基于背景教学理念的空中课堂教学设计

来源：核心期刊咨询网时间：2021-11-18 10:2212

摘要：关键词：背景教学;空中课堂;海水提溴;化学学科核心素养;化学学科观念 背景教学是融合背景知识的教学。所谓背景知识，是学习内容形成或存在的自然或社会环境背景、历史背景、价值背景、领域层次属性、总体和逻辑背景(学科背景)以及教学背景等方面的知识，它们反映着知识

　　关键词：背景教学;空中课堂;海水提溴;化学学科核心素养;化学学科观念

　　背景教学是融合背景知识的教学。所谓背景知识，是学习内容形成或存在的自然或社会环境背景、历史背景、价值背景、领域层次属性、总体和逻辑背景(学科背景)以及教学背景等方面的知识，它们反映着知识在空间和时间维度上广泛的内、外联系。

　　背景教学是一种整体化的教学，强调知识内外的联系和整合，具有重要的教育意义。法国著名学者埃德加·莫兰从教育哲学的角度阐释了“背景”的重要意义，他认为“认识的进步与其说是由于特殊知识的精确化、形式化和抽象化，不如说是由于愈益能够把这些知识整合到它们的背景中和它们的总体中。因此，发展把知识背景化和整体化的能力变成对教育的绝对要求”。吴俊明教授指出，背景教学不仅有助于帮助学生认知，而且具有重要的教育意义。恰当的背景知识有助于在学科教学中立德树人，运用背景知识是学科教学立德树人的重要途径之一。

　　现以上海市“空中课堂”中“海水提溴”一课为例，对基于背景教学理念的课堂教学设计作一介绍。

　　1教学设计思路

　　1.1教学内容分析

　　“海水提溴”教学内容是在学习了氯的单质及其化合物性质的基础上进一步学习如何开发海水中的卤素资源，是学生形成化学工业制备和提取物质的一般原理和方法的优良载体，对深入认识卤族元素、理解卤素之间的相似性和递变性具有重要意义。根据《上海市高中化学学科教学基本要求(试验本)》，本节课的学习要求是：知道溴的常见物理性质，了解溴的重要用途;理解海水提溴的主要原理和过程，学会书写相关化学反应的离子方程式;通过海水提溴的学习，认识实际生产过程中物质提取的一般过程和方法。

　　1.2背景知识分析

　　1.2.1自然背景

　　溴及其化合物有良好的溶解性。地球上储量99%的溴主要以无机溴化物的形式存在于海洋中，故溴有“海洋元素之称”，整个大洋水体的溴储量高达100万亿吨，但是海水中溴元素的浓度仅为67mg/L。全球主要的溴资源分布区域及其含溴量为：死海(内陆盐湖)，10000-12000 mg/L;美国阿肯色州地下卤水，5000-6000mg/L;印度盐湖，2600-3200 mg/L;中国山东莱州湾地下卤水，200-300mg/L。死海和美国阿肯色州地下卤水含溴量高、储量大：死海地區溴储量为10亿吨，美国地下卤水溴储量为1100万吨。中国溴产量位居全球第三，仅次于以色列和美国。山东依靠较丰富的地下卤水资源，生产了全国80%以上的溴，但是由于过度开采，山东地下卤水的溴浓度不断降低，濒临枯竭，由2001年的290mg/L迅速下降到200mg/L以下。

　　溴的自然背景揭示了溴元素在自然界中的存储和分布，在其背后蕴含着丰富的教育意义。

　　(1)溴的自然背景知识有助于形成正确的资源观，对溴元素的存在形式、总量、分布、开发、保护等方面形成全面的认识，对如何开采资源、利用资源、节约资源产生科学的观念。

　　(2)对资源分布状况的了解、分析是工业生产的起点，对于建构化工生产的一般方法具有重要意义。

　　(3)全球范围内易开采的溴资源主要掌握在西方国家的手中，我国溴资源的现状不容乐观，浓度低且日渐枯竭。由于地球上溴主要存在于海洋中，这一背景知识有助于学生理解为什么要大力发展从海水中提取溴。

　　1.2.2社会背景

　　溴是一种重要的基础性化工原料，目前人工合成的溴的化合物超过4500种。根据以色列化工集团发布的报告，溴素的各类应用占比为：阻燃剂约占40%、原料中间体与工业用溴约占30%、水处理剂等其他用途约占30%。含溴阻燃剂有性能和成本优势，是目前应用最广泛的阻燃剂，全球电子产品所用阻燃剂约80%是溴系阻燃剂。溴在医药上用途很广，陈芬儿院士主编的《有机药物合成法》中收录的257种世界首次上市的新药，合成工艺用到溴的就有108种。常见的三溴片可用于过度兴奋及神经衰弱(包括神经衰弱引起的头痛和失眠)的治疗。很多高效低毒的农药，如具有广阔市场前景的拟除虫菊酯类杀虫剂、杀螨剂中应用最广的溴螨酯、重要的除草剂溴苯腈，它们的生产都需要溴。大多数含溴消毒剂具有高效、低毒、易分解、无残留的特点，目前工业消毒剂市场溴类产品占有率已经超过了氯类产品。随着溴素需求的不断增加及卤水溴资源的日渐消耗，我国溴素生产已无法满足国内市场的需求，而溴素生产高度集中在西方寡头手中，我国进口来源单一，价格居高不下，面临被“卡脖子”的风险。

　　溴的社会背景展示了溴素在社会生活中的重要价值，在教学中有重要的教育意义。

　　(1)了解溴在国民经济和科技发展中的重要意义，深刻感悟化学在改善人民生活品质，推动社会进步方面的重大意义，揭示海水提溴的社会价值。

　　(2)目前我国溴素不能自给自足，需要大量进口且面临受制于人的背景，可以培养学生的社会责任感，提高对“为什么要发展我国制溴工业”的认识水平。

　　(3)丰富的溴产品与我们的日常生活和生命健康具有密不可分的联系，溴产业关键在于溴的深度加工和合理利用，不断提高溴的附加值，才能真正实现从制溴大国到制溴强国的转变。

　　1.2.3技术背景

　　海水提溴至今已有140多年的历史。1877年“以氯气作为氧化剂”的制溴工艺是现代制溴业的基础;1897年“以卤水为原料的水蒸气蒸馏法”实现了连续操作;1899年“空气吹出法提溴工艺”诞生。目前，溴提取技术有传统的水蒸气蒸馏法和空气吹出法(空气吹出酸液吸收法、空气吹出碱液吸收法)，以及树脂吸附法、膜分离法、溶剂萃取法、超重力法、沉淀法等新工艺，见表1。

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