巧借普子“茅臺”化學數據橋聯情感態度教育

夏振洋 廖宇文 黃誠 劉光文 李偉華

摘要：教學過程中如何滲透情感態度教育是教學研究的難點問題，通過數字化儀器采集“xx”白酒釀酒用水的水質數據，并通過課堂教學探究和數據分析表征、教學過程中情感模型架構分析，例證了巧用鄉土知名特產結合課堂教學會極大地引起共鳴，喚醒學生的正確情感態度價值觀的建立。

關鍵詞：數據；橋聯；情感態度；可視化

文章編號：1008-0546（2016）09-0051-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.019

化學教學中滲透情感態度價值觀教育是教學的難點，在傳統的教學方法中也難以實施。已有不少學者已進行了嘗試，如：姚林群[1]通過課堂層面將人的發展三感：道德感、理智感、美感與深層教學構建成體系。白秋蓮[2]將《必修1》和《必修2》教育要素梳理并對態度目標的達成提出具體的建議。丁海嶸[3]借助教學載體對化學情感態度與價值觀進行了例證實踐，孫曉明[4]提出要科學滲透情感態度與價值觀目標。這些研究對于情感態度教育沒有在技術層面上解決問題，美國教育技術專家M David Merrill[5]提出了首要教學原理對抽象的情感態度價值觀通過教育技術對教學內容可視化和活動研究提供了理論支撐，筆者[6]通過數字化探究實驗與學生邏輯思維的養成機理可視化進行了研究，對于情感態度價值與可視化技術做了嘗試。

在多核配位化合物中，能夠同時和兩個或兩個以上的金屬原子（或離子）鍵合的原子或原子團。我們稱之為橋聯[7]。新課標要求學生通過探究學習樹立正確的情感態度與價值觀，但人教版教材選擇很多“文字史料”意圖讓學生樹立愛國、相信真理等價值觀，筆者認為此舉牽強，不能直觀將編者意圖傳遞給學生，而筆者以《愛護水資源》[8]為例，比較了教學過程中巧借學校周圍知名酒數據激發橋聯情感態度教育與傳統課堂，將實際問題通過可視手段有效學習，取得較好效果。

一、教學設計與實施

教學片斷一：

教師：同學們，通過預習《愛護水資源》[8]，對水資源概況和水資源保護有了初步了解，你還知道水在我們生活中有哪些用途嗎？

學生張：水可以洗菜、澆花、洗衣服、游泳。

學生王：水可以澆灌植物，動物的生存也離不開水，一切有生命的物質都離不開水。

學生李：水還可以泡制中藥、沏茶、還可以釀酒…

教師：回答的都很好，接下來進行“考一考”環節，請大家根據課前預習和結合鄉土風情說出我們學校的水的資料？

學生：我們小組查閱到引以為傲的“普子‘茅臺”“xx”白酒用水資料（PPT投影，內容略）

教師：“普子‘茅臺”——“xx”酒的釀酒用水有哪些特點呢？我們能否對“xx”酒的釀酒用水進行簡單取樣分析并說明呢？

1. 用數字化儀器采集“xx”白酒釀酒用水的水質數據

在學校附近“xx”酒廠有一眼山泉，該水源位于北緯29° 37′13″，東經108° 19′23″，可直接飲用。

2. 實驗儀器

筆記本電腦（內置Log Pro 3.8.6軟件）、LabQuest2、TCA-BTA溫度傳感器、CON-BTA傳感器、樣品。

3. 利用分析數據進行課堂教學與表征

（1）課堂教學實錄

筆者向同學們介紹家鄉的水時，采用課堂問答和數據解釋相結合的方式。

教學片斷二：

教師：同學們我們化學上已學習了物質除雜的原理了，有哪些？

學生劉：1、不增加新的雜質

2、不減少原來物質

3、操作方法盡量簡單

4、先物理后化學方法

教師：回答很好，我們先看家鄉水的外觀，“xx”白酒釀酒用水出自地下，水質無色，無氣味、澄清透明、TCA-BTA溫度傳感器檢測水溫恒定在17℃。有機物、懸浮物和膠體含量非常少，肉眼無法觀察得到。

學生：老師，我喝過我們這的水，味道有點甜，但為什么釀制的酒比縣內其他地方的酒好呢？

教師：是啊，用咱們家鄉的水釀制好酒除了與水溫有關外，還應與水的其它因素有關，比如：水的酸堿性，即pH有關。

除此之外，還與pH有關，pH則是表示水的酸堿程度的概念，即指水中氫離子濃度多少，pH=-lgC（H+）。“xx”酒釀酒用水用pH計測得pH=7.49。同比其他被測點的pH值見表1。

學生：通過三個地點數據可以看出我們縣內大多數水性為堿性，后兩個被測點數據對照看出，我們這“xx”白酒釀制用水除了也為堿性外，還應與水中含有的離子數目和種類有關？

教師：我們教材中說，水包括硬水和軟水，一般來說0-30mg/L為軟水，60mg/L以上為硬水。我們的水是軟水還是硬水呢？小組實驗測定。

學生實驗并分析：測電導率。水溶液的電導率用來描述物質中電荷流動難易程度的參數，與溫度和濃度有關。電導率和溶解固體量濃度的關系近似表示為：1.4μS/cm=1mg/L或2μS/cm=1mg/L（每百萬單位CaCO3）。利用CON-BTA傳感器可以間接得到水的硬度。為了近似換算方便，1μs/cm電導率 = 0.5mg/L。

經學生小組實驗測得酒廠自然用水電導率：921μs/cm=460.5mg/L（見圖1）。據酒廠水質報告，該水水質類型為HCO3-_Ca2+型，“xx”酒釀酒用水的“暫時硬度”很大，不易除去的“永久硬度”很小。HCO3-、Ca2+、Mg2+的含量高，保證了有益微生物的繁殖促進了發酵。如：Mg2+促進了曲霉孢子的生長，曲料中缺少Mg2+時酶含量則顯著降低；Ca2+能使淀粉酶不易被破壞；HCO3-催化了釀酒生化反應中香味脂肪酸（乙酸、己酸等）的形成，生成酒的香氣。小組成員還問：除了有好的水質外，我們的酒還有沒有其他的優勢？

教師：分析的很不錯，“xx”白酒酒廠工程師還分享了這些內容：“xx”白酒釀酒工藝（PPT投影，內容略）。

學生：釀酒工藝太神奇了！我似乎找到了影響酒質的神奇密碼！

教師：你說的太好了，剛才小組同學分享了他們的研究成果：“xx”白酒釀酒用水為暫時硬水，試想：如何將硬水軟化？

學生：我們小組查閱資料得知有如下方法：1、煮沸法；2、沉淀法；3、離子交換法（移動床離子交換器）；4、電滲析法（反滲透水處理裝置）；5、磁化法。

教師：很詳細，該小組同學介紹了硬水軟化的原理和儀器。剛才我們通過水的化學數據重新認識滋養我們的家鄉水，也能從同學們的語氣中表達了對家鄉的由衷的愛。對于水的認識還有補充嗎？

學生：對于有限的淡水資源，我們要加以珍惜。對于家鄉水，我們更要像愛護母親一樣愛護她。

教師：請用一段話來表達對我們家鄉“xx”酒的獨特的愛。

學生：我們的普子茅臺“xx”白酒之所以獨特，這與xx獨特的地理位置相關，更與“xx”酒廠用水的水質密切相關。優良的水質鑄就了“xx”白酒獨特的品質，精湛的工藝釀出獨特的酒魂。我長大了一定要讓“普子‘茅臺”的酒香飄過鳳凰山麓，融入清澈的烏江水，與那土家漢子的豪情，苗家姑娘的歌聲一起飄在華夏大地，為炎黃子孫的酒文化再添一道生機。

……

4. “愛護水資源”課堂設計架構

“愛護水資源”的課堂教學設計如圖2所示，通過知識線、情感線、活動線、設計意圖四個維度對“愛護水資源”進行了構建。

5. “愛護水資源”課堂的可視化圖示

“愛護水資源”的課程過程如圖3所示，詳細展現了本節課的情感、態度、價值觀與課的實施過程。

二、傳統課堂與數字可視化課堂在本節課的比較

本節課教學過程情感可視化教學設計模型構架通過圖3表示，從學習者的角度分析，具有如下特點：

參考文獻

[1] 姚林群.課堂中的價值觀教學[D].武漢：華中師范大學，2011

[2] 白秋蓮.高中化學新課程中態度教育目標的研究 [D].武漢：華中師范大學，2007

[3] 丁海嶸. 化學新課程中情感態度與價值觀的理論研究與實踐[D].蘇州：蘇州大學，2007

[4] 孫曉明. 科學滲透情感態度與價值觀目標[J]. 化學教育，2012，（8）：15-16

[5] 趙可云，趙國慶，李曉巖.對網絡課程設計原則的探討[J].遠程教育雜志，2005，（4）：12-15

[6] 夏振洋，李偉華，劉光文. 數字可視化探究實驗與學生邏輯思維研究[J]. 化學教與學，2015，（11）：86-88

[7] http：//baike.baidu.com.[DB]

[8] 王晶等.義務教育教科書九年級（上）化學[M].北京：人民教育出版社，2014，5：68-73