劉斌

摘要：文章基于新冠疫情期間一則安全提示進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生深入認(rèn)識乙醇與次氯酸鈉的相關(guān)性質(zhì)，在此過程中培養(yǎng)學(xué)生利用化學(xué)原理解決實(shí)際問題的能力及批判性思維能力，提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：新冠肺炎;次氯酸鈉;核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2020）10-0088-03

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi： 10.3969/j.issn.1008-0546.2020.10.023

一、設(shè)計背景

化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)是指學(xué)生通過學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科的知識與技能、思想與方法，養(yǎng)成重要的觀念、關(guān)鍵的能力與必備的品格，是化學(xué)學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出：化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)精神與社會責(zé)任”五個方面，涵蓋化學(xué)學(xué)科觀念、學(xué)科思維、學(xué)科實(shí)踐以及學(xué)科價值四個方面。

真實(shí)問題來源于真實(shí)世界，是與科技和社會相關(guān)的、能真實(shí)反映化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)和獨(dú)特價值的問題，強(qiáng)調(diào)情境性。真實(shí)問題的解決可以使學(xué)生養(yǎng)成在面臨與化學(xué)有關(guān)問題的挑戰(zhàn)時，能從化學(xué)的視角去思考問題，做出更理智、更科學(xué)的判斷與決策。

化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與發(fā)展離不開基于真實(shí)問題情境的學(xué)習(xí)。這就要求化學(xué)教師在教學(xué)設(shè)計時將教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法和學(xué)習(xí)任務(wù)融合在特定的情境中，讓學(xué)生在真實(shí)問題的解決過程中理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，建構(gòu)知識、技能體系，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、設(shè)計思路

2020年新春伊始，一場突如其來的新冠病毒感染的肺炎疫情席卷全國各地。在這次抗擊新冠病毒肺炎的戰(zhàn)斗中，我們看到化學(xué)無處不在：對冠狀病毒的認(rèn)識、治療、預(yù)防，醫(yī)療用品的制造、日常消毒，無不體現(xiàn)化學(xué)的地位與作用。但是，通過此次疫情，我們也看到：普通大眾的化學(xué)知識還比較欠缺，對化學(xué)的理解和認(rèn)識還不夠，疫情爆發(fā)以來網(wǎng)上流傳的與化學(xué)有關(guān)的謠言給公眾造成了極大的困擾和恐慌。

新冠疫情爆發(fā)后，學(xué)校響應(yīng)國家號召，開展了“停課不停學(xué)”教學(xué)活動，廣大教師利用線上教學(xué)，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固舊知，并在此過程中提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。就化學(xué)學(xué)科而言，結(jié)合此次疫情中出現(xiàn)的與化學(xué)有關(guān)的真實(shí)問題情境，幫助學(xué)生加強(qiáng)對化學(xué)的理解和認(rèn)識，是一件非常有意義的事。為此，筆者基于新冠疫情期間網(wǎng)絡(luò)流傳的一則安全提示進(jìn)行了一些嘗試。

三、教學(xué)過程

【環(huán)節(jié)一】展示情境，提出問題

新冠疫情爆發(fā)后，殺菌消毒成為一項(xiàng)非常重要的工作，如何做好殺菌消毒工作，各種媒體都給出了很多建議和安全提示，以下是一則見諸網(wǎng)絡(luò)等新聞媒體并聲稱是衛(wèi)健委發(fā)布的安全提示：

1.各單位或者家庭在儲存酒精、84消毒液時，無論量多量少，切記不要二者混儲，必須分開儲存。

2.84消毒液和酒精不可混合使用，混合后可能產(chǎn)生氯氣，氯氣是劇毒氣體，人體吸人后易感染呼吸道和肺部，導(dǎo)致支氣管炎和肺水腫，吸入量過大導(dǎo)致心臟驟停。

3.請保管和使用人員切實(shí)加強(qiáng)管理和使用，確保安全！

【問題設(shè)計】請結(jié)合這條安全提示思考以下問題：

1.你所知道的消毒劑相互之間不能混用的信息有哪些？

2.酒精和84消毒液分別應(yīng)該如何存儲？為什么？

3.這則安全提示認(rèn)為酒精和84消毒液不能混儲、混用的原因是什么？

4.基于氧化還原反應(yīng)的原理，推測84消毒液和酒精混合使用，是否可能會產(chǎn)生氯氣？說明推測的依據(jù)。

【設(shè)計意圖】展示情境，吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動學(xué)生思考的積極性。通過對教師所設(shè)計的三個問題的思考，達(dá)到以下目的：（1）加強(qiáng)對學(xué)生的安全教育;（2）復(fù)習(xí)鞏固酒精、次氯酸鈉等物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì);（3）培養(yǎng)學(xué)生從材料中提取信息的能力;（4）從化學(xué)反應(yīng)原理的角度分析化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的可能性，提升學(xué)生利用化學(xué)原理解決實(shí)際問題的能力。

【環(huán)節(jié)二】提供信息，初步判斷

教師提供以下信息作為支撐，引導(dǎo)學(xué)生初步判斷這條安全提示的科學(xué)性：

信息一：84消毒液的有效成分是次氯酸鈉（NaCl0），溶液呈堿性。

信息二：通過查閱大學(xué)有機(jī)化學(xué)教材，可得以下信息：C2H50H+NaClO→NaCl+CH3CHO+H2O，CH3CHO在堿性條件下可以進(jìn)一步與NaClO發(fā)生鹵仿反應(yīng)，生成CHCl3（氯仿），CHCl3在光照條件下得到COCl2（光氣），光氣是一種劇毒氣體。

【問題設(shè)計】結(jié)合所給信息思考以下問題：

1.從84消毒液所含成分來看，84消毒液和酒精混合會不會逸出氯氣？為什么？

2.84消毒液和酒精混合帶來的危害主要是什么？

【設(shè)計意圖】通過討論問題l，讓學(xué)生認(rèn)識到氣體從溶液中選出受到所處的酸堿環(huán)境的影響;問題2則是讓學(xué)生通過信息二獲取到新知識，認(rèn)識到次氯酸鈉和酒精混合從理論上來說確實(shí)能夠產(chǎn)生對人體有害的氣體。

【環(huán)節(jié)三】實(shí)驗(yàn)支撐，深化認(rèn)識

環(huán)節(jié)一和環(huán)節(jié)二的討論與分析都是基于書本上的原理及相關(guān)信息?；瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)生的過程是非常復(fù)雜的，受眾多因素的制約，有機(jī)反應(yīng)更是如此，實(shí)際情況到底怎樣呢？為此筆者提供了一些實(shí)驗(yàn)信息。

實(shí)驗(yàn)信息1：提供筆者將84消毒液與乙醇混合的家庭實(shí)驗(yàn)視頻（實(shí)驗(yàn)顯示：84消毒液和乙醇混合的過程放熱，混合后有氣泡產(chǎn)生）。 實(shí)驗(yàn)信息2：提供發(fā)表于2015年《澳大利亞法醫(yī)科學(xué)雜志》的一篇題為《DNA污染最小化——尋找一種有效的清洗方法》論文中的部分內(nèi)容。

（1）將1%的NaClO溶液噴在實(shí)驗(yàn)設(shè)備表面，等待5分鐘，擦干后再用70%的乙醇擦拭，不論是光滑亦或粗糙表面上的DNA、唾液等實(shí)驗(yàn)殘留物均可除去。安全測試顯示次氯酸鈉和乙醇混合能夠產(chǎn)生達(dá)到甚至超過安全濃度的氯氣。

（2）氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀分析表明當(dāng)1%的次氯酸鹽和乙醇在密封環(huán)境室溫條件下混合時會產(chǎn)生高濃度的氯仿。待次氯酸鹽干燥以后再擦酒精，就檢測不到氯仿了。

【問題設(shè)計】結(jié)合提供的實(shí)驗(yàn)材料，思考下列問題

1.結(jié)合實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)一步思考，實(shí)驗(yàn)過程中酒精和84消毒液混合后產(chǎn)生的氣體一定是信息二所說的氯仿或者光氣嗎？還有哪些可能？試分析原理。

2.從所提供的《澳大利亞法醫(yī)科學(xué)雜志》的這篇論文的研究內(nèi)容中你能得到哪些結(jié)論？

3.結(jié)合所提供的《澳大利亞法醫(yī)科學(xué)雜志》論文的研究結(jié)果，對于衛(wèi)健委的“84消毒液和酒精不可混合使用，混合后可能產(chǎn)生氯氣”安全提示你有怎樣的認(rèn)識？

【設(shè)計意圖】通過問題l的討論，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生從理論上思考產(chǎn)生氣體的各種可能性及其原因，在此過程中讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)反應(yīng)過程的復(fù)雜性;通過問題2的討論進(jìn)一步讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性，受各種因素（如濃度）的制約;通過問題3的討論讓學(xué)生認(rèn)識到理論不等于實(shí)際，理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際需要考慮“條件”。

【環(huán)節(jié)四】反思總結(jié)，認(rèn)識提升

【問題設(shè)計】反思以上討論交流的整個過程，回答下列問題：

1.媒體上流傳的這條安全提示有沒有價值？價值在哪兒？ 2.通過以上對這條安全提示的深入分析，你有哪些認(rèn)識和感想？

【設(shè)計意圖】通過對問題l的分析，讓學(xué)生認(rèn)識到84消毒液和酒精混合后即便產(chǎn)生的氯氣、氯仿、光氣等物質(zhì)的量不多，但是這條安全提示提醒人們在殺菌消毒的過程中不要將二者混合使用還是有可取之處的，至少混合使用會降低殺菌消毒的效果，進(jìn)而讓學(xué)生學(xué)會辯證地看問題。通過對問題2的思考，讓學(xué)生進(jìn)一步形成以下觀念：

1.化學(xué)反應(yīng)是一個復(fù)雜的過程，反應(yīng)物到產(chǎn)物絕不是簡單的一蹴而就的。

2.化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生受各種因素的制約，條件不同，產(chǎn)物可能不一樣，而要了解這其中的秘密，唯有通過探索與實(shí)驗(yàn)。

3.作為高中生，對于生活中的一些現(xiàn)象要有自己的判斷，根據(jù)所學(xué)知識作科學(xué)、合理的判斷，不能人云亦云。

四、結(jié)語

約翰·杜威在他的《民主主義與教育》一書中說：教育不能脫離現(xiàn)實(shí)環(huán)境，不能孤立地、抽象地訓(xùn)練學(xué)習(xí)者的思維力。學(xué)生的學(xué)習(xí)行為應(yīng)在真實(shí)問題解決中發(fā)生。解決問題的能力是學(xué)生面向未來應(yīng)該具備的關(guān)鍵能力之一，也是重要的學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)生能否應(yīng)對和解決陌生的、復(fù)雜的、開放性的真實(shí)問題情境，包括在不同化學(xué)情境下發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，是檢驗(yàn)其核心素養(yǎng)水平的重要方面。

本節(jié)課以對此次抗擊新冠病毒疫情的過程出現(xiàn)的一則安全提示的辨析為問題情境，從理論和實(shí)驗(yàn)兩個層面，通過一系列問題的解決使學(xué)生保持對物質(zhì)及其變化的好奇和探究欲望，培養(yǎng)積極探索科學(xué)問題的熱情和解決生活中的化學(xué)問題的能力，突出化學(xué)科學(xué)對提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)人類社會發(fā)展的價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018

[2] 曹旭琴.基于真實(shí)問題培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)——以“原電池的原理及應(yīng)用”復(fù)習(xí)課為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2019（9）：33-36

[3]Kaye N.Ballantyne， Renato Salemi，F(xiàn) abio Guarino，James R.Pearson， Dale Garlepp， Stephen Fowler&Roland A.H.vanOorschot.DNA contamination miniiuization-finding an effec-tive cleaning method[J ].Australian Journal of F'orensic Sci-ences，2015（4）：428-439