唐泓

摘要：從2008年北京奧運會到2022年北京冬奧會上的火炬材料的變化入手，開展主題式教學，在材料的“賞”“析”“用”三個教學環(huán)節(jié)中設計了一系列問題與學生互動，學生依據(jù)已有經(jīng)驗進行討論并解決問題，培養(yǎng)學生的科學探究與實踐、化學觀念、科學態(tài)度與責任等核心素養(yǎng)。

關鍵詞：“生活即教育”思想；新型材料；真實情境；化學觀念

文章編號：1008-0546（2023）08-0047-04?? 中圖分類號：G632.41?? 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.08.010

一、“生活即教育”思想

《義務教育化學課程標準（2022版）》要求：化學課程立足學生的生活經(jīng)驗，反映人類探索物質世界的化學基本觀念和規(guī)律，融入社會主義核心價值觀的基本內(nèi)容和要求，傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化；引導學生形成正確的世界觀、人生觀和價值觀，厚植愛國主義情懷，樹立為實現(xiàn)中華民族偉大復興和推動社會進步而奮斗的崇高目標。[1]

“生活即教育”是陶行知教育思想的精髓，有三層含義：一是生活含有教育的意義；二是教育要以生活為中心；三是生活決定教育，教育改造生活。由此可見，“生活即教育”強調教育要以生活為中心，一方面說生活中蘊含著豐富的教育資源，另一方面說教育的目的是學生未來成功的生活，這既是所有學科教育的出發(fā)點和歸屬，又是教育素材的源泉和集中地。[2]

滬科版初三化學的第九章內(nèi)容“化學與社會發(fā)展”與生活關系密切。在科技發(fā)展日新月異的今天，可以將這一章的教學內(nèi)容與中國“新科技”緊密結合，讓初三學生在學習新課的最后一段時間內(nèi)感受到化學的獨特魅力，培養(yǎng)學生的民族自豪感。

二、教學目標

1.通過“火炬”材料的分析，使學生掌握材料的分類并會區(qū)別各種材料；

2.通過“火炬”材料的變化，結合課內(nèi)知識，進行拓展學習，使學生體會到化學與生活的密切聯(lián)系；

3.通過“雙碳”背景下火炬材料的變化，使學生認識中國科技發(fā)展速度之快，培養(yǎng)學生的自豪感和社會責任感。

三、教學思路

“新型材料的研制”教學設計思路見圖1。

四、教學過程

課前預先讓學生了解冬奧會上的“黑科技”，并記錄自己感興趣的材料，以便課上討論。

教師課前準備的講義上需要涉及氣凝膠、常見陶瓷、常見塑料和常見纖維的介紹，布置學生預習任務（學生可查閱資料）。

【課堂引入】

【教師】2022年2月4日北京冬奧會的開幕式讓14多億中國人民難以忘懷。開幕式上，全世界都是中國發(fā)展的見證者，在這場中華文明與奧林匹克精神交織相融的盛大儀式背后，也閃耀著化學的身影。

火炬點火儀式永遠是奧運會開幕式上濃墨重彩的一筆，2008年的北京奧運會火炬“祥云”和2022年的北京冬奧會火炬“飛揚”都是中華文明和中國科技的結晶。

環(huán)節(jié)一：從“祥云”到“飛揚”：賞材料

【教師】接下來讓我們一起通過視頻來欣賞這兩支火炬?！跋樵啤被鹁妗ⅰ帮w揚”火炬分別見圖2和圖3。

【教師播放視頻，學生記錄視頻中提到的兩個火炬所用材料】

【教師】剛剛的視頻中提到了哪些主要材料？

【學生】“祥云”火炬的主要材料是鋁合金和塑膠漆（教師補充介紹：塑膠漆以樹脂為主要原料），“飛揚”火炬以碳纖維和樹脂為主要材料。

【教師】從“祥云”火炬到“飛揚”火炬，材料上究竟有怎樣的不同？接下來我們進行分別介紹。

設計意圖：2022年的北京冬奧會上出現(xiàn)了很多黑科技，這場運動盛會也受到很多學生關注。除了激動人心的運動比賽，背后材料發(fā)揮的作用不可小覷。本節(jié)課從冬奧會的火炬材料入手，將奧運會的“祥云”和此次“飛揚”兩支火炬的材料進行對比，展開對于材料的認識和材料分類的學習。

環(huán)節(jié)二：從“祥云”到“飛揚”：析材料

【教師】首先，我們對“祥云”火炬的鋁合金外殼進行討論。在第五章“金屬的冶煉與利用”中我們學過合金，請同學們回憶所學知識。

【學生】對常見的合金進行討論交流。

【教師】我們把金屬材料歸入無機材料，在無機材料中還有另一個分支——無機非金屬材料。

【教師】介紹無機非金屬材料。

重點介紹：第十五屆江西省體育運動會的火炬制作方案是將千年窯火與體育圣火交相輝映，將陶瓷與金屬器材完美結合，能很好地向世人傳遞華夏文明。陶瓷外殼火炬見圖4。

【教師】現(xiàn)在生活中有更多新型的無機非金屬材料，例如——氣凝膠。

【學生】閱讀講義有關氣凝膠的部分，回答氣凝膠的特點及用途。

【教師】通過詢問或查閱資料，找出其他新型的無機非金屬材料，并作簡單了解，向其他同學介紹。

【教師】從“祥云”火炬到如今的“飛揚”火炬，外殼從鋁合金變成現(xiàn)在的碳纖維復合材料，那碳纖維是如何制作成火炬的呢？

【播放視頻】“飛揚”火炬外殼制作過程。

【學生】根據(jù)課本內(nèi)容介紹復合材料概念，列舉幾種復合材料并根據(jù)預習內(nèi)容作簡單介紹。

【教師】補充介紹其他復合材料。

【教師】在兩代火炬中都用到的樹脂是什么呢？

教師介紹樹脂是制作塑料、合成橡膠、合成纖維的主要原料，在初中化學中，這三種材料統(tǒng)稱為有機合成高分子材料。

教師介紹兩種塑料，即聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）后，提問：如何區(qū)別這兩種塑料呢？

【學生活動】在酒精燈火焰上灼燒 PE 塑料，觀察現(xiàn)象并交流。

【教師演示】灼燒PVC塑料，描述現(xiàn)象。

小結：取樣，灼燒，若有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，則為聚氯PVC；反之，則為PE。

【播放視頻】“白色污染”的危害。

【學生】介紹自己通過預習了解到的纖維制品。

【教師】補充介紹纖維的分類及各種纖維的優(yōu)劣。

提出問題：如何區(qū)別羊毛、棉線、合成纖維？

【學生實驗】1.在酒精燈火焰上分別灼燒三種物質，記錄現(xiàn)象并交流。

2.將三種物質分別放入稀酸溶液和稀堿溶液中，記錄現(xiàn)象并交流。

【播放視頻】疫情以來，口罩的使用量大幅增加，其中難以降解的合成纖維對環(huán)境有不可忽視的影響。

【教師】介紹合成橡膠與天然橡膠的區(qū)別。

【學生任務】根據(jù)課堂所學，以思維導圖的形式對課堂內(nèi)容進行總結并交流。

【學生活動】根據(jù)所學知識，將課前了解到的冬奧會材料進行分類并討論。

設計意圖：課堂以“火炬”材料為核心，對生活中常見材料的區(qū)分與用途進行交流，使學生體會到化學源自于生活，也可以改善生活。各種材料的分類一直是學生易混淆的點，根據(jù)往屆學生的學習情況，較多學生無法對合金進行正確分類，所以本節(jié)課在介紹合金時，先讓學生進行自主復習并討論補充，加深印象。兩種塑料和三種纖維的鑒別是本節(jié)課知識重點，學生進行實驗研究，增加課堂趣味性。最后用思維導圖總結本節(jié)課學習內(nèi)容，使思維可視化。

環(huán)節(jié)三：從“祥云”到“飛揚”：用材料

【教師】在北京冬奧會上展示的碳纖維除了在火炬外殼上使用，在頭盔、速滑冰鞋和冰球桿上也大放異彩，生活中碳纖維的應用同樣非常廣泛。碳纖維材料制品見圖5至圖8。

【教師】展示碳纖維在生活中的應用，并讓學生交流自己見過的新材料在生活中的應用。

【教師】冬奧會上，碳纖維編織出“飛揚”夢，火炬雖小，但其中凝結著無數(shù)科研工作者夜以繼日的研究成果，在全球“碳達峰”和“碳中和”呼聲日益高漲的今天，火炬還采用了氫氣作為清潔燃料，不僅體現(xiàn)了綠色低碳的環(huán)保理念，更彰顯出中國的大國擔當！

新材料的發(fā)展是一個國家科技實力的體現(xiàn)，相信在不久的將來會有更多性能優(yōu)異的材料應用于尖端科技！

設計意圖：新材料是一個國家科技進步的基石。本節(jié)課除了讓學生學習課內(nèi)知識，還對當下熱門材料進行拓展了解，并且立足于時代背景和冬奧會的契機，進一步使學生體會到化學的發(fā)展可以推動人們生活質量的提高，也向學生展示了在“雙碳”目標下中國的實際行動，培養(yǎng)學生的社會責任感。

五、教學反思

初三學生的下學期時間緊、任務重，所以通常情況下對于這一節(jié)內(nèi)容的教學大多是照本宣科，課堂枯燥乏味。本文以大多數(shù)學生關注的北京冬奧會的開幕式作為情境，將其中的火炬材料作為切入點，激發(fā)學生的學習興趣，同時，對當下的熱門材料的實際應用進行交流，拓寬學生的知識面，使學生切實體會到化學與生活的密切聯(lián)系。

“新型材料的研制”課程內(nèi)容難度不大，在查閱文獻時，發(fā)現(xiàn)鮮有教師對這部分內(nèi)容進行主題式教學，本文是對這部分內(nèi)容的教學嘗試，尚存在一些不足之處：

1.學生活動設計得不夠精彩，還是按照書本內(nèi)的既定實驗進行課堂教學。筆者認為課前可以作更加充分的準備，例如準備更多材料樣品，讓學生在課堂上對材料進行觀察、比較，使學生有更直觀的感受。

2.本節(jié)課立足于真實情境，有教師引導下的學生活動，讓學生自主探討交流，用“火炬”材料的剖析將課內(nèi)知識和課外拓展進行結合，但是缺少了具有挑戰(zhàn)性的問題。筆者認為在進行本節(jié)課教學設計時，可以更加重視具有挑戰(zhàn)性和趣味性的問題的設計，讓問題驅動課堂，激發(fā)學生的學習興趣。

3.材料挖掘還需更加全面深入，課堂講授應當交代清晰?！帮w揚”火炬的內(nèi)核采用的是鋁合金材質，本節(jié)課重在講述材料的發(fā)展，但對此沒有特意強調，課后詢問學生，發(fā)現(xiàn)學生認為“飛揚”火炬只采用了碳纖維復合材料，形成了錯誤理解。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]李小靜.基于“生活即教育”的發(fā)展性任務在初中化學教學中的應用[J].化學教學，2021（8）：52-55.