魏姣

摘要：化學(xué)教學(xué)應(yīng)從生活情境入手，聯(lián)系化學(xué)與社會發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新意識、科學(xué)精神和社會責(zé)任感。本文以“天問一號”火星探測器為主線，將“化學(xué)與社會發(fā)展”復(fù)習(xí)知識串聯(lián)起來，開設(shè)了一堂有廣度、有深度，且注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計的復(fù)習(xí)課。

關(guān)鍵詞：自主學(xué)習(xí)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計;社會責(zé)任;火星探測

文章編號：1008-0546（ 2022） 09x-0072-03 中圖分類號：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.09x.020

一、設(shè)計背景

1.教材分析與學(xué)情分析

滬教版九年級化學(xué)第九章“化學(xué)與社會發(fā)展”與工業(yè)生產(chǎn)和科技發(fā)展息息相關(guān)，對學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃有一定的啟蒙作用。基于本章的特點(diǎn)，教師在選擇教學(xué)素材時有更大的發(fā)揮空間，可以將先進(jìn)的科技帶入課堂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，堅定學(xué)習(xí)信念，培養(yǎng)愛國情懷。

本章內(nèi)容相對容易理解，考察點(diǎn)不多。每次講到這一章，教師們常匆匆?guī)н^，以講述為主，忽略學(xué)生的主體性。因此，常常會遇到這樣的問題：教師反復(fù)講解過基礎(chǔ)知識點(diǎn)后，本以為學(xué)生已掌握，但學(xué)生多次練習(xí)下來.錯誤率依舊很高。這就要求教師在教學(xué)設(shè)計時將教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法及學(xué)習(xí)任務(wù)融合到情境之中，使學(xué)生在解決問題的過程中理解、掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)解決問題的能力，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)[1]。本文以我國首顆火星探測器“天問一號”為主線，將知識串聯(lián)起來，理清知識主線，強(qiáng)調(diào)遷移應(yīng)用。

2.課標(biāo)要求與教學(xué)目標(biāo)

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》明確指出，教師要善于利用真實(shí)情境引導(dǎo)學(xué)生樹立保護(hù)環(huán)境、與自然和諧相處的意識，使其認(rèn)識到化學(xué)學(xué)科與社會發(fā)展的關(guān)系。[2]

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為：（1）知道幾種常見的能源及能源的簡單分類，了解太陽能、氫能的優(yōu)越性及目前使用時存在的困難;（2）認(rèn)識開發(fā)新能源、節(jié)約能源、提高能源利用率等措施在解決能源危機(jī)方面的重要性，并體會化學(xué)在解決能源危機(jī)方面的重大意義;（3）通過認(rèn)識三大類材料，了解材料開發(fā)和應(yīng)用與化學(xué)之間的關(guān)系;（4）了解化學(xué)與環(huán)境之間的密切聯(lián)系。

二、教學(xué)實(shí)施

1.新課引入

[引入]展示火星圖片。

[過渡]這是我國火星探測器“天問一號”傳回的首張火星照片。從1961年至今，人類已實(shí)施的火星探測活動達(dá)44次，但成功和部分成功的任務(wù)僅有22次。2021年2月，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器環(huán)繞火星成功，5月15日，它成功著陸火星。

設(shè)計意圖：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和愛國情懷。

2.環(huán)節(jié)一：新型能源助力飛船上天

[過渡]火星探測器要順利上天，需要搭乘運(yùn)載火箭，讓我們一起來欣賞我國的“胖五”——“長征五號”運(yùn)載火箭的絢麗身影吧。

[視頻1]播放長征五號運(yùn)載火箭發(fā)射視頻。

[Q1]可以通過對化石燃料中的哪一種綜合利用得到航空煤油？化石燃料的綜合利用途徑還有哪些？

[Q2]石油分餾和煤干餾屬于什么變化？

[歸納]化石燃料是不可再生資源，應(yīng)大力推廣化石燃料的綜合利用，提高它的利用價值，使資源得到更科學(xué)合理地利用。

[資料卡1]氫氧發(fā)動機(jī)是指采用液氫作為燃料，液氧助燃的發(fā)動機(jī)，掌握氫氧發(fā)動機(jī)技術(shù)是一個國家成為航天強(qiáng)國的標(biāo)志之一。研制大推力氫氧發(fā)動機(jī)是國內(nèi)外液體火箭發(fā)動機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

[Q3]氫能的優(yōu)點(diǎn)是什么？

[過渡]雖然氫能的優(yōu)勢顯著，但并沒有大規(guī)模使用，你知道原因嗎？

[資料卡2]目前，科學(xué)家研制出一種新型制氫技術(shù)，利用NaBH4（硼氫化鈉）與水反應(yīng)，生成NaBO2（偏硼酸鈉），可在常溫下生產(chǎn)高純度氫氣。

請同學(xué)們寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。

[歸納]開發(fā)利用新能源，可以緩解資源危機(jī)，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、走經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展之路的重大舉措。這次，我們的火星車上也裝載了新能源的轉(zhuǎn)化裝置，你能找到嗎？

[展示圖片]火星探測器上的太陽能電池板。

[Q4]太陽能電池板的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？日常生活中使用的化學(xué)電池的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？

設(shè)計意圖：利用長征五號運(yùn)載火箭的一系列信息，將能源的知識點(diǎn)串聯(lián)起來，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納、分析問題、解決問題的能力。教師引出目前科學(xué)家研究的新型制氫技術(shù)，并讓學(xué)生書寫化學(xué)反應(yīng)方程式，體現(xiàn)知識的活用。

3.環(huán)節(jié)二：優(yōu)質(zhì)材料保障飛船周全

[過渡]除了充分利用新能源，此次火星探測任務(wù)還使用了多種材料。

[資料卡3]火星探測器的結(jié)構(gòu)材料大多采用鋁合金和鎂合金，高強(qiáng)度的零部件則采用鈦合金和不銹鋼以及石墨纖維增強(qiáng)的新型復(fù)合材料。為滿足火星復(fù)雜惡劣環(huán)境的工作要求，集熱器光學(xué)組件首次采用了聚酰胺薄膜材料。

[Q5]根據(jù)資料，你能找到幾種材料？

[學(xué)生活動]請將下列材料進(jìn)行分類：鎳基合金、芳綸、聚酯纖維網(wǎng)、硼一硅酸鹽制成的隔熱瓦、高溫耐熔復(fù)合纖維。

[過渡]鋁合金在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛。鋁合金，主要含有金屬鋁、鋅、鎂、銅，你能探究出鋁合金中各金屬的含量嗎？

[強(qiáng)化訓(xùn)練]探究鋁合金中主要金屬的含量。

[歸納]科技的發(fā)展離不開優(yōu)質(zhì)材料的支撐，我們應(yīng)該學(xué)好化學(xué)，發(fā)揚(yáng)鉆研精神，為祖國的強(qiáng)大貢獻(xiàn)自己的一份力量。

設(shè)計意圖：借助火星探測器上的大量材料，總結(jié)歸納出三大材料的分類。從實(shí)際情境中尋找知識點(diǎn)，更有實(shí)用性和說服力。強(qiáng)化訓(xùn)練的練習(xí)題讓學(xué)生感受到我國科技實(shí)力的強(qiáng)大，堅定科研的決心。

4.環(huán)節(jié)三：警鐘長鳴守護(hù)家園

[視頻2]探測器發(fā)射之后，火箭去哪兒了？（觀看視頻）

[過渡]為什么要對火箭進(jìn)行回收呢？

[過渡]日常生活中，有些燃料也會對環(huán)境造成污染。

[圖片展示]這是我們家中常見的煤球爐，你知道煤球燃燒后有哪些產(chǎn)物嗎？

[演示實(shí)驗(yàn)]探究蜂窩煤燃燒后的氣體產(chǎn)物。

根據(jù)圖1組裝探究實(shí)驗(yàn)的裝置。

[追問]這套裝置有什么不足之處？如何改進(jìn)？

設(shè)計意圖：從生活中的燃料出發(fā)，通過設(shè)計實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生的探究能力，對多種產(chǎn)物的探究也有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的全面性。對裝置的不足進(jìn)行反思，啟發(fā)學(xué)生要對污染物進(jìn)行處理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神與社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。

[過渡]我們知道，含硫元素的物質(zhì)燃燒后會生成二氧化硫，那么二氧化硫是怎么引起酸雨的呢？

[Q6]你能用化學(xué)反應(yīng)方程式表達(dá)酸雨的形成過程嗎？

[過渡]剛剛我們提到對火箭殘骸回收，一方面可以防止污染環(huán)境，另一方面，也是對資源進(jìn)行再利用，符合綠色化學(xué)的理念。目前，我國正在大力推進(jìn)垃圾分類。

[Q7]如果對垃圾處理不當(dāng)，可能會造成哪些環(huán)境問題？

[過渡]我們已經(jīng)了解到，長征五號運(yùn)載火箭發(fā)射完成之后，是掉落下來的，有一定的損傷。如果能研制出一種技術(shù)，使火箭發(fā)射完成后自動降落到回收平臺，那么，這樣的運(yùn)載火箭，是真正實(shí)現(xiàn)了“智能航天”。可喜的是，我國已經(jīng)打破了美國的技術(shù)壟斷，研制出了火箭回收技術(shù)。下面，讓我們一起領(lǐng)略我國的長征八號運(yùn)載火箭的英姿。

[視頻3]觀看長征八號運(yùn)載火箭回收視頻。

[總結(jié)]國家的發(fā)展日新月異，無限的可能需要同學(xué)們?nèi)?chuàng)造。正所謂“看人生峰高處，唯有磨難多正果”，希望同學(xué)們發(fā)揚(yáng)堅持不懈的奮斗精神，把握當(dāng)下，主宰未來。

三、教學(xué)反思

對化學(xué)學(xué)科而言，教學(xué)絕不僅僅是知識的堆砌，而應(yīng)該是精心的設(shè)計，將書本與實(shí)際聯(lián)系起來，為學(xué)生日后走上社會從事工業(yè)生產(chǎn)鋪上墊腳石。

對學(xué)生而言，他們有著強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，教師應(yīng)該滿足他們的心理需求。本節(jié)課的主線是“天問一號”火星探測器，內(nèi)容新，具有時效性。運(yùn)載火箭所用的燃料、火星探測器所用的高科技材料，以及火箭回收能避免的環(huán)境問題，都能與本章知識形成緊密的聯(lián)系。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以拓寬知識面，增強(qiáng)民族自豪感，還能將理論與實(shí)踐聯(lián)系起來，感知學(xué)好化學(xué)的重要性。

本課以“天問一號”探測火星為素材，進(jìn)行“化學(xué)與社會發(fā)展”的復(fù)習(xí)教學(xué)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時，利用的是身邊的燃料，貼近學(xué)生生活，既開闊了學(xué)生的眼界，又理論聯(lián)系實(shí)際，堅定了他們學(xué)好化學(xué)的決心。另外，這節(jié)課的習(xí)題設(shè)置比較靈活，能讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，在問題的解答中逐步培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力，在思考、想象、實(shí)踐的過程中提升創(chuàng)新能力。[1]

參考文獻(xiàn)

[1] 游建容，創(chuàng)設(shè)情境，開展探究式學(xué)習(xí)——以“根據(jù)化學(xué)方程式的計算”為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2021，（11）.

[2] 中華人民共和國教育部，義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（ 2011年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2011.

[3] 朱萍.聚焦跨學(xué)科學(xué)習(xí)提升育人價值[J].現(xiàn)代教學(xué)，2021，（07）.