非正式環(huán)境下的學習與中職化學課程的有效整合

王 瑛

（寧波經貿學校 浙江寧波 315100）

化學在人類社會中的作用越來越被更多的人所知曉。比如，發(fā)射北斗導航衛(wèi)星的運載火箭，無論是結構系統(tǒng)、還是動力裝置系統(tǒng)或控制系統(tǒng)均離不開化學。而黎巴嫩貝魯特港口2 700噸硝酸銨的爆炸導致一百多人死亡、幾千人受傷，不禁讓人思考，如果港口相關人員能懂一點化學知識，這一慘案是否可以避免。

隨著知識更新的速度加快，化學知識的學習環(huán)境除了學校，更多的是在非正式環(huán)境中。非正式環(huán)境，主要包括日常非正式環(huán)境、經過設計的環(huán)境以及校外項目與成人項目。［1］這三類環(huán)境使得人們在課堂之外，了解了更多的化學知識。本文主要討論日常非正式環(huán)境和經過設計的環(huán)境下的學習如何與中職學?；瘜W課程有效整合。

一、日常非正式環(huán)境下的化學學習

日常非正式環(huán)境的化學學習在人們的生活中無處不在，包括個人興趣與愛好，家人或同學、朋友之間的討論，各類媒體的傳播等多種顯性或隱性的與化學相關的社會活動等。

1.媒體的傳播引發(fā)的化學學習

電視劇《法醫(yī)秦明》熱播之時，學生們紛紛探討“痕檢科”“氯化銀法”“茚三酮法”“魯米諾反應”等，也辨別得出劇中“本乙醇”應該是“苯乙醇”等。硝酸銀能與氯離子結合生成氯化銀沉淀，是初中就知道的化學知識，而氯化銀在光照下分解為銀和氯氣，很多學生并不知道?？戳恕斗ㄡt(yī)秦明》，學生們不但知道了氯化銀的分解反應，還知道了銀的粒子是黑色并非銀白色的。

類似地，由學生們喜歡的“卷?！敝餮莸摹渡裉较穆蹇恕返谝患镜谝患校砀；诨瘜W知識對于案情的基本演繹法，讓學生們對分析化學不由得產生了學習的興趣。

2.班級群中學生之間的討論引發(fā)的化學學習

最近，有位學生關注到美國的環(huán)保組織發(fā)布的報告，指出在美國的三大快餐店——麥當勞、漢堡王和Wendy's的多個包裝袋樣本上檢測出了PFAS——一種有毒物質。當這位學生把這個消息發(fā)到班級群之后，其他學生紛紛去百度PFAS是何方神圣。他們查到了PFAS是全氟及多氟烷基化合物的簡稱，有毒，但優(yōu)點很突出，有著出色的穩(wěn)定性和疏水、疏油性，在工業(yè)中主要被用作表面活性劑而添加到各種工業(yè)產品中。而漢堡店里的炸物袋都有一層隔水隔油的涂層，這種涂層就是添加了PFAS做成的。同學們恍然大悟，怪不得所有快餐店的漢堡盒，又或是奶茶店的盒子或杯子里都有一層隔水隔油的涂層。可見，這一科技應用之廣。如果經常吃快餐、喝奶茶，就難以避免攝入PFAS。為了避免攝入PFAS，除了監(jiān)管部門要多加監(jiān)管之外，少吃快餐、少喝奶茶是更有效的方法。

中秋節(jié)前后，學生們在品嘗月餅時發(fā)現(xiàn)，幾乎在所有的月餅小盒子里，都發(fā)現(xiàn)了諸如“抗氧化劑”或“脫氧素劑”等小包裝?？墒牵瑢W生小吳剪開包裝，發(fā)現(xiàn)是黑色的固體。她把圖片發(fā)到班級群，大家紛紛討論這黑色的固體是什么。很多同學說是鐵，可以與空氣中的氧氣作用，起到抗氧化的作用。那么如何證實這是鐵？結合初中所學的化學知識，同學們在群里七嘴八舌，有說用磁鐵吸一下看有沒有磁性，也有說用家里的食醋倒一些到黑色固體里，看有沒有無色氣泡產生。圖1、圖2、圖3都是吳同學發(fā)到群里的圖片。

圖1 月餅中的脫氧劑包

圖2 脫氧劑包中的內容物

圖3 脫氧劑中加入家用食醋

教師在肯定學生的推測與判斷方法的同時，也指出，要確定黑色物質是鐵，還需要后面知識的學習，希望大家學完“鐵的性質”后，能夠進行準確地判斷。

3.學生的科學實踐（家庭小實驗等）引發(fā)的化學學習

受疫情影響，不少學生的暑假還是以居家為主。這時，布置一個居家化學小實驗——自制木蓮凍頗受學生歡迎。以下是教師提供的居家化學小實驗的實驗講義。

【居家化學小實驗】自制木蓮凍

木蓮凍是很多人喜歡的夏天消暑甜點之一，又叫木蓮豆腐、涼粉等。它的制作方法比較簡單，其中還蘊藏了不少的化學知識。請根據(jù)教師在某購物平臺上找到的制作木蓮凍的方法和資料（圖4、圖5、圖6），準備相關材料，自制木蓮凍，并探討以下幾個問題。

圖4 木蓮凍制作方法

圖5 木蓮籽和凝固劑

圖6 紗布和添加的輔料

問題：

1.制作成功的木蓮凍晶瑩剔透，彈性十足，是典型的水凝膠。請用手電筒或激光筆嘗試完成丁達爾現(xiàn)象，并把實驗現(xiàn)象拍攝下來，與同學們分享。

2.圖5提到的能用作凝固劑的物質主要是石灰粉（生石灰粉末），還可以用牙膏（必須是中華牙膏或西湖牙膏）。你能根據(jù)膠體相關的性質進行解釋嗎？

3.圖5提到的“霹靂籽”正確的寫法應該是“薜荔”籽。有人說用海石花也可以做木蓮凍。薜荔和海石花制作木蓮凍時都不需要凝固劑，可能是什么原因？

由上可見，由媒體傳播、學生之間討論、居家化學小實驗引發(fā)的化學學習源自學生內在的好奇心，充分激發(fā)學生主動參與、積極動手、認真思考，于不知不覺中鞏固了原有的知識，拓展了知識的外延，為今后終身學習打下了基礎。

二、經過設計的非正式環(huán)境下的化學學習

隨著我國經濟文化的不斷發(fā)展，很多城市逐漸有了自己的博物館、美術館、科技館和海洋館等。這些場館蘊藏著豐富的科學、工藝、美術、歷史等知識，能挖掘出大量化學學習的素材。以博物館為例，博物館是面向公眾的教育場所，不少國有博物館還免費向市民開放。它資源豐富，內涵深刻，展品的知識儲量極為豐富。如寧波博物館囊括了從史前七千多年的河姆渡文化至近代以來的青銅器、瓷器、玉器、書畫、金銀器等文物八萬余件。從化學角度縱觀歷時九千年的藏品，可以從材料、環(huán)境、能源等角度挖掘設計學習素材。

人教版教材《化學2》第五章第三節(jié)“無機非金屬材料”就提到了陶瓷、玻璃等硅酸鹽材料以及硅、二氧化硅、新型陶瓷等新興無機非金屬材料等。［2］利用學校附近的寧波博物館，設計學習任務單如下：［3］

“寧波博物館中的無機非金屬材料”學習任務單

一、學習目標

1.走進寧波博物館“東方神舟”展廳，尋找無機非金屬材料。

2.列舉事實說明材料的進步對生活、生產的重大影響。

二、學習任務

1.尋找無機非金屬材料文物

【觀察記錄】

完成以下2個子任務：

（1）完成上面表格。

（2）學習寧波博物館中的陶瓷燒制方法介紹，總結古代陶瓷燒制的七個步驟。

2.了解傳統(tǒng)硅酸鹽材料在人類社會中的作用。

完成以下3個子任務：

（1）閱讀教材第19-21頁，查閱相關資料，了解陶瓷可分為土器、陶器、瓷器等，將表1中的陶瓷文物進行分類。

表1 尋找無機非金屬材料文物

（2）表1中的八件文物均屬于硅酸鹽材料制品。請一一說出它們在當時的用途，并指出它們在現(xiàn)代社會是否還有作用。

（3）電腦、通信設備和家用電器等的芯片都需要用到高純硅，而從自然界中存在的硅酸鹽礦物中提取出高純硅，是世界級的課題。查閱資料，了解高純硅的提取方法，寫出相關的化學方程式。

以上學習任務安排四個課時，三個課時用于參觀寧波博物館，完成學習任務一，即尋找無機非金屬材料文物，完成表中相關文物的尋找與記錄以及陶瓷的燒制記錄；一個課時用于查閱資料，完成其他學習任務。

任務一尋找無機非金屬材料文物，以觀察尋找為線索，在博物館中尋找不同材質的文物，觀察各種材質文物的性狀，尋找各個文物制造的年代以及對時代產生的影響，了解化學對人類文明的貢獻。任務單里有寧波博物館中館藏珍寶，如幾件青釉珍品，也有來自百姓家庭的瓦當和瓦罐；通過依次觀察和記錄其名稱、年代、顏色、狀態(tài)、光澤，不但了解這些文物的材質及類別，還可以知道這些文物的基本用途。

任務二細化陶瓷的分類，并將文物的古代用途和現(xiàn)今作用結合比較，引出第三個子任務，現(xiàn)代十分重要的芯片所需的高純硅該如何提取，為接下來新課的學習打下基礎。

綜上所述，非正式環(huán)境下的化學學習是開放的，也更為自由。在日常非正式環(huán)境下的化學學習中，大多數(shù)情況下學生是自發(fā)學習的。這就需要教師在正式環(huán)境下的化學教學中，要有意識培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)化學之美的意識。如果教師通過各種途徑了解到學生有自發(fā)的日常非正式環(huán)境學習的苗頭，就要不遺余力地加以肯定和鼓勵，以使班級的自發(fā)學習之風越來越濃厚。經過設計的非正式環(huán)境下的化學學習，需要教師事先去相關的博物館、美術館等處，結合課程標準和教材相關內容設計好學習任務單，以免流于形式。