邱長恩

化學新課標要求學生能“對復雜化學問題情景中的關(guān)鍵要素進行分析，建立解決復雜化學問題的思維框架，養(yǎng)成獨立思考、敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神”。高中化學理論知識與生活、生產(chǎn)實踐聯(lián)系緊密，基于這種聯(lián)系創(chuàng)設(shè)的“實景課堂”教學法是依托化學課堂教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的有效方法，有利于上述目標的達成。

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

為改變學生創(chuàng)新思維發(fā)展受課堂教學時空局限的現(xiàn)狀，筆者團隊采用基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“實景課堂”教學法，通過現(xiàn)場網(wǎng)絡連線，將工廠、企業(yè)生產(chǎn)的實時情景傳送到教室中，同時將課堂教學的信息實時反饋到生產(chǎn)現(xiàn)場，使學生產(chǎn)生身臨其境的學習體驗，為學生提供創(chuàng)新思維培養(yǎng)的資源和技術(shù)保障。

課堂上，學生依托互聯(lián)網(wǎng)交互設(shè)備和教學平臺，可以實時聽取外景教師對與課堂教學內(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，也可與外景教師實時交流。這樣的教學資源和學習方式，不僅使授課過程更加直觀、生動，而且為學生自主學習搭建了環(huán)境，充分激發(fā)了學生主動探究的興趣，促進了學生深度學習的發(fā)生，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。同時，實景的引入較好地彌補了學校教師化學實際應用知識不足的缺點。

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

新課標和高考評價體系要求教學設(shè)計要立足“在什么情境下運用什么知識解決什么問題或完成什么任務”。基于“實景課堂”教學法創(chuàng)新設(shè)計的學習活動，能為學生深度思考和探究提供載體。

如教學“工業(yè)合成氨”時，授課教師先用微課呈現(xiàn)“合成氨的由來”故事，并提問：“同學們想不想知道現(xiàn)代工廠是怎樣合成氨的呢？”接著，授課教師通過“恒坐標”網(wǎng)絡平臺將湖北宜化集團的工程師引入課堂。視頻畫面中，工程師為學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：“教材所介紹的合成氨的原理是，氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化劑條件下合成氨。工廠生產(chǎn)氨時需要什么條件呢？”學生的學習熱情立即被激發(fā)出來，跟隨鏡頭下的工程師走進生產(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。學生認真觀看實景視頻，爭先恐后地與工程師互動，提出諸如“工業(yè)生產(chǎn)所需的氮氣和氫氣來源于哪里？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璧牡獨夂蜌錃馐怯迷牧厦号c水和空氣反應制取的，即經(jīng)過‘C+H2O=CO+H2，2C+O2=2CO，CO+H2O=CO2+H2’反應，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，不會浪費?！惫こ處熁卮饘W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？”學生通過平臺競相回答問題，得出“原料混合氣中的氫氣會和四氧化三鐵反應生成單質(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；氨的熔點是-33.5℃，它汽化時吸收大量的熱量，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鏡頭觀察現(xiàn)實的合成塔等先進設(shè)備，再到與化工專家現(xiàn)場互動，交流合成氨的工藝及氨的用途，學生經(jīng)歷了教材中的靜態(tài)方程式與鮮活的工業(yè)生產(chǎn)實際相互觀照的過程，了解了除教材內(nèi)容以外的實用知識，如工廠用于合成氨的氮氣和氫氣是如何產(chǎn)生的、合成氨的經(jīng)濟效益等。由此，學生對與氨相關(guān)的知識形成了更全面的認識，理解了所學化學知識的實際價值，強化了熱愛化學、學以致用的情感。這種深度體驗式的學習使學生思維活躍、發(fā)散，培養(yǎng)了學生用聯(lián)系和發(fā)展的眼光看待化學知識的能力和意識。

三、驅(qū)動深度交流，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)實際情況，綜合運用各種知識和經(jīng)驗解決實際問題。在實景課堂教學中，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，坦誠地與學生深度交流，拓展學生的學科視野，提升學生分析問題、解決問題的能力，從而促進學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

例如，教學“硫酸工業(yè)”時，學生對“2SO2（g）+O2（g）？2SO3（g） ΔH=-196.6kJ/mol”的反應條件提出質(zhì)疑：“依據(jù)平衡移動原理，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物的轉(zhuǎn)化率，但增大壓強對設(shè)備和能源的要求也隨之增大，一味追求高壓帶來的轉(zhuǎn)化率反而會降低生產(chǎn)效益；雖然低溫可以增大反應物的轉(zhuǎn)化率，但反應速率慢會導致生產(chǎn)速率低。在實際的工業(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?！睂W生恍然大悟，對工業(yè)生產(chǎn)中的智慧嘖嘖稱奇。

又如，教學“氯堿工業(yè)”時，實景視頻中出現(xiàn)二次精餾塔和螯合樹脂塔時，學生興致很高，結(jié)合所學的教材內(nèi)容提出諸多疑問。有的學生問：“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)，使用化學試劑不能達到除雜效果嗎？”外景教師回答：“使用化學試劑提純粗鹽，一是達不到除雜的純度，會影響產(chǎn)品質(zhì)量，影響設(shè)備的安全運行；二是工廠的規(guī)模化生產(chǎn)需要的粗鹽量很大，使用化學試劑提純的效率跟不上?！边€有的學生問：“當前，除了利用螯合樹脂塔離子交換膜技術(shù)外，還有更先進的技術(shù)嗎？”外景教師坦誠地回答：“據(jù)行業(yè)內(nèi)部報道，這種技術(shù)目前是世界上使用最多的技術(shù)，更為先進的技術(shù)尚停留在實驗室研發(fā)階段，還沒有真正應用到工廠生產(chǎn)中。具體是什么技術(shù)，我也不清楚，還請同學們刻苦學習專業(yè)知識，將來通過化學研究問鼎世界技術(shù)高峰?！边@樣的互動交流把課堂推向了高潮，真切地驅(qū)動了學生的深度思考，強化了學生的情感體驗，激勵了學生創(chuàng)新、創(chuàng)造的科學探究精神。

真情、實景下的學習交流，有助于培養(yǎng)學生發(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，使學生的創(chuàng)造潛能得以充分發(fā)揮，發(fā)展了學生的思維品質(zhì)和個性品質(zhì)。

（作者單位：宜昌市夷陵中學）