指向创新思维培养的“实景课堂”教学实践

邱长恩

化学新课标要求学生能“对复杂化学问题情景中的关键要素进行分析，建立解决复杂化学问题的思维框架，养成独立思考、敢于质疑、勇于创新的精神”。高中化学理论知识与生活、生产实践联系紧密，基于这种联系创设的“实景课堂”教学法是依托化学课堂教学培养学生创新思维的有效方法，有利于上述目标的达成。

一、搭建课堂环境，为创新思维培养提供保障

为改变学生创新思维发展受课堂教学时空局限的现状，笔者团队采用基于互联网技术的“实景课堂”教学法，通过现场网络连线，将工厂、企业生产的实时情景传送到教室中，同时将课堂教学的信息实时反馈到生产现场，使学生产生身临其境的学习体验，为学生提供创新思维培养的资源和技术保障。

课堂上，学生依托互联网交互设备和教学平台，可以实时听取外景教师对与课堂教学内容相关的化工生产设施设备、原料加工与存储、生产技术等方面的介绍，也可与外景教师实时交流。这样的教学资源和学习方式，不仅使授课过程更加直观、生动，而且为学生自主学习搭建了环境，充分激发了学生主动探究的兴趣，促进了学生深度学习的发生，有利于培养学生的创新思维。同时，实景的引入较好地弥补了学校教师化学实际应用知识不足的缺点。

二、创新教学方式，为创新思维培养提供载体

新课标和高考评价体系要求教学设计要立足“在什么情境下运用什么知识解决什么问题或完成什么任务”。基于“实景课堂”教学法创新设计的学习活动，能为学生深度思考和探究提供载体。

如教学“工业合成氨”时，授课教师先用微课呈现“合成氨的由来”故事，并提问：“同学们想不想知道现代工厂是怎样合成氨的呢？”接着，授课教师通过“恒坐标”网络平台将湖北宜化集团的工程师引入课堂。视频画面中，工程师为学生讲解了该厂氨的合成工艺、生产流程以及用途等，并引导：“教材所介绍的合成氨的原理是，氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下合成氨。工厂生产氨时需要什么条件呢？”学生的学习热情立即被激发出来，跟随镜头下的工程师走进生产现场。工程师边走边向学生介绍现代工厂的合成塔及其他设备，展示氨的相关合成产品。学生认真观看实景视频，争先恐后地与工程师互动，提出诸如“工业生产所需的氮气和氢气来源于哪里？工业原材料是什么？”“直径1.6米的合成塔日产量是多少？生产过程中产生的热量如何处理？”等问题。“所需的氮气和氢气是用原材料煤与水和空气反应制取的，即经过‘C+H2O=CO+H2，2C+O2=2CO，CO+H2O=CO2+H2’反应，再用K2CO3溶液吸收CO2后净化、分离得到的；我厂的合成塔日产量为420吨；产生的热量通过热交换器转换，用来加热原料，不会浪费。”工程师回答学生的问题后，也向学生提问：“一般教材介绍的合成氨的催化剂是铁，我厂实际加入的是四氧化三铁，这与教材知识矛盾吗？我厂生产的液氨被广泛用做制冷剂，请问液氨做制冷剂的原理是什么？”学生通过平台竞相回答问题，得出“原料混合气中的氢气会和四氧化三铁反应生成单质铁，形成以铁为主体的多成分催化剂，这与教材知识不矛盾；氨的熔点是-33.5℃，它汽化时吸收大量的热量，使周围环境温度迅速降低”等结论。

从借助微课了解合成氨的由来到跟随摄像机镜头观察现实的合成塔等先进设备，再到与化工专家现场互动，交流合成氨的工艺及氨的用途，学生经历了教材中的静态方程式与鲜活的工业生产实际相互观照的过程，了解了除教材内容以外的实用知识，如工厂用于合成氨的氮气和氢气是如何产生的、合成氨的经济效益等。由此，学生对与氨相关的知识形成了更全面的认识，理解了所学化学知识的实际价值，强化了热爱化学、学以致用的情感。这种深度体验式的学习使学生思维活跃、发散，培养了学生用联系和发展的眼光看待化学知识的能力和意识。

三、驱动深度交流，为创新思维培养拓展渠道

创新思维追求思维的灵活性。思维的灵活性主要表现在能够根据实际情况，综合运用各种知识和经验解决实际问题。在实景课堂教学中，面对生成性问题，无论是授课教师还是外景教师都要因势利导，坦诚地与学生深度交流，拓展学生的学科视野，提升学生分析问题、解决问题的能力，从而促进学生创新思维的发展。

例如，教学“硫酸工业”时，学生对“2SO2（g）+O2（g）？2SO3（g） ΔH=-196.6kJ/mol”的反应条件提出质疑：“依据平衡移动原理，SO2催化氧化步骤中，采取高压、低温更有利于产物的生成，为什么实际生产中采取了常压和400～500℃的较高温度呢？”外景教师启发道：“具体问题要具体分析。工业生产中，我们既要考虑生产速率的问题，也要考虑生产效益的问题。虽然高压可以增大反应物的转化率，但增大压强对设备和能源的要求也随之增大，一味追求高压带来的转化率反而会降低生产效益；虽然低温可以增大反应物的转化率，但反应速率慢会导致生产速率低。在实际的工业生产中，我们要综合考虑生产速率和生产效益的问题。”学生恍然大悟，对工业生产中的智慧嘖啧称奇。

又如，教学“氯碱工业”时，实景视频中出现二次精馏塔和螯合树脂塔时，学生兴致很高，结合所学的教材内容提出诸多疑问。有的学生问：“这么大的设备是干什么用的？”外景教师介绍：“氯碱工业所需的饱和食盐水必须使用二次精馏的蒸馏水，精馏塔是用来做水的二次精馏的，精馏塔与教材中的蒸馏装置作用相同。”有的学生问：“为什么粗盐的提纯要使用螯合树脂塔离子交换膜技术，使用化学试剂不能达到除杂效果吗？”外景教师回答：“使用化学试剂提纯粗盐，一是达不到除杂的纯度，会影响产品质量，影响设备的安全运行；二是工厂的规模化生产需要的粗盐量很大，使用化学试剂提纯的效率跟不上。”还有的学生问：“当前，除了利用螯合树脂塔离子交换膜技术外，还有更先进的技术吗？”外景教师坦诚地回答：“据行业内部报道，这种技术目前是世界上使用最多的技术，更为先进的技术尚停留在实验室研发阶段，还没有真正应用到工厂生产中。具体是什么技术，我也不清楚，还请同学们刻苦学习专业知识，将来通过化学研究问鼎世界技术高峰。”这样的互动交流把课堂推向了高潮，真切地驱动了学生的深度思考，强化了学生的情感体验，激励了学生创新、创造的科学探究精神。

真情、实景下的学习交流，有助于培养学生发现问题、分析问题、解决问题特别是创新解决问题的能力和意识，使学生的创造潜能得以充分发挥，发展了学生的思维品质和个性品质。

（作者单位：宜昌市夷陵中学）