《氮肥的生產(chǎn)和使用》課堂探微與思考獲獎科研報告

不久前，筆者有幸觀摩了福建師范大學附屬中學潘則南高級教師（福州市化學名師工作室領銜名師）執(zhí)教的《氮肥的生產(chǎn)和使用》一課（教材版本為蘇教版必修1），收獲與感想很多。本文不擬從評課的角度對課堂進行評價，而是站在課堂背后，對名師所展示出的內(nèi)功與氣質(zhì)進行探微，旨在勉勵自己與同行，在教師專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)與提高的道路上，保持方向與動力，以期對同行的教學有所啟發(fā)。

一、科學整合教材內(nèi)容，優(yōu)化課堂結構

針對教材內(nèi)容，結合查閱大量文獻以及多年教學經(jīng)驗，多數(shù)教師采用合成氨工業(yè)所涉及的化學史、氮肥對糧食生產(chǎn)與人類生活的重要性或由“雷雨發(fā)莊稼”相關知識等方式進行課堂引入，進而展開課堂教學，重點都放在氨、銨鹽的性質(zhì)與探究。對教材內(nèi)容的理解不同，是造成引入方式多樣化的根本原因。潘老師的課堂引入如下：

（PPT展示）：如圖1

[你知道嗎？

氮的轉化與氮肥的生產(chǎn)

●N2——NH3-——（NH4）2Cl（氯化銨）

（NH4）2SO4（硫酸銨）

●游離態(tài)到化合態(tài)——氮的固定

●N2+3H2[高溫、高壓催化劑]2NH3][圖1]

（講述）：氮可以轉化成氨，那么氨可以進一步轉化成氯化銨、硫酸銨等，它們統(tǒng)稱為銨鹽。這些是大家熟知的氮肥。所以，氨作為一種重要的化合物，它可以用來生產(chǎn)氮肥。我們知道，氮肥對人類糧食增產(chǎn)有重要的意義。這個轉化過程，從物質(zhì)形態(tài)上來看，可以歸納為從游離態(tài)到化合態(tài)，那么，我們又把它叫做氮的固定。所以氮的固定是單質(zhì)到化合物、游離態(tài)到化合態(tài)。上節(jié)課我們所學的氮到一氧化氮也屬于一種氮的固定。氮氣與氫氣反應有什么意義呢，大家閱讀教材第一段。（學生看書，同時老師板書工業(yè)合成氨及化學方程式，約1分鐘時間）那么，這個反應是比較難以實現(xiàn)的，所以，不少科研成員投入很多精力去研究它，其中哈伯、波施取得了成功。這個反應有很苛刻的反應條件，轉化也不是完全進行的，所以它就制約著氨的生產(chǎn)，尤其是催化劑對氨的生產(chǎn)產(chǎn)生很大的影響。看來，氨很重要，在這么艱難的情況下大家都想生產(chǎn)它。那么氨有什么重要的用途呢？研究氨除可做化肥之外，還可做什么啊？知道嗎？（學生思考約6秒）還可用于制硝酸、制炸藥等主要方面的用途。那么今天我們就要研究氨的性質(zhì)。

從講述內(nèi)容中，我們不難發(fā)現(xiàn)：“你知道嗎？”以氮元素及其化合物的發(fā)展與聯(lián)系這條知識主線為切入點，并與另一條知識主線進行了聯(lián)系（氮轉化為一氧化氮，即氮氧化物的產(chǎn)生與轉化）相聯(lián)系，使得教材中相對獨立的元素及化合物知識有機地聯(lián)系起來。這種聯(lián)系對于學生建構知識體系非常有幫助。由此而展示“氮的固定”所涉知識顯得自然而然。進而提及人工合成氨相關知識也是水到渠成。三個內(nèi)容前后的邏輯關系清淅且嚴密。不僅如此，它為課堂的展開（氨及銨鹽性質(zhì)探究）埋下伏筆，起到了前呼后應的效果，課堂結構十分清淅。這種簡約而不簡單的教材內(nèi)容整合作為課堂切入點，實際用時僅3分多鐘，高效的引入（開頭）是課堂成功的開始。

二、精心設計教學內(nèi)容，充分發(fā)揮教學內(nèi)容價值

教材內(nèi)容決定了教師的教學內(nèi)容總體框架基本相同。比如利用噴泉實驗探究氨的性質(zhì)，利用探究實驗總結歸納銨鹽的化學性質(zhì)等?；诖耍_到教學目標所用的方法與過程也相差無幾，具體教學細節(jié)則因人而異。而細節(jié)的不同，則是教師教學思想與智慧的體現(xiàn)。本節(jié)課中幾處細節(jié)而導致教學內(nèi)容的獨到呈現(xiàn)，非常值得學習。

在利用噴泉實驗開始“氨的性質(zhì)探究”之前，潘老師設計了“思考1”（PPT展示），如圖2所示。相信很多教師也會在課堂教學過程中運用這種“推測”手段來啟發(fā)學生思維，加強課堂上師生之間的互動。此處的“思考1”不僅僅是讓學生進行“推測”，兼有信息給予功能。且這里的信息展示也包涵了知識的聯(lián)系、對比及歸納。以NH3為基礎，在此處引入N2H4、CH4、SiH4、H2O、H2O2、H2S、HCl等氣態(tài)氫化物，將高中化學教材中重要的氫化物集中出現(xiàn)，拓展了學生的知識視野。另外，此處的信息給予也有暗示功能，既然我們可以預測氨的性質(zhì)，那么其他幾種給出的氫化物的性質(zhì)我們是可以按相同思維進行推測的。

利用噴泉實驗進行氨（氣）的性質(zhì)探究是本節(jié)課必須的教學環(huán)節(jié)，幾乎每位教師都會做這個演示實驗（如圖3）。以噴泉產(chǎn)生的原理為基礎，進一步展開對氨的性質(zhì)探究。很多教師在做該實驗時，注重對實驗現(xiàn)象與結果的理論分析，而忽視對實驗過程的細致把握。儀器介紹及作用分析、實驗裝置的組裝順序、實驗步驟的嚴謹實施是消除學生實驗認知障礙的關鍵，也是于無聲處培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的良好時機。

潘老師在授課進程中，詳細介紹裝置組成中的雙孔橡皮塞部分：“大家看一下（拿起來展示給學生看），這個雙孔橡皮塞連接兩個，一個是膠頭滴管，膠頭滴管里已裝滿水。另外一個連接的是什么呢，是玻璃管。兩段玻璃管當中還有一段橡皮管，橡皮管中還有止水夾。止水夾夾住橡皮管，上下兩處玻璃管不能連通；如果打開，上下兩部分就連通了。”這種細致的解讀，使得學生對噴泉實驗有更為全面的認識，同時，引導學生形成仔細觀察、認真思考的好習慣。這些，可能比由實驗探究氨的性質(zhì)所得出的結論更為重要。

探究銨鹽的性質(zhì)，也是本節(jié)課的必備環(huán)節(jié)。通常以分組實驗的方式，由學生來進行自主探究。這時，對學生進行必要的指導，是實驗順利進行的關鍵。教材對實驗描述如下：

【實驗1】取少量氯化銨晶體，放入試管中，在酒精燈火焰上微熱，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。

【實驗2】將少量氯化銨與少量氫氧化鈣混合后放入試管中，在酒精燈火焰上微熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗反應產(chǎn)生的氣體。

教師們都會對學生進行實驗指導。但對教材中“少量”理解存在盲區(qū)。怎樣做使得實驗達到一種理想的效果呢？潘老師在課堂上是這樣指導學生的：“我們的藥匙（如圖4），柄的末端有小凹槽，它是用來取少量用的，大家取2～3顆粒米大小就可以了。”實驗2，潘老師則強調(diào)氯化銨和氫氧化銨的用量均為一藥匙。這樣的指導使得對“少量”的理解變得更加具體，操作起來有據(jù)可依。且從課堂效果來看，教室里沒有“彌漫”著氨氣的刺激味，也未見學生捂住口鼻，一臉難受；相反，實驗現(xiàn)象非常明顯，學生臉上寫滿專注。應該說，這樣的指導是見真功夫的。三、充分運用教學語言功能，提升課堂教育教學效果

教學語言（廣義）包括教學過程中教師使用的教學口語、書面語言（如板書）、體態(tài)語言（如示范或示意行性動作等）。蘇霍姆林斯基曾說：“教師的語言修養(yǎng)在極大程度上決定著學生在課堂上的智力勞動效率?！笨梢娊虒W語言的重要性。前蘇聯(lián)著名教育家馬卡連柯也說：“同樣的教學方法，因為語言的不同，效果就可能相差十倍?！?/p>

通過對該課堂的語速進行統(tǒng)計分析，結果顯示語速大約為每分鐘220字。這個語速屬于教育學規(guī)定的教師的語速一般以每分鐘200～250為宜的范圍。同時，課堂中的敘述性語言、論證性語言、演示性語言及評價性語言語速有一定的差異，說明教學語言富有節(jié)奏感，這是有利于學生保持最佳聽課狀態(tài)的。從語音來看，潘老師的音量十分親和且恰當。沒有使用麥克風，地點在化學實驗室（比普通教室大）。即便教室后排的學生，也能清淅地聽清楚潘老師所講的每一句話，足以保證全體學生都能獲取教師的教學信息。從前文幾處節(jié)選的敘述性語言來看，教學語言規(guī)范、準確、精練、易懂、富有邏輯性。這樣的語速和語音，已然將學生置于一個愉悅的課堂環(huán)境這中。

課堂上與學生的對話與交流，潘老師的語言帶有很強的啟發(fā)、鼓勵與尊重功能。當教師讓學生們根據(jù)信息推測氨的哪些性質(zhì)時，一位學生根據(jù)氮元素的化合價推測氨具有還原性。話畢，潘老師說“好，這個推測合理嗎？同學們？”臺下學生們小聲地說：“合理。”潘老師緊接著說：“聲音小，顯得不夠自信。根據(jù)前面我們所學的氧化還原反應原理，它跟化合價有關。在NH3中，氮元素是-3價，在氮的化合物中，-3價是最低的，所以推測氨具有還原性是合理的?！碑攩枌W生如何描述看到的噴泉實驗現(xiàn)象時，學生說到“溶液具在堿性”，潘老師馬上接過話匣“溶液具有堿性，這話說得多好??！溶液具有堿性，溶液中的什么成分具有堿性？是氨（NH3）？還是氨與水反應生成的某種物質(zhì)？你認為呢？”當學生根據(jù)以前所學氯水知識回答完后，潘老師說：“你的聯(lián)想非常豐富。好，謝謝你?！碑攲W生提出可以用干燥的氨氣與干的試紙作用看是否變色作為對比實驗，就可以知道氨水體系中到底是氨（NH3）使酚酞變色，還是氨與水反應的生成物使酚酞變色時，潘老師說：“你的這種思想得益于前面扎實的基礎，非常好，謝謝你?！?/p>

整個交流與對話過程中，還伴隨著潘老師的得體的手勢、專注與期待的眼神、真誠與詼諧的微笑。這樣的語態(tài)，是很能夠反映教師個人的儀表、風度和修養(yǎng)的。

教學實踐表明，一個注重教學語言的教師易于贏得學生的喜愛和尊敬，更能吸引學生的注意力，增強學生的學習熱情。在這樣的語言環(huán)境下，潘老師的學生們是幸福的。

四、感想與啟示

屈指一數(shù)，為人師已十幾載。曾有一段時間困惑于不知道怎么教（學生）