巧借普子“茅台”化学数据桥联情感态度教育

2016-05-14夏振洋廖宇文黄诚刘光文李伟华

化学教与学 2016年9期

夏振洋廖宇文黄诚刘光文李伟华

摘要：教学过程中如何渗透情感态度教育是教学研究的难点问题，通过数字化仪器采集“xx”白酒酿酒用水的水质数据，并通过课堂教学探究和数据分析表征、教学过程中情感模型架构分析，例证了巧用乡土知名特产结合课堂教学会极大地引起共鸣，唤醒学生的正确情感态度价值观的建立。

关键词：数据；桥联；情感态度；可视化

文章编号：1008-0546（2016）09-0051-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.019

化学教学中渗透情感态度价值观教育是教学的难点，在传统的教学方法中也难以实施。已有不少学者已进行了尝试，如：姚林群[1]通过课堂层面将人的发展三感：道德感、理智感、美感与深层教学构建成体系。白秋莲[2]将《必修1》和《必修2》教育要素梳理并对态度目标的达成提出具体的建议。丁海嵘[3]借助教学载体对化学情感态度与价值观进行了例证实践，孙晓明[4]提出要科学渗透情感态度与价值观目标。这些研究对于情感态度教育没有在技术层面上解决问题，美国教育技术专家M David Merrill[5]提出了首要教学原理对抽象的情感态度价值观通过教育技术对教学内容可视化和活动研究提供了理论支撑，笔者[6]通过数字化探究实验与学生逻辑思维的养成机理可视化进行了研究，对于情感态度价值与可视化技术做了尝试。

在多核配位化合物中，能够同时和两个或两个以上的金属原子（或离子）键合的原子或原子团。我们称之为桥联[7]。新课标要求学生通过探究学习树立正确的情感态度与价值观，但人教版教材选择很多“文字史料”意图让学生树立爱国、相信真理等价值观，笔者认为此举牵强，不能直观将编者意图传递给学生，而笔者以《爱护水资源》[8]为例，比较了教学过程中巧借学校周围知名酒数据激发桥联情感态度教育与传统课堂，将实际问题通过可视手段有效学习，取得较好效果。

一、教学设计与实施

教学片断一：

教师：同学们，通过预习《爱护水资源》[8]，对水资源概况和水资源保护有了初步了解，你还知道水在我们生活中有哪些用途吗？

学生张：水可以洗菜、浇花、洗衣服、游泳。

学生王：水可以浇灌植物，动物的生存也离不开水，一切有生命的物质都离不开水。

学生李：水还可以泡制中药、沏茶、还可以酿酒…

教师：回答的都很好，接下来进行“考一考”环节，请大家根据课前预习和结合乡土风情说出我们学校的水的资料？

学生：我们小组查阅到引以为傲的“普子‘茅台”“xx”白酒用水资料（PPT投影，内容略）

教师：“普子‘茅台”——“xx”酒的酿酒用水有哪些特点呢？我们能否对“xx”酒的酿酒用水进行简单取样分析并说明呢？

1. 用数字化仪器采集“xx”白酒酿酒用水的水质数据

在学校附近“xx”酒厂有一眼山泉，该水源位于北纬29° 37′13″，东经108° 19′23″，可直接饮用。

2. 实验仪器

笔记本电脑（内置Log Pro 3.8.6软件）、LabQuest2、TCA-BTA温度传感器、CON-BTA传感器、样品。

3. 利用分析数据进行课堂教学与表征

（1）课堂教学实录

笔者向同学们介绍家乡的水时，采用课堂问答和数据解释相结合的方式。

教学片断二：

教师：同学们我们化学上已学习了物质除杂的原理了，有哪些？

学生刘：1、不增加新的杂质

2、不减少原来物质

3、操作方法尽量简单

4、先物理后化学方法

教师：回答很好，我们先看家乡水的外观，“xx”白酒酿酒用水出自地下，水质无色，无气味、澄清透明、TCA-BTA温度传感器检测水温恒定在17℃。有机物、悬浮物和胶体含量非常少，肉眼无法观察得到。

学生：老师，我喝过我们这的水，味道有点甜，但为什么酿制的酒比县内其他地方的酒好呢？

教师：是啊，用咱们家乡的水酿制好酒除了与水温有关外，还应与水的其它因素有关，比如：水的酸碱性，即pH有关。

除此之外，还与pH有关，pH则是表示水的酸碱程度的概念，即指水中氢离子浓度多少，pH=-lgC（H+）。“xx”酒酿酒用水用pH计测得pH=7.49。同比其他被测点的pH值见表1。

学生：通过三个地点数据可以看出我们县内大多数水性为碱性，后两个被测点数据对照看出，我们这“xx”白酒酿制用水除了也为碱性外，还应与水中含有的离子数目和种类有关？

教师：我们教材中说，水包括硬水和软水，一般来说0-30mg/L为软水，60mg/L以上为硬水。我们的水是软水还是硬水呢？小组实验测定。

学生实验并分析：测电导率。水溶液的电导率用来描述物质中电荷流动难易程度的参数，与温度和浓度有关。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1mg/L或2μS/cm=1mg/L（每百万单位CaCO3）。利用CON-BTA传感器可以间接得到水的硬度。为了近似换算方便，1μs/cm电导率 = 0.5mg/L。

经学生小组实验测得酒厂自然用水电导率：921μs/cm=460.5mg/L（见图1）。据酒厂水质报告，该水水质类型为HCO3-_Ca2+型，“xx”酒酿酒用水的“暂时硬度”很大，不易除去的“永久硬度”很小。HCO3-、Ca2+、Mg2+的含量高，保证了有益微生物的繁殖促进了发酵。如：Mg2+促进了曲霉孢子的生长，曲料中缺少Mg2+时酶含量则显著降低；Ca2+能使淀粉酶不易被破坏；HCO3-催化了酿酒生化反应中香味脂肪酸（乙酸、己酸等）的形成，生成酒的香气。小组成员还问：除了有好的水质外，我们的酒还有没有其他的优势？

教师：分析的很不错，“xx”白酒酒厂工程师还分享了这些内容：“xx”白酒酿酒工艺（PPT投影，内容略）。

学生：酿酒工艺太神奇了！我似乎找到了影响酒质的神奇密码！

教师：你说的太好了，刚才小组同学分享了他们的研究成果：“xx”白酒酿酒用水为暂时硬水，试想：如何将硬水软化？

学生：我们小组查阅资料得知有如下方法：1、煮沸法；2、沉淀法；3、离子交换法（移动床离子交换器）；4、电渗析法（反渗透水处理装置）；5、磁化法。

教师：很详细，该小组同学介绍了硬水软化的原理和仪器。刚才我们通过水的化学数据重新认识滋养我们的家乡水，也能从同学们的语气中表达了对家乡的由衷的爱。对于水的认识还有补充吗？

学生：对于有限的淡水资源，我们要加以珍惜。对于家乡水，我们更要像爱护母亲一样爱护她。

教师：请用一段话来表达对我们家乡“xx”酒的独特的爱。

学生：我们的普子茅台“xx”白酒之所以独特，这与xx独特的地理位置相关，更与“xx”酒厂用水的水质密切相关。优良的水质铸就了“xx”白酒独特的品质，精湛的工艺酿出独特的酒魂。我长大了一定要让“普子‘茅台”的酒香飘过凤凰山麓，融入清澈的乌江水，与那土家汉子的豪情，苗家姑娘的歌声一起飘在华夏大地，为炎黄子孙的酒文化再添一道生机。

……

4. “爱护水资源”课堂设计架构

“爱护水资源”的课堂教学设计如图2所示，通过知识线、情感线、活动线、设计意图四个维度对“爱护水资源”进行了构建。

5. “爱护水资源”课堂的可视化图示

“爱护水资源”的课程过程如图3所示，详细展现了本节课的情感、态度、价值观与课的实施过程。

二、传统课堂与数字可视化课堂在本节课的比较

本节课教学过程情感可视化教学设计模型构架通过图3表示，从学习者的角度分析，具有如下特点：

参考文献

[1] 姚林群.课堂中的价值观教学[D].武汉：华中师范大学，2011

[2] 白秋莲.高中化学新课程中态度教育目标的研究 [D].武汉：华中师范大学，2007

[3] 丁海嵘. 化学新课程中情感态度与价值观的理论研究与实践[D].苏州：苏州大学，2007

[4] 孙晓明. 科学渗透情感态度与价值观目标[J]. 化学教育，2012，（8）：15-16