情景教学法在蒸馏单元教学中应用案例分析

韦春 黄正源

摘要：蒸馏是重要的化工生产单元操作。本文就情景教学法在蒸馏单元教学中应用案例进行分析，采用情景教学法，模拟生产情景，注重学生体验，结合实践理论相互促进的认知理念，循序渐进，学生能有效构建蒸馏理论知识，进行操作实训，熟练掌握蒸馏操作技能，进而有效实现了教学目的。

关键词：化工工艺 情景教学法 蒸馏 精馏

蒸馏是重要的化工生产单元操作，涉及流体输送、换热、传质等过程控制，理论性强，内容深奥、抽象，加之学生对以教师为中心的“灌输式”传统教学课堂的兴趣不高，蒸馏单元的教学难上加难。

经过教学实践，笔者在蒸馏单元教学中采用情景教学法，创设教学情景，根据中职学生认知结构，循序渐进，教学效果明显。教学实践中，笔者以“形”为手段，以“趣”为突破口，通過“现场体验一理论解读一实训操作一归纳总结”四个步骤展开情景法教学，较好地践行了“教师主导、学生主体”的教学理念。

一、情景教学法的应用过程分析

1.以学生体验情景为教学的切入点

“教育不能忽视学生的体验式，教育是使学习者在体验中自我练习、自我学习和成长的过程，而实践就是自由游泳和不断尝试与体验。”教学过程中，教师创设情景，引导学生积极参与，重视体验，引导学生对信息进行加工整理提炼。一是重视信息获取。学生以小组为单位进行蒸酒实验，过程中，引导学生仔细观察实验中的各种现象。二是引导学生思考。实验结束后，教师要根据实验现象，提出与实验现象相对应的蒸馏理论问题，引导学生思考。三是总结提炼。在引导学生思考讨论后，教师应利用专业理论针对实验现象和问题与学生一一探讨，得出答案。以实验为切入点，激发学生兴趣，引导学生思考，对将要学习的理论知识充满期待。

2.构建学生认知性的理解能力

认知心理学从人类学习过程出发，将理解过程分为三个阶段：第一阶段，选择性注意阶段，学习者对当前的各种信息经注意的“过滤”，学习者所理解的一部分信息经过感觉登记进入短时记忆；第二阶段，信息的编码阶段，学生对所注意到的信息进行分析；第三阶段，表征的重新建构和整合阶段，而这种种层层深入的思维运作过程，无疑代表理解能力的逐步发展。

实验结束，学生已完成对蒸酒实验现象的“选择性注意”并经过感觉登记进入短时记忆阶段。

首先，为了强化这种感觉登记的持久性，要求学生根据现场情景分析、填写蒸馏实验装置的组成及其功用表。接着要求各小组对实验中提出的问题进行讨论总结。在分析讨论的过程中，教师要合理指导学生，确保学生分析问题的准确性。此阶段便是学生对实验信息的编码阶段。最后派出代表分享小组讨论结果，其他小组可以就该问题进行补充完善。教师在学生回答的基础上，进行梳理归纳，将知识点与实验现象一一对应提出，引导学生获取专业知识点。

蒸馏的定义：告诉学生本次实验就是蒸馏的过程。

蒸馏的原理：烧酒加热到一定温度后，大量酒精挥发，少部分水亦挥发，收集挥发出来的气体，即可得到高浓度酒。接着引导学生思考为什么酒精和水会挥发，从而引出沸腾、沸点的定义，并分组讨论水、酒精挥发与温度的关系。最后对学生的讨论结果进行总结：酒精沸点约78℃，水的沸点100℃，沸点低的酒精先挥发，且挥发量较多，沸点高的难挥发，蒸馏就是利用混合液体中各物质的挥发性差别，将各液体进行分离。

蒸馏的不足：用酒精计测烧酒的浓度，发现经过蒸馏后浓度从10%上升到17%。此时教师提出思考问题“若想把酒的浓度再提高，怎么办”，通过简单的问答引导学生总结蒸馏的缺点：很难一次性把酒的浓度提得很高，需要高浓度酒必须进行多次蒸酒。实验设备允许的情况下，可以串联多套装置，再次进行实验，学生被这样的情景“糊弄”了一下，对多次蒸馏操作麻烦，设备成本高且复杂就大彻大悟了。此时，教师就乘胜追击：“在一个设备内即可完成多次蒸馏是可以实现的，这就是……”

精馏：在一个设备内即可完成多次蒸馏，即对混合液体进行多次汽化，多次冷凝，就可得到纯度较高的产品。

冷凝管：气体经过冷凝管后变成液体，由此可知，从胶管引进自来水的目的是为了冷凝气体。

学生在教师的总结和引导下，将实验现象与相关的知识点一一对应，在原有的体验及自我分析的基础上，重新构建和整合知识，较好地理解蒸馏的理论知识，并将蒸馏和精馏进行有机联系，为下一步精馏的学习做好铺垫。

3.深化蒸馏知识的现实意义认知

通过以上步骤的教学，学生对精馏的学习已经迫不及待。此时，教师可利用多媒体播放实际工厂的精馏塔图片，并将精馏的作用推广到石油炼制领域。通过真实的生活中的画面，学生对未知的精馏的求知欲被点燃，有了学习的主动性。教师进一步利用多媒体教学的优势，以图片、视频、FLASH的形式，逐步展开对精馏的原理、精馏塔内部结构进行教与学。

展示精馏塔的剖面图、局部放大图，让学生观察精馏塔的内部结构，接着播放精馏塔内部气体、液体的流动FLASH，并对流体在塔板上的流动状态和接触方式进行局部放大，此时教师再对塔板各个结构的名称及作用进行介绍，最后结合塔内气液流体的流动状态及接触方式对塔板进行传热和传质分析，引导学生理解其实每一个塔板就相当于一个蒸馏釜，塔板块数越多，蒸馏的次数就越多，产品的浓度就越高。

待学生掌握精馏塔的结构及原理后，通过精馏塔工作原理动画，引导学生对比实验装置图，通过类比学习掌握冷凝器、再沸器的结构、作用和回流的必然性，学生对精馏工艺流程的理解和掌握自然简之易之。

4.理论指导实践，巩固新知

教师在学生掌握蒸馏和精馏的知识后，组织学生开展实训。教师安排工作任务：通过蒸馏设备，将10%的酒精溶液进行提纯。学生可5～6人组建小组，以比赛方式，在限定时间内提纯酒精，酒精浓度最高小组获胜。学生在原有的实验经验和掌握基础理论知识的基础上，操作设备相对简单。

二、小结

情景教学法在蒸馏模块中的实践应用已有四个学期，取得了较好的教学效果。学生从原来的“要我学”变为“我要学”，实训操作的能力普遍增强，训练的积极性、自主性较强，期末测试理论及格率100%，优秀率20%左右。情景教学法可以使学生保持对专业学习的持久兴趣，激励学生不断探索新知的强烈欲望，所以教师要从学情出发，认真研究教材，利用多媒体、实验、实物等方式创设适当的教学情景，培养学生的信心和积极性，鼓励学生自主学习，优化课堂教学，提高教学效率。