但世輝 方向東

[摘要] 分析高中生缺乏職業(yè)生涯教育的現(xiàn)狀，以新人教版高中化學教材必修二第六章第一節(jié)“化學反應與電能”第1課時教學為例，在原有教學三維目標的基礎上，增設職業(yè)生涯教育發(fā)展目標，從“我是電力工程師”的角色扮演、伏打電池的科學史話、問題驅動模式的探究活動、解決實際問題的體驗式活動和化學科技前沿的認知活動等多個維度，在引導學生分析原電池的工作原理和構成條件的同時，自然而然地滲透職業(yè)生涯教育。

[關鍵詞] 職業(yè)生涯教育;原電池;角色扮演;問題驅動

一、職業(yè)生涯教育教學現(xiàn)狀分析

“職業(yè)生涯教育”具體是指將傳播知識與學生將來的工作和生存方式相結合，幫助學生正確認識自我、認識職業(yè)發(fā)展與需求，使學生在具有勞動觀、職業(yè)觀、相應的職業(yè)知識和技能的同時，培養(yǎng)學生積極主動地選擇人生道路的能力。新高考模式靈活地增加了學生對學科的自主選擇權，這有利于學生的個性發(fā)展，但對于未成年的高中生而言，絕大多數(shù)學生在高中學習階段或在選擇選考科目時，僅是依據(jù)個人目前的興趣和擅長的能力來考量，并沒有良好的職業(yè)生涯意識?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版2022年修訂）》對職業(yè)生涯教育提出了明確要求：我國普通高中教育的任務是促進學生全面而有個性的發(fā)展，為學生適應社會生活、高等教育和職業(yè)發(fā)展做準備，為學生的終身發(fā)展奠基。然而，事實卻是在一線教學中，由于面臨高考升學壓力大、學科課時緊張、教師的專業(yè)技能缺乏等客觀因素，學生職業(yè)生涯規(guī)劃教育開展得較少且并不到位，大多學校沒有設置獨立的職業(yè)生涯教育課程。

二、教學目標

在制定教學目標時，除了常規(guī)的學科教學三維目標之外，為了更好地滲透職業(yè)生涯教育，還應該增設具體且明確的職業(yè)生涯教育目標（如表1），整個教學過程會據(jù)此目標進行開展，以此確保職業(yè)生涯教育在本節(jié)課教學過程中滲透的有效性。

三、滲透職業(yè)生涯教育的實施過程

1.在角色扮演的模擬活動中導入職業(yè)生涯教育

創(chuàng)設情境：動畫展示熱電廠的生產(chǎn)過程。

知識講解：通過動畫展示，講述熱電廠使用火力發(fā)電的過程，其最主要的發(fā)電方式是汽輪機發(fā)電，利用燃料在鍋爐中燃燒產(chǎn)生的蒸汽，沖擊汽輪機，再帶動發(fā)電機發(fā)電。

角色互換：如果你是電力工程師，在上述發(fā)電過程中，能量是如何轉化的？

學生分組討論，得出結論：具體能量轉化方式為化學能→熱能→機械能→電能。

問題討論：我國目前的電能來源中火力發(fā)電占80%左右，是最主要的發(fā)電方式。你作為電力工程師，請從能量轉化的效率來分析火力發(fā)電的劣勢與不足在哪？有沒有更好的方式來解決？

分組討論，概述想法：因為能量經(jīng)過多次轉化，所以化學能到電能的轉化率會大大降低，造成能量的過度損耗。如果能由化學能直接轉化為電能，既提高能源轉化效率，又能從根本上緩解我國能源危機。

教師小結：你們作為電力工程師很稱職，既考慮了化學技術問題，還上升到了家國情懷，這種把化學能直接轉化為電能的裝置就是今天的學習內容——原電池。

2.在基于化學史的探究活動中培養(yǎng)職業(yè)生涯精神

教師設問：如何設計實驗將化學能直接轉變?yōu)殡娔埽炕蛟S我們可以從一段科學史話中找到答案。

[閱讀材料]1780年意大利科學家伽伐尼在解剖青蛙時做了一個實驗：將青蛙放在銅制解剖盤里，當解剖刀接觸娃腿時，蛙腿發(fā)生抽搐。于是，他得出結論：青蛙自身肌肉和神經(jīng)里的生物電是導致抽搐的原因。善于質疑的意大利物理學家伏打提出疑問：為什么只有當青蛙腿和銅器、鐵器接觸時才發(fā)生抽搐？他做了如下實驗。

實驗1：將青蛙腿放在銅盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿抽搐;實驗2：將青蛙腿放在木盤里，用解剖刀去接觸，蛙腿不動。最終伏打用實驗推翻了伽伐尼的結論，他發(fā)現(xiàn)2種活潑性不同的金屬同時接觸蛙腿，蛙腿就會動，蛙腿抽搐只是起到了顯示電流通過的作用，所謂特殊的“動物電”是不存在的。

伏打又進一步開展實驗：將1塊金幣和1塊銀幣頂住舌頭，用導線將二者連起來，舌頭就感到了苦味;將2種金屬連接起來，一端接觸眼皮上部，一端用嘴含住，當剛一接觸的瞬間，奇異的事發(fā)生了，居然產(chǎn)生了光的感覺！伏打開始認識到，金屬不僅是導體，而且能夠產(chǎn)生電。1800年，伏打用浸過食鹽水的一片濕布夾在銀、鋅兩塊金屬片之間，可以產(chǎn)生電流。這就是世界上第一款原電池裝置——伏打電池。

探究活動：根據(jù)伏打的設計思路，各實驗小組合作探究，設計原電池裝置，記錄實驗現(xiàn)象至表2。已經(jīng)備好的實驗儀器和試劑有鋅片、銅片、稀硫酸、導線、電流表、燒杯等。

小組匯報，教師歸納：根據(jù)自己的設計，所有小組均看到，銅片上有氣泡，電流表偏轉，實現(xiàn)了化學能轉化為電能，通過討論也能夠描述原電池的工作原理：

鋅片失去電子產(chǎn)生負電荷，銅片置換出酸中的氫離子產(chǎn)生正電荷，因此閉合回路中產(chǎn)生電流。

[設計意圖]以學生現(xiàn)有的認知水平和知識技能，此項探究活動不能由學生完全自由發(fā)揮地進行。因此，本次探究活動之前筆者預留了兩個伏筆：一是所用儀器和試劑適當限定范圍，避免亂用，這以便于為實驗設計提供思路;二是伏打電池的科學史話引導，讓學生在伏打設計的基礎上稍作改進便可完成，這樣讓學生體會到了完成科學實驗的樂趣，同時能夠領悟到科學實驗必備的嚴謹態(tài)度和敢于質疑的科學精神，這為職業(yè)生涯精神的培養(yǎng)做了課堂滲透。

3.在問題驅動模式的探究中優(yōu)化職業(yè)生涯教育

問題1：為什么是鋅而不是銅失電子？

學生1：我們在初中已學過銅和稀硫酸不反應。

問題2：既然是原電池，肯定有正負極之分，誰做正極誰做負極？如何證明？

學生討論并實驗：可觀察本裝置中電流表指針的偏轉方向，再把電流表和干電池連接進行對照，最終便可確定鋅為負極、銅為正極。

問題3：電子從鋅電極流出之后，是沿導線轉移還是從溶液中轉移？

分組討論：（學生2）因為溶液中的電阻遠大于導線中的電阻，所以電子從導線轉移才符合規(guī)律。

問題4：溶液中的陰、陽離子是否移動？又是如何移動的？

分組討論：（學生3）負極附近聚集大量Zn2+，帶正電荷，為使電荷平衡，SO42-自然移向負極。同理，溶液中H+移向正極。

教師演示：用滴管從正中間伸入稀硫酸中，滴加少量KMnO4溶液，可觀察到紫色向負極移動，即可證明陰離子移向負極。

歸納提升：電子從負極經(jīng)導線移向正極，陰離子移向負極，陽離子移向正極。

教師引導：回到實驗記錄表2，剛才我們分析的是主要現(xiàn)象及原理，除此之外還有其他哪些現(xiàn)象？

學生4：我們不僅觀察到銅片上有氣泡，鋅片上也有氣泡，而且燒杯發(fā)熱。

教師講解：鋅片上確實有少量氣泡，其原因跟鋅片的純度、表面光滑度、H+的濃度等有關。另外請大家思考，燒杯發(fā)熱說明什么？

學生5：說明有熱量放出，更說明原電池裝置并沒有百分之百地把化學能轉化為電能，還有一部分轉化成熱能損耗。

教師評價：剛才同學們回答得很好，不僅是個人的能力，更是所在小組集體智慧的結晶，為表彰大家的優(yōu)異表現(xiàn)，我給每個小組獎勵一張音樂賀卡。

[設計意圖]所謂問題驅動式教學就是把“知識問題化”，是將共性教材內容轉化為學生變化的、個性的、創(chuàng)新的認知體系與認知能力。在本部分教學設計中，筆者預設了5個問題，層層遞進。一方面關注到原電池工作原理的微觀過程，并用宏觀的實驗加以證明，讓學生能夠從宏觀和微觀相結合的視角分析問題。另外，又關注到一些非主體現(xiàn)象（鋅片上有氣泡、燒杯發(fā)熱），筆者并沒有一味強調銅片上產(chǎn)生氣泡這一主體現(xiàn)象，更沒有指引學生只關注化學能完全轉化為電能，而忽視了其他形式的能量轉化。這符合辯證法思想，即重視用聯(lián)系、發(fā)展、全面的觀點看問題，這種辯證法思想的滲透也會為學生后期職業(yè)生涯的發(fā)展提供保障。

4.在解決實際問題的活動中提升職業(yè)生涯能力

教師引導：請大家播放一下音樂賀卡，聽聽看有什么變化。結果不到半分鐘，賀卡聲音就越來越低沉。

設問：賀卡怎么不工作了呢？

學生：這種聲音明顯是因為電量不足。

教師引導：那我們剛學到的原電池工作原理就恰好派上了用場，讓我們用一些常見的物品嘗試，發(fā)揮大家剛學的知識，讓賀卡重新響起來。剛才我們實驗中用到的是稀硫酸，可實際生活中哪有稀硫酸呢？又可用什么代替呢？請大家設計方案，同時記錄實驗裝置圖和實驗現(xiàn)象?？捎玫膶嶒瀮x器和用品有鐵釘、銅片、酒精、導線、金屬夾、番茄。

學生活動：利用所提供的儀器和用品，盡可能地設計出更多的裝置，并畫下簡圖，記錄賀卡是否能夠再次響起，同時對實驗的不同結果進行歸納。

師生合作探究，得出結論：老師匯總并展示各小組的設計方案（如表3），各組指出自己的問題，根據(jù)實驗效果共同探討原電池的構成條件。對比方案1、方案2和方案4，可說明原電池的構成條件之一：2種活性不同的金屬（或非金屬）做電極;對比方案2和3，可說明另一構成條件：形成閉合的回路;對比方案2和方案5得出：需要有能導電的電解質溶液。

播放電池工程師的工作場景：各位同學都是優(yōu)秀的電池制造專家，未來的某一天，不僅是一張賀卡，你們將會設計出更高效、更環(huán)保的電池來替代傳統(tǒng)能源，那將是新能源領域革命性的顛覆。

[設計意圖]設置真實的問題情境并最終通過實踐得到解決，這種方式最能激發(fā)并維持學生的自主學習興趣，在這種實際解決問題的過程中，學生的職業(yè)就是一名電池制造專家，只憑借身邊常見的物品（番茄、鐵釘?shù)龋┚湍軉淤R卡，這種自己動手解決問題的成就感能轉化為職業(yè)體驗的自豪感，在親身體驗中提升職業(yè)生涯規(guī)劃的教育效果。

四、教學效果與反思

通過角色扮演，讓學生的身份轉換成電力工程師、電池設計專家等多種職業(yè)。在這些職業(yè)的扮演過程中解決實際問題，體驗職業(yè)特點，同時通過電池發(fā)展史的引入，讓學生感受科學家必備的科研品質，有助于學生對職業(yè)生涯自我定位，并培養(yǎng)良好的職業(yè)精神和素養(yǎng)。當然，職業(yè)生涯教育只是課堂教學中的一種滲透，課堂知識的學習依然是主干，比如問題驅動式的教學模式的應用、小組合作探究式的實驗等，其主要目的依然是在強化學生對原電池工作原理和構成條件這些主干知識的理解和應用。職業(yè)生涯教育在主干知識的教學過程中應更多起到滲透作用，避免產(chǎn)生頭重腳輕、顧此失彼的現(xiàn)象。

[本文系湖北省教育科學規(guī)劃2021年度重點課題“數(shù)字化實驗在中學化學教學中的實踐策略研究”（項目編號：2021JA147）和湖北省襄陽市教育規(guī)劃2021年度重點課題“數(shù)字化技術在中學化學探究性實驗的應用策略研究”（項目編號：XJKGA21052）階段性研究成果]

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