韋春 黃正源

摘要：蒸餾是重要的化工生產(chǎn)單元操作。本文就情景教學(xué)法在蒸餾單元教學(xué)中應(yīng)用案例進(jìn)行分析，采用情景教學(xué)法，模擬生產(chǎn)情景，注重學(xué)生體驗，結(jié)合實踐理論相互促進(jìn)的認(rèn)知理念，循序漸進(jìn)，學(xué)生能有效構(gòu)建蒸餾理論知識，進(jìn)行操作實訓(xùn)，熟練掌握蒸餾操作技能，進(jìn)而有效實現(xiàn)了教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：化工工藝 情景教學(xué)法 蒸餾 精餾

蒸餾是重要的化工生產(chǎn)單元操作，涉及流體輸送、換熱、傳質(zhì)等過程控制，理論性強(qiáng)，內(nèi)容深奧、抽象，加之學(xué)生對以教師為中心的“灌輸式”傳統(tǒng)教學(xué)課堂的興趣不高，蒸餾單元的教學(xué)難上加難。

經(jīng)過教學(xué)實踐，筆者在蒸餾單元教學(xué)中采用情景教學(xué)法，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，根據(jù)中職學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)，循序漸進(jìn)，教學(xué)效果明顯。教學(xué)實踐中，筆者以“形”為手段，以“趣”為突破口，通過“現(xiàn)場體驗一理論解讀一實訓(xùn)操作一歸納總結(jié)”四個步驟展開情景法教學(xué)，較好地踐行了“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的教學(xué)理念。

一、情景教學(xué)法的應(yīng)用過程分析

1.以學(xué)生體驗情景為教學(xué)的切入點(diǎn)

“教育不能忽視學(xué)生的體驗式，教育是使學(xué)習(xí)者在體驗中自我練習(xí)、自我學(xué)習(xí)和成長的過程，而實踐就是自由游泳和不斷嘗試與體驗?！苯虒W(xué)過程中，教師創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，重視體驗，引導(dǎo)學(xué)生對信息進(jìn)行加工整理提煉。一是重視信息獲取。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行蒸酒實驗，過程中，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實驗中的各種現(xiàn)象。二是引導(dǎo)學(xué)生思考。實驗結(jié)束后，教師要根據(jù)實驗現(xiàn)象，提出與實驗現(xiàn)象相對應(yīng)的蒸餾理論問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。三是總結(jié)提煉。在引導(dǎo)學(xué)生思考討論后，教師應(yīng)利用專業(yè)理論針對實驗現(xiàn)象和問題與學(xué)生一一探討，得出答案。以實驗為切入點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考，對將要學(xué)習(xí)的理論知識充滿期待。

2.構(gòu)建學(xué)生認(rèn)知性的理解能力

認(rèn)知心理學(xué)從人類學(xué)習(xí)過程出發(fā)，將理解過程分為三個階段：第一階段，選擇性注意階段，學(xué)習(xí)者對當(dāng)前的各種信息經(jīng)注意的“過濾”，學(xué)習(xí)者所理解的一部分信息經(jīng)過感覺登記進(jìn)入短時記憶；第二階段，信息的編碼階段，學(xué)生對所注意到的信息進(jìn)行分析；第三階段，表征的重新建構(gòu)和整合階段，而這種種層層深入的思維運(yùn)作過程，無疑代表理解能力的逐步發(fā)展。

實驗結(jié)束，學(xué)生已完成對蒸酒實驗現(xiàn)象的“選擇性注意”并經(jīng)過感覺登記進(jìn)入短時記憶階段。

首先，為了強(qiáng)化這種感覺登記的持久性，要求學(xué)生根據(jù)現(xiàn)場情景分析、填寫蒸餾實驗裝置的組成及其功用表。接著要求各小組對實驗中提出的問題進(jìn)行討論總結(jié)。在分析討論的過程中，教師要合理指導(dǎo)學(xué)生，確保學(xué)生分析問題的準(zhǔn)確性。此階段便是學(xué)生對實驗信息的編碼階段。最后派出代表分享小組討論結(jié)果，其他小組可以就該問題進(jìn)行補(bǔ)充完善。教師在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，進(jìn)行梳理歸納，將知識點(diǎn)與實驗現(xiàn)象一一對應(yīng)提出，引導(dǎo)學(xué)生獲取專業(yè)知識點(diǎn)。

蒸餾的定義：告訴學(xué)生本次實驗就是蒸餾的過程。

蒸餾的原理：燒酒加熱到一定溫度后，大量酒精揮發(fā)，少部分水亦揮發(fā)，收集揮發(fā)出來的氣體，即可得到高濃度酒。接著引導(dǎo)學(xué)生思考為什么酒精和水會揮發(fā)，從而引出沸騰、沸點(diǎn)的定義，并分組討論水、酒精揮發(fā)與溫度的關(guān)系。最后對學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)：酒精沸點(diǎn)約78℃，水的沸點(diǎn)100℃，沸點(diǎn)低的酒精先揮發(fā)，且揮發(fā)量較多，沸點(diǎn)高的難揮發(fā)，蒸餾就是利用混合液體中各物質(zhì)的揮發(fā)性差別，將各液體進(jìn)行分離。

蒸餾的不足：用酒精計測燒酒的濃度，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過蒸餾后濃度從10%上升到17%。此時教師提出思考問題“若想把酒的濃度再提高，怎么辦”，通過簡單的問答引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)蒸餾的缺點(diǎn)：很難一次性把酒的濃度提得很高，需要高濃度酒必須進(jìn)行多次蒸酒。實驗設(shè)備允許的情況下，可以串聯(lián)多套裝置，再次進(jìn)行實驗，學(xué)生被這樣的情景“糊弄”了一下，對多次蒸餾操作麻煩，設(shè)備成本高且復(fù)雜就大徹大悟了。此時，教師就乘勝追擊：“在一個設(shè)備內(nèi)即可完成多次蒸餾是可以實現(xiàn)的，這就是……”

精餾：在一個設(shè)備內(nèi)即可完成多次蒸餾，即對混合液體進(jìn)行多次汽化，多次冷凝，就可得到純度較高的產(chǎn)品。

冷凝管：氣體經(jīng)過冷凝管后變成液體，由此可知，從膠管引進(jìn)自來水的目的是為了冷凝氣體。

學(xué)生在教師的總結(jié)和引導(dǎo)下，將實驗現(xiàn)象與相關(guān)的知識點(diǎn)一一對應(yīng)，在原有的體驗及自我分析的基礎(chǔ)上，重新構(gòu)建和整合知識，較好地理解蒸餾的理論知識，并將蒸餾和精餾進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系，為下一步精餾的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

3.深化蒸餾知識的現(xiàn)實意義認(rèn)知

通過以上步驟的教學(xué)，學(xué)生對精餾的學(xué)習(xí)已經(jīng)迫不及待。此時，教師可利用多媒體播放實際工廠的精餾塔圖片，并將精餾的作用推廣到石油煉制領(lǐng)域。通過真實的生活中的畫面，學(xué)生對未知的精餾的求知欲被點(diǎn)燃，有了學(xué)習(xí)的主動性。教師進(jìn)一步利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，以圖片、視頻、FLASH的形式，逐步展開對精餾的原理、精餾塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行教與學(xué)。

展示精餾塔的剖面圖、局部放大圖，讓學(xué)生觀察精餾塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，接著播放精餾塔內(nèi)部氣體、液體的流動FLASH，并對流體在塔板上的流動狀態(tài)和接觸方式進(jìn)行局部放大，此時教師再對塔板各個結(jié)構(gòu)的名稱及作用進(jìn)行介紹，最后結(jié)合塔內(nèi)氣液流體的流動狀態(tài)及接觸方式對塔板進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)分析，引導(dǎo)學(xué)生理解其實每一個塔板就相當(dāng)于一個蒸餾釜，塔板塊數(shù)越多，蒸餾的次數(shù)就越多，產(chǎn)品的濃度就越高。

待學(xué)生掌握精餾塔的結(jié)構(gòu)及原理后，通過精餾塔工作原理動畫，引導(dǎo)學(xué)生對比實驗裝置圖，通過類比學(xué)習(xí)掌握冷凝器、再沸器的結(jié)構(gòu)、作用和回流的必然性，學(xué)生對精餾工藝流程的理解和掌握自然簡之易之。

4.理論指導(dǎo)實踐，鞏固新知

教師在學(xué)生掌握蒸餾和精餾的知識后，組織學(xué)生開展實訓(xùn)。教師安排工作任務(wù)：通過蒸餾設(shè)備，將10%的酒精溶液進(jìn)行提純。學(xué)生可5～6人組建小組，以比賽方式，在限定時間內(nèi)提純酒精，酒精濃度最高小組獲勝。學(xué)生在原有的實驗經(jīng)驗和掌握基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，操作設(shè)備相對簡單。

二、小結(jié)

情景教學(xué)法在蒸餾模塊中的實踐應(yīng)用已有四個學(xué)期，取得了較好的教學(xué)效果。學(xué)生從原來的“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，實訓(xùn)操作的能力普遍增強(qiáng)，訓(xùn)練的積極性、自主性較強(qiáng)，期末測試?yán)碚摷案衤?00%，優(yōu)秀率20%左右。情景教學(xué)法可以使學(xué)生保持對專業(yè)學(xué)習(xí)的持久興趣，激勵學(xué)生不斷探索新知的強(qiáng)烈欲望，所以教師要從學(xué)情出發(fā)，認(rèn)真研究教材，利用多媒體、實驗、實物等方式創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情景，培養(yǎng)學(xué)生的信心和積極性，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，優(yōu)化課堂教學(xué)，提高教學(xué)效率。