陳露
摘 要:化學(xué)德育滲透于化學(xué)教學(xué),是高中化學(xué)教學(xué)的根本任務(wù),也是高中德育的重要方式之一。從化學(xué)學(xué)科德育出發(fā),以上科版必修第一冊第3章第3節(jié)“硫循環(huán)和氮循環(huán)”為例,探討在化學(xué)教學(xué)中進行德育滲透的方法與啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:德育滲透;硫循環(huán);氮循環(huán)
一、滲透化學(xué)德育的必要性
黨和國家明確要求,中小學(xué)教師要將德育寓于各學(xué)科教學(xué)中,貫穿于教育教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。化學(xué)學(xué)科有著獨特的德育功能,化學(xué)德育滲透于化學(xué)教學(xué)是落實立德樹人根本任務(wù)的重要方式之一。因此,高中化學(xué)教師必須提高德育意識,將德育潛移默化地融入日常的教學(xué)過程中。
下面以上科版新教材必修第一冊第3章第3節(jié)“硫循環(huán)和氮循環(huán)”為例,探討在化學(xué)教學(xué)中進行德育滲透的方法與啟發(fā)。
二、滲透化學(xué)德育的教學(xué)設(shè)計
上科版新教材將元素化合物內(nèi)容編排在“物質(zhì)的分類”和“氧化還原反應(yīng)”之后,有利于用物質(zhì)類別和化合價變化指導(dǎo)該部分知識的學(xué)習,有利于學(xué)生的觀念建構(gòu),使學(xué)生從被動學(xué)習轉(zhuǎn)向自主探索事物的本質(zhì)規(guī)律,提升化學(xué)核心素養(yǎng)。本節(jié)課學(xué)生利用“價-類”二維圖,分析、梳理自然界中的硫循環(huán)和氮循環(huán),強化學(xué)生對物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的認識,幫助學(xué)生形成人與環(huán)境和諧共處、人與自然和諧共生的理念,發(fā)展學(xué)生“模型認知”“科學(xué)態(tài)度與社會責任”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本節(jié)課的教學(xué)流程如圖1所示。
三、滲透化學(xué)德育的教學(xué)過程
(一)情境引入,培養(yǎng)環(huán)保意識
【視頻播放】工業(yè)革命以來,過度的資源開發(fā)和利用,打破了自然界的平衡,生態(tài)危機是人類生存與發(fā)展的最大威脅。認識自然界中的硫循環(huán)和氮循環(huán),探討人與自然和諧相處的出路和前景意義重大。如何利用化學(xué)學(xué)科的知識和方法,建立人與自然和諧共處的生態(tài)文明關(guān)系是擺在人類面前的重要課題。
設(shè)計意圖:通過視頻引入,創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境。生態(tài)危機是人類生存與發(fā)展的最大威脅,這一活動可以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。
(二)問題解決,構(gòu)建知識體系
【資料卡1】地球上硫最主要的儲集庫是巖石和海洋,地球表面硫循環(huán)主要發(fā)生在海洋、大氣、生物和人類活動之間。硫循環(huán)的基本過程是:陸地和海洋中的硫通過生物分解、火山噴發(fā)以硫化氫(H2S)、二氧化硫(SO2)等形式進入大氣,火山口處有硫單質(zhì)(S)。
【資料卡2】礦石中含硫比較多的是硫鐵礦(FeS2)。氧化鐵硫感菌是一種親酸的化學(xué)自養(yǎng)菌,生長在溫泉、火山裂縫和高酸性硫化礦床的排水中。氧化鐵硫桿菌能促使黃鐵礦氧化成Fe2(SO4)3和H2SO4。在重晶石(BaSO4)、石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等礦石中也含有硫元素。
【問題鏈1】自然界中的硫循環(huán)
1.根據(jù)資料卡1和資料卡2,利用“價-類”二維圖,分析、梳理自然界中的硫循環(huán)?!皟r-類”二維圖的橫坐標為硫元素形成的物質(zhì)類別,從左往右依次為單質(zhì)、氫化物、氧化物、酸、鹽,縱坐標為硫元素常見的化合價,從下往上依次為-2、0、+4、+6,在元素價態(tài)和類別相對應(yīng)的位置標出資料卡中含硫物質(zhì)的化學(xué)式,并用箭頭表示含硫物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
2.談?wù)勅祟惢顒訉α蜓h(huán)的影響。
設(shè)計意圖:利用“價-類”二維圖,引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)類別和化合價兩個角度構(gòu)建硫循環(huán)模型,掌握物質(zhì)的通性和轉(zhuǎn)化關(guān)系。通過硫循環(huán)過程的介紹,展示了硫元素是怎樣在自然界中以不同價態(tài)形式的物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化、遷移和循環(huán),為接下來的氮循環(huán)建立元素循環(huán)的基本模型,同時為后續(xù)酸雨的介紹做好鋪墊。
【問題鏈2】自然界中的氮循環(huán)
1.利用“價-類”二維圖,分析、梳理自然界中的氮循環(huán)。氮循環(huán)“價-類”二維圖的橫坐標為物質(zhì)類別,從左往右依次為單質(zhì)、氫化物、氧化物、酸、鹽,縱坐標為氮元素常見的化合價,從下往上依次為-3、0、+2、+4、+5,在相對應(yīng)的位置標出含氮物質(zhì)的化學(xué)式,并用箭頭表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
2.談?wù)勅祟惢顒訉Φh(huán)的影響。
【拓展視野】介紹隨著社會的發(fā)展,人類活動產(chǎn)生的過量氮氧化物的排放對環(huán)境造成的破壞,以及對人類健康的危害;科學(xué)家利用化學(xué)方法減少氮氧化物的排放。
設(shè)計意圖:類比硫循環(huán)“價-類”二維圖,引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)氮循環(huán)“價-類”二維圖?!皟r-類”二維認知模型使學(xué)生能將化學(xué)事實和理論模型進行關(guān)聯(lián)和合理匹配,應(yīng)用理論模型解釋或推測物質(zhì)的性質(zhì)與變化。通過介紹過量含氮物質(zhì)的危害以及科學(xué)家通過化學(xué)方法減少氮氧化物的排放,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
【問題鏈3】酸雨
1.什么是酸雨?酸雨中含有哪些酸性物質(zhì)?
2.歸納硫酸型酸雨形成的兩種途徑;歸納硝酸型酸雨形成的一種途徑。
3.歸納酸雨的危害。各小組交流討論:指出酸雨對河流、土壤、建筑等方面造成的危害。
4.各小組討論酸雨防治的措施,并進行評價、補充、完善。
【拓展視野】硫酸型酸雨防治最有效的途徑就是減少SO2的排放,空氣中的SO2主要來自煤和石油的燃燒。工業(yè)上通常將CaO和煤混合,燃燒時硫元素轉(zhuǎn)化成SO2,再與CaO、O2反應(yīng)生成CaSO4,最終將煤中的硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4進入煤渣,大大減少了SO2的排放,該方法稱之為“鈣基固硫”。
設(shè)計意圖:過量SO2的排放會導(dǎo)致酸雨的形成,可見人類活動影響了自然界的硫循環(huán),從而引發(fā)了一系列的環(huán)境問題,引發(fā)學(xué)生對人與自然關(guān)系的思考,使學(xué)生意識到自然界生態(tài)平衡和元素循環(huán)一旦被人類活動破壞,就會反過來影響人類。探究防治酸雨的措施以及“鈣基固硫”的工業(yè)方法,凸顯化學(xué)學(xué)科的社會功能與責任,凸顯化學(xué)學(xué)科的重要意義與社會責任。通過學(xué)習酸雨的形成、危害及防治,既展示了人類活動導(dǎo)致的環(huán)境問題,又體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科為治理、改善環(huán)境問題所發(fā)揮的積極作用,增強學(xué)生“認同化學(xué)、贊賞化學(xué)”的意識。
(三)能力提升,增強社會責任
【交流學(xué)習】古今中外有很多“生態(tài)興則文明興,生態(tài)衰則文明衰”的事例,請同學(xué)們從正反兩個方面舉一些實例。
設(shè)計意圖:學(xué)生能認識到物質(zhì)循環(huán)對社會發(fā)展的價值,對環(huán)境保護的影響。從正反兩方面舉例交流,使學(xué)生深刻認識到人與自然和諧相處是人類社會向著更加美好的方向發(fā)展的關(guān)鍵因素。人與自然和諧相處,是人們應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度和社會責任,進而幫助學(xué)生樹立學(xué)好化學(xué)、服務(wù)社會的堅定信念。
四、滲透化學(xué)德育的教學(xué)啟發(fā)
化學(xué)是一把“雙刃劍”,可以推動社會的發(fā)展,也可以給人類和環(huán)境帶來危害。人類只有合理、正確地利用化學(xué)知識,才能使化學(xué)為社會的發(fā)展做貢獻。教師將化學(xué)德育滲透于化學(xué)教學(xué),增強學(xué)生認同化學(xué)、贊賞化學(xué)的意識,使學(xué)生端正思想、正確認識化學(xué)、合理利用化學(xué)是非常重要的。將化學(xué)德育滲透于化學(xué)教學(xué),教師可以從以下三個方面入手。
(一)教師要提高學(xué)科德育滲透的認識
教師要認識到化學(xué)教學(xué)中進行化學(xué)德育滲透的重要性,將化學(xué)教學(xué)與德育結(jié)合,更好地落實立德樹人的根本任務(wù)。教師要多閱讀德育相關(guān)書籍和雜志,如《今天怎么做德育》《有效德育三部曲》《中小學(xué)德育》等。教師學(xué)習德育知識,了解德育發(fā)展的趨勢,為化學(xué)德育滲透于化學(xué)教學(xué)實踐中做好充足的準備。
(二)教師要巧用德育素材
教師要善于查找、運用德育素材,如新聞時事、化學(xué)史、諾貝爾化學(xué)獎等,將這些素材設(shè)計成恰當?shù)慕虒W(xué)情境,激發(fā)學(xué)生興趣。教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上下載一些有趣的視頻和生動的圖片,這樣可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習的積極性,進而提升課堂教學(xué)效果。教材中也有許多與德育聯(lián)系緊密的素材,挖掘與德育有關(guān)的內(nèi)容,在化學(xué)教學(xué)中滲透德育,既豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,又發(fā)展了學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
(三)教師要圍繞課堂滲透德育
教師要思考怎樣才能把德育做到自然又恰到好處,只有這樣才能收獲良好的教育效果。教師可以利用任務(wù)化教學(xué),將大任務(wù)分解為幾個小任務(wù),再將小任務(wù)設(shè)計成層層遞進的問題鏈,引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位,通過交流討論、合作學(xué)習解決問題。這一過程可以培養(yǎng)學(xué)生的合作意識、探究精神以及運用知識解決問題的能力。
化學(xué)德育滲透于化學(xué)教學(xué)是化學(xué)教師按照黨和國家的育人目標,依據(jù)《普通高中化學(xué)課程標準(2017年版,2020年修訂)》和化學(xué)教材,在教學(xué)各個環(huán)節(jié)恰當?shù)貪B透德育,在發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的同時,滲透科學(xué)態(tài)度、環(huán)保意識、社會責任等。
參考文獻:
陳進前.化學(xué)必修課程與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的匹配性研究[J].化學(xué)教學(xué),2018(5):3-8.