邱長恩

化學(xué)新課標(biāo)要求學(xué)生能“對復(fù)雜化學(xué)問題情景中的關(guān)鍵要素進(jìn)行分析，建立解決復(fù)雜化學(xué)問題的思維框架，養(yǎng)成獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神”。高中化學(xué)理論知識與生活、生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密，基于這種聯(lián)系創(chuàng)設(shè)的“實(shí)景課堂”教學(xué)法是依托化學(xué)課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的有效方法，有利于上述目標(biāo)的達(dá)成。

一、搭建課堂環(huán)境，為創(chuàng)新思維培養(yǎng)提供保障

為改變學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展受課堂教學(xué)時(shí)空局限的現(xiàn)狀，筆者團(tuán)隊(duì)采用基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“實(shí)景課堂”教學(xué)法，通過現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)連線，將工廠、企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)情景傳送到教室中，同時(shí)將課堂教學(xué)的信息實(shí)時(shí)反饋到生產(chǎn)現(xiàn)場，使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，為學(xué)生提供創(chuàng)新思維培養(yǎng)的資源和技術(shù)保障。

課堂上，學(xué)生依托互聯(lián)網(wǎng)交互設(shè)備和教學(xué)平臺，可以實(shí)時(shí)聽取外景教師對與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的化工生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備、原料加工與存儲、生產(chǎn)技術(shù)等方面的介紹，也可與外景教師實(shí)時(shí)交流。這樣的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)方式，不僅使授課過程更加直觀、生動(dòng)，而且為學(xué)生自主學(xué)習(xí)搭建了環(huán)境，充分激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)探究的興趣，促進(jìn)了學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。同時(shí)，實(shí)景的引入較好地彌補(bǔ)了學(xué)校教師化學(xué)實(shí)際應(yīng)用知識不足的缺點(diǎn)。

二、創(chuàng)新教學(xué)方式，為創(chuàng)新思維培養(yǎng)提供載體

新課標(biāo)和高考評價(jià)體系要求教學(xué)設(shè)計(jì)要立足“在什么情境下運(yùn)用什么知識解決什么問題或完成什么任務(wù)”?；凇皩?shí)景課堂”教學(xué)法創(chuàng)新設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，能為學(xué)生深度思考和探究提供載體。

如教學(xué)“工業(yè)合成氨”時(shí)，授課教師先用微課呈現(xiàn)“合成氨的由來”故事，并提問：“同學(xué)們想不想知道現(xiàn)代工廠是怎樣合成氨的呢？”接著，授課教師通過“恒坐標(biāo)”網(wǎng)絡(luò)平臺將湖北宜化集團(tuán)的工程師引入課堂。視頻畫面中，工程師為學(xué)生講解了該廠氨的合成工藝、生產(chǎn)流程以及用途等，并引導(dǎo)：“教材所介紹的合成氨的原理是，氮?dú)夂蜌錃庠诟邷亍⒏邏?、催化劑條件下合成氨。工廠生產(chǎn)氨時(shí)需要什么條件呢？”學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情立即被激發(fā)出來，跟隨鏡頭下的工程師走進(jìn)生產(chǎn)現(xiàn)場。工程師邊走邊向?qū)W生介紹現(xiàn)代工廠的合成塔及其他設(shè)備，展示氨的相關(guān)合成產(chǎn)品。學(xué)生認(rèn)真觀看實(shí)景視頻，爭先恐后地與工程師互動(dòng)，提出諸如“工業(yè)生產(chǎn)所需的氮?dú)夂蜌錃鈦碓从谀睦?？工業(yè)原材料是什么？”“直徑1.6米的合成塔日產(chǎn)量是多少？生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量如何處理？”等問題?！八璧牡?dú)夂蜌錃馐怯迷牧厦号c水和空氣反應(yīng)制取的，即經(jīng)過‘C+H2O=CO+H2，2C+O2=2CO，CO+H2O=CO2+H2’反應(yīng)，再用K2CO3溶液吸收CO2后凈化、分離得到的；我廠的合成塔日產(chǎn)量為420噸；產(chǎn)生的熱量通過熱交換器轉(zhuǎn)換，用來加熱原料，不會(huì)浪費(fèi)。”工程師回答學(xué)生的問題后，也向?qū)W生提問：“一般教材介紹的合成氨的催化劑是鐵，我廠實(shí)際加入的是四氧化三鐵，這與教材知識矛盾嗎？我廠生產(chǎn)的液氨被廣泛用做制冷劑，請問液氨做制冷劑的原理是什么？”學(xué)生通過平臺競相回答問題，得出“原料混合氣中的氫氣會(huì)和四氧化三鐵反應(yīng)生成單質(zhì)鐵，形成以鐵為主體的多成分催化劑，這與教材知識不矛盾；氨的熔點(diǎn)是-33.5℃，它汽化時(shí)吸收大量的熱量，使周圍環(huán)境溫度迅速降低”等結(jié)論。

從借助微課了解合成氨的由來到跟隨攝像機(jī)鏡頭觀察現(xiàn)實(shí)的合成塔等先進(jìn)設(shè)備，再到與化工專家現(xiàn)場互動(dòng)，交流合成氨的工藝及氨的用途，學(xué)生經(jīng)歷了教材中的靜態(tài)方程式與鮮活的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際相互觀照的過程，了解了除教材內(nèi)容以外的實(shí)用知識，如工廠用于合成氨的氮?dú)夂蜌錃馐侨绾萎a(chǎn)生的、合成氨的經(jīng)濟(jì)效益等。由此，學(xué)生對與氨相關(guān)的知識形成了更全面的認(rèn)識，理解了所學(xué)化學(xué)知識的實(shí)際價(jià)值，強(qiáng)化了熱愛化學(xué)、學(xué)以致用的情感。這種深度體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)使學(xué)生思維活躍、發(fā)散，培養(yǎng)了學(xué)生用聯(lián)系和發(fā)展的眼光看待化學(xué)知識的能力和意識。

三、驅(qū)動(dòng)深度交流，為創(chuàng)新思維培養(yǎng)拓展渠道

創(chuàng)新思維追求思維的靈活性。思維的靈活性主要表現(xiàn)在能夠根據(jù)實(shí)際情況，綜合運(yùn)用各種知識和經(jīng)驗(yàn)解決實(shí)際問題。在實(shí)景課堂教學(xué)中，面對生成性問題，無論是授課教師還是外景教師都要因勢利導(dǎo)，坦誠地與學(xué)生深度交流，拓展學(xué)生的學(xué)科視野，提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

例如，教學(xué)“硫酸工業(yè)”時(shí)，學(xué)生對“2SO2（g）+O2（g）？2SO3（g） ΔH=-196.6kJ/mol”的反應(yīng)條件提出質(zhì)疑：“依據(jù)平衡移動(dòng)原理，SO2催化氧化步驟中，采取高壓、低溫更有利于產(chǎn)物的生成，為什么實(shí)際生產(chǎn)中采取了常壓和400～500℃的較高溫度呢？”外景教師啟發(fā)道：“具體問題要具體分析。工業(yè)生產(chǎn)中，我們既要考慮生產(chǎn)速率的問題，也要考慮生產(chǎn)效益的問題。雖然高壓可以增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但增大壓強(qiáng)對設(shè)備和能源的要求也隨之增大，一味追求高壓帶來的轉(zhuǎn)化率反而會(huì)降低生產(chǎn)效益；雖然低溫可以增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但反應(yīng)速率慢會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)速率低。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，我們要綜合考慮生產(chǎn)速率和生產(chǎn)效益的問題。”學(xué)生恍然大悟，對工業(yè)生產(chǎn)中的智慧嘖嘖稱奇。

又如，教學(xué)“氯堿工業(yè)”時(shí)，實(shí)景視頻中出現(xiàn)二次精餾塔和螯合樹脂塔時(shí)，學(xué)生興致很高，結(jié)合所學(xué)的教材內(nèi)容提出諸多疑問。有的學(xué)生問：“這么大的設(shè)備是干什么用的？”外景教師介紹：“氯堿工業(yè)所需的飽和食鹽水必須使用二次精餾的蒸餾水，精餾塔是用來做水的二次精餾的，精餾塔與教材中的蒸餾裝置作用相同?！庇械膶W(xué)生問：“為什么粗鹽的提純要使用螯合樹脂塔離子交換膜技術(shù)，使用化學(xué)試劑不能達(dá)到除雜效果嗎？”外景教師回答：“使用化學(xué)試劑提純粗鹽，一是達(dá)不到除雜的純度，會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，影響設(shè)備的安全運(yùn)行；二是工廠的規(guī)?；a(chǎn)需要的粗鹽量很大，使用化學(xué)試劑提純的效率跟不上?！边€有的學(xué)生問：“當(dāng)前，除了利用螯合樹脂塔離子交換膜技術(shù)外，還有更先進(jìn)的技術(shù)嗎？”外景教師坦誠地回答：“據(jù)行業(yè)內(nèi)部報(bào)道，這種技術(shù)目前是世界上使用最多的技術(shù)，更為先進(jìn)的技術(shù)尚停留在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，還沒有真正應(yīng)用到工廠生產(chǎn)中。具體是什么技術(shù)，我也不清楚，還請同學(xué)們刻苦學(xué)習(xí)專業(yè)知識，將來通過化學(xué)研究問鼎世界技術(shù)高峰?！边@樣的互動(dòng)交流把課堂推向了高潮，真切地驅(qū)動(dòng)了學(xué)生的深度思考，強(qiáng)化了學(xué)生的情感體驗(yàn)，激勵(lì)了學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)造的科學(xué)探究精神。

真情、實(shí)景下的學(xué)習(xí)交流，有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題特別是創(chuàng)新解決問題的能力和意識，使學(xué)生的創(chuàng)造潛能得以充分發(fā)揮，發(fā)展了學(xué)生的思維品質(zhì)和個(gè)性品質(zhì)。

（作者單位：宜昌市夷陵中學(xué)）