讓學(xué)生掌握了知識(shí)，愉悅的心理氛圍之下學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣再一度激發(fā)。

4．遷移類(lèi)比使知識(shí)規(guī)律化

類(lèi)比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，應(yīng)用類(lèi)比的思維和分類(lèi)學(xué)知識(shí)，采用學(xué)生自學(xué)、小組討論、班內(nèi)展示、教師點(diǎn)評(píng)等，讓學(xué)生從理論的高度理解二氧化硅等化合物的化學(xué)性質(zhì)，既符合化學(xué)學(xué)科教學(xué)特點(diǎn)，又符合新課程的核心理念。CO2和SiO2都是酸性氧化物，由此及彼，類(lèi)比CO2的性質(zhì)，輕松掌握了SiO2的性質(zhì)，零散的知識(shí)得以規(guī)律化。

?

本節(jié)課，硅世界、硅產(chǎn)品之美，含硅物質(zhì)特有的性能得以充分展現(xiàn)，化學(xué)知識(shí)與學(xué)生的思維在這里發(fā)生最大限度地有效碰撞。老師的教育智慧擦亮了學(xué)生那雙用化學(xué)視角觀察世界的眼睛，開(kāi)啟了他們用化學(xué)思維思考世界的頭腦，播下了為國(guó)家未來(lái)勵(lì)志讀書(shū)的志向。迷人的景，憾人的性，動(dòng)人的情集于此，與其說(shuō)是一節(jié)好課，不如說(shuō)是一席盛宴，觀了這節(jié)課，我終于體會(huì)到了編者將硅作為非金屬的頭號(hào)貴賓的意圖，是硅裝飾了化學(xué)？還是化學(xué)老師的智慧裝飾了硅？給予課者留下無(wú)盡的思考……

［1］葉書(shū)林．鐵離子亞鐵離子的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化教學(xué)設(shè)計(jì)［J］．中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2014，（11）

［2］中華人民共和國(guó)教育部．普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［S］．北京：人民教育出版社，2003

［3］宋心琦．普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)（必修1）［M］．北京：人民教育出版社，2012

1008-0546（2015）06-0030-03

G633．8

B

10.3969／j．issn．1008－0546．2015．06．012