基于学生职业生涯教育的教学设计

但世辉 方向东

[摘要] 分析高中生缺乏职业生涯教育的现状，以新人教版高中化学教材必修二第六章第一节“化学反应与电能”第1课时教学为例，在原有教学三维目标的基础上，增设职业生涯教育发展目标，从“我是电力工程师”的角色扮演、伏打电池的科学史话、问题驱动模式的探究活动、解决实际问题的体验式活动和化学科技前沿的认知活动等多个维度，在引导学生分析原电池的工作原理和构成条件的同时，自然而然地渗透职业生涯教育。

[关键词] 职业生涯教育;原电池;角色扮演;问题驱动

一、职业生涯教育教学现状分析

“职业生涯教育”具体是指将传播知识与学生将来的工作和生存方式相结合，帮助学生正确认识自我、认识职业发展与需求，使学生在具有劳动观、职业观、相应的职业知识和技能的同时，培养学生积极主动地选择人生道路的能力。新高考模式灵活地增加了学生对学科的自主选择权，这有利于学生的个性发展，但对于未成年的高中生而言，绝大多数学生在高中学习阶段或在选择选考科目时，仅是依据个人目前的兴趣和擅长的能力来考量，并没有良好的职业生涯意识。《普通高中化学课程标准（2017年版2022年修订）》对职业生涯教育提出了明确要求：我国普通高中教育的任务是促进学生全面而有个性的发展，为学生适应社会生活、高等教育和职业发展做准备，为学生的终身发展奠基。然而，事实却是在一线教学中，由于面临高考升学压力大、学科课时紧张、教师的专业技能缺乏等客观因素，学生职业生涯规划教育开展得较少且并不到位，大多学校没有设置独立的职业生涯教育课程。

二、教学目标

在制定教学目标时，除了常规的学科教学三维目标之外，为了更好地渗透职业生涯教育，还应该增设具体且明确的职业生涯教育目标（如表1），整个教学过程会据此目标进行开展，以此确保职业生涯教育在本节课教学过程中渗透的有效性。

三、渗透职业生涯教育的实施过程

1.在角色扮演的模拟活动中导入职业生涯教育

创设情境：动画展示热电厂的生产过程。

知识讲解：通过动画展示，讲述热电厂使用火力发电的过程，其最主要的发电方式是汽轮机发电，利用燃料在锅炉中燃烧产生的蒸汽，冲击汽轮机，再带动发电机发电。

角色互换：如果你是电力工程师，在上述发电过程中，能量是如何转化的？

学生分组讨论，得出结论：具体能量转化方式为化学能→热能→机械能→电能。

问题讨论：我国目前的电能来源中火力发电占80%左右，是最主要的发电方式。你作为电力工程师，请从能量转化的效率来分析火力发电的劣势与不足在哪？有没有更好的方式来解决？

分组讨论，概述想法：因为能量经过多次转化，所以化学能到电能的转化率会大大降低，造成能量的过度损耗。如果能由化学能直接转化为电能，既提高能源转化效率，又能从根本上缓解我国能源危机。

教师小结：你们作为电力工程师很称职，既考虑了化学技术问题，还上升到了家国情怀，这种把化学能直接转化为电能的装置就是今天的学习内容——原电池。

2.在基于化学史的探究活动中培养职业生涯精神

教师设问：如何设计实验将化学能直接转变为电能？或许我们可以从一段科学史话中找到答案。

[閱读材料]1780年意大利科学家伽伐尼在解剖青蛙时做了一个实验：将青蛙放在铜制解剖盘里，当解剖刀接触娃腿时，蛙腿发生抽搐。于是，他得出结论：青蛙自身肌肉和神经里的生物电是导致抽搐的原因。善于质疑的意大利物理学家伏打提出疑问：为什么只有当青蛙腿和铜器、铁器接触时才发生抽搐？他做了如下实验。

实验1：将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接触，蛙腿抽搐;实验2：将青蛙腿放在木盘里，用解剖刀去接触，蛙腿不动。最终伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，他发现2种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿就会动，蛙腿抽搐只是起到了显示电流通过的作用，所谓特殊的“动物电”是不存在的。

伏打又进一步开展实验：将1块金币和1块银币顶住舌头，用导线将二者连起来，舌头就感到了苦味;将2种金属连接起来，一端接触眼皮上部，一端用嘴含住，当刚一接触的瞬间，奇异的事发生了，居然产生了光的感觉！伏打开始认识到，金属不仅是导体，而且能够产生电。1800年，伏打用浸过食盐水的一片湿布夹在银、锌两块金属片之间，可以产生电流。这就是世界上第一款原电池装置——伏打电池。

探究活动：根据伏打的设计思路，各实验小组合作探究，设计原电池装置，记录实验现象至表2。已经备好的实验仪器和试剂有锌片、铜片、稀硫酸、导线、电流表、烧杯等。

小组汇报，教师归纳：根据自己的设计，所有小组均看到，铜片上有气泡，电流表偏转，实现了化学能转化为电能，通过讨论也能够描述原电池的工作原理：

锌片失去电子产生负电荷，铜片置换出酸中的氢离子产生正电荷，因此闭合回路中产生电流。

[设计意图]以学生现有的认知水平和知识技能，此项探究活动不能由学生完全自由发挥地进行。因此，本次探究活动之前笔者预留了两个伏笔：一是所用仪器和试剂适当限定范围，避免乱用，这以便于为实验设计提供思路;二是伏打电池的科学史话引导，让学生在伏打设计的基础上稍作改进便可完成，这样让学生体会到了完成科学实验的乐趣，同时能够领悟到科学实验必备的严谨态度和敢于质疑的科学精神，这为职业生涯精神的培养做了课堂渗透。

3.在问题驱动模式的探究中优化职业生涯教育

问题1：为什么是锌而不是铜失电子？

学生1：我们在初中已学过铜和稀硫酸不反应。

问题2：既然是原电池，肯定有正负极之分，谁做正极谁做负极？如何证明？

学生讨论并实验：可观察本装置中电流表指针的偏转方向，再把电流表和干电池连接进行对照，最终便可确定锌为负极、铜为正极。

问题3：电子从锌电极流出之后，是沿导线转移还是从溶液中转移？

分组讨论：（学生2）因为溶液中的电阻远大于导线中的电阻，所以电子从导线转移才符合规律。

问题4：溶液中的阴、阳离子是否移动？又是如何移动的？

分组讨论：（学生3）负极附近聚集大量Zn2+，带正电荷，为使电荷平衡，SO42-自然移向负极。同理，溶液中H+移向正极。

教师演示：用滴管从正中间伸入稀硫酸中，滴加少量KMnO4溶液，可观察到紫色向负极移动，即可证明阴离子移向负极。

归纳提升：电子从负极经导线移向正极，阴离子移向负极，阳离子移向正极。

教师引导：回到实验记录表2，刚才我们分析的是主要现象及原理，除此之外还有其他哪些现象？

学生4：我们不仅观察到铜片上有气泡，锌片上也有气泡，而且烧杯发热。

教师讲解：锌片上确实有少量气泡，其原因跟锌片的纯度、表面光滑度、H+的浓度等有关。另外请大家思考，烧杯发热说明什么？

学生5：说明有熱量放出，更说明原电池装置并没有百分之百地把化学能转化为电能，还有一部分转化成热能损耗。

教师评价：刚才同学们回答得很好，不仅是个人的能力，更是所在小组集体智慧的结晶，为表彰大家的优异表现，我给每个小组奖励一张音乐贺卡。

[设计意图]所谓问题驱动式教学就是把“知识问题化”，是将共性教材内容转化为学生变化的、个性的、创新的认知体系与认知能力。在本部分教学设计中，笔者预设了5个问题，层层递进。一方面关注到原电池工作原理的微观过程，并用宏观的实验加以证明，让学生能够从宏观和微观相结合的视角分析问题。另外，又关注到一些非主体现象（锌片上有气泡、烧杯发热），笔者并没有一味强调铜片上产生气泡这一主体现象，更没有指引学生只关注化学能完全转化为电能，而忽视了其他形式的能量转化。这符合辩证法思想，即重视用联系、发展、全面的观点看问题，这种辩证法思想的渗透也会为学生后期职业生涯的发展提供保障。

4.在解决实际问题的活动中提升职业生涯能力

教师引导：请大家播放一下音乐贺卡，听听看有什么变化。结果不到半分钟，贺卡声音就越来越低沉。

设问：贺卡怎么不工作了呢？

学生：这种声音明显是因为电量不足。

教师引导：那我们刚学到的原电池工作原理就恰好派上了用场，让我们用一些常见的物品尝试，发挥大家刚学的知识，让贺卡重新响起来。刚才我们实验中用到的是稀硫酸，可实际生活中哪有稀硫酸呢？又可用什么代替呢？请大家设计方案，同时记录实验装置图和实验现象。可用的实验仪器和用品有铁钉、铜片、酒精、导线、金属夹、番茄。

学生活动：利用所提供的仪器和用品，尽可能地设计出更多的装置，并画下简图，记录贺卡是否能够再次响起，同时对实验的不同结果进行归纳。

师生合作探究，得出结论：老师汇总并展示各小组的设计方案（如表3），各组指出自己的问题，根据实验效果共同探讨原电池的构成条件。对比方案1、方案2和方案4，可说明原电池的构成条件之一：2种活性不同的金属（或非金属）做电极;对比方案2和3，可说明另一构成条件：形成闭合的回路;对比方案2和方案5得出：需要有能导电的电解质溶液。

播放电池工程师的工作场景：各位同学都是优秀的电池制造专家，未来的某一天，不仅是一张贺卡，你们将会设计出更高效、更环保的电池来替代传统能源，那将是新能源领域革命性的颠覆。

[设计意图]设置真实的问题情境并最终通过实践得到解决，这种方式最能激发并维持学生的自主学习兴趣，在这种实际解决问题的过程中，学生的职业就是一名电池制造专家，只凭借身边常见的物品（番茄、铁钉等）就能启动贺卡，这种自己动手解决问题的成就感能转化为职业体验的自豪感，在亲身体验中提升职业生涯规划的教育效果。

四、教学效果与反思

通过角色扮演，让学生的身份转换成电力工程师、电池设计专家等多种职业。在这些职业的扮演过程中解决实际问题，体验职业特点，同时通过电池发展史的引入，让学生感受科学家必备的科研品质，有助于学生对职业生涯自我定位，并培养良好的职业精神和素养。当然，职业生涯教育只是课堂教学中的一种渗透，课堂知识的学习依然是主干，比如问题驱动式的教学模式的应用、小组合作探究式的实验等，其主要目的依然是在强化学生对原电池工作原理和构成条件这些主干知识的理解和应用。职业生涯教育在主干知识的教学过程中应更多起到渗透作用，避免产生头重脚轻、顾此失彼的现象。

[本文系湖北省教育科学规划2021年度重点课题“数字化实验在中学化学教学中的实践策略研究”（项目编号：2021JA147）和湖北省襄阳市教育规划2021年度重点课题“数字化技术在中学化学探究性实验的应用策略研究”（项目编号：XJKGA21052）阶段性研究成果]

[参考文献]

[1]丁弘正，冯莹，李佳，等.新高考背景下高中生生涯教育的调查研究：以化学学科为例[J].中学化学教学参考，2006（11）：63-66.

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[4]秦守进.问题式教学的层次性及环节设计[J].化学教学，2008（12）：19-20.