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新型冠状病毒引发的化学教学的思考

发表时间：2020/5/12 来源：《创新人才教育》2019年第12期作者：王赛萍

[导读] 2020年的春节很特别，武汉传来的新冠肺炎疫情不断漫延

浙江省宁波市镇海龙赛中学王赛萍

        2020年的春节很特别，武汉传来的新冠肺炎疫情不断漫延，由最初年前确诊的近300人，累计确诊人数上升到今天（3月初）的9万多人,由湖北一个省，传播到全国31个省，目前意大利、韩国、日本、伊朗……各省医疗队紧急救援湖北，中国速度建造雷神山、火神山医院，老百姓全民在家防疫、居家隔离、硬隔离……吹哨人李文亮的名字响彻神州大地。
        “停课不停学”，教育部采取的应急措施，让错过正常开学时间的学子在家享受正常的学习。面对新冠肺炎疫情及防疫，信息量层出不穷，学生们接受着不同寻常的学习，这种学习不同于课堂的纯知识的学习，这种学习面对大量的信息，如何吸纳？如何筛选？如何与已有的知识整合、重组，生成新的知识？其学习的意义更加深刻。
        美国心理学家维特罗克的生成学习理论对今天的学习能起到更有效的指导作用。生成学习理论吸收了当代信息加工心理学在人类认知学习方面的研究成果。揭示了人类学习的实质。它在解释和说明学习者内部的生成作用时，强调学习过程中个体主观能动性，重视个体与环境交互作用中知觉的作用。这一理论的基础是学习者的自主学习能力建设和互动生成，特别关注在多向交互作用中所建构的新知识的意义。因此，成为当代教育改革备受关注并具有重要影响的学习理论。
        一、新冠肺炎疫情及防疫对改变化学学习方法的启示
        1．信息技术、自主学习成为化学学习的主旋律
        新冠肺炎疫情的防疫对学生来说就是呆在家里不出门，不到人多的地方，不聚集，扛
起做为普通人的那份责任。学生的学习场景发生切换，传统课堂上老师讲、学生听的模式被改变，”互联网+远程”成为主打模式,乐课平台、空中课堂，钉钉、微信、QQ、睿易通……新媒体技术齐上阵。市教育局的电视课堂“网上云校”，区教育网上课堂1000多集的专题、微课上线，每日名优教师的专递课堂，学校教师面对自己所教学生的课堂。时空变化，学生学习方式也随着改变。
化学学习方式的改变也势在必行，学生要充分利用好各种资源，寻找适合自己的创造性地进行选取，最主要的是当堂跟从自己老师的教学进度，预习、听课、作业，线上课堂时在讨论区中敢于大胆地发表自己的想法，也看到其他同学的思维展现，课堂的有效性更好地得到体现，对一些疑难问题的头脑风暴，让我们同学的思维更开阔。对某些知识点的不理解、掌握不到位，可以回看课堂录像。作业中的错误问题可以看老师的错误解析推送，作业讲评微课推送，甚至可以在教学班QQ群和老师私聊。
因目前条件的不允许，无法动手做的实验可以通过老师提供的视频观看，了解操作要点，了解细节，不仅加深知识的理解，也为以后的动手去做提供参考。
        2．借鉴新冠肺炎疫情的发展及防疫措施，探索化学学习的方法
        新型冠状病毒首例在武汉发现时，大家并不知道它有那么严重的危害，当发病的人一
         日日剧增时，引起了专家们的重视，新型冠状病毒的真容也一步步地展现出来：冠状病毒中的SARS-CoV和MERS-CoV两种均具有较高的致病性，可引发致死性肺炎。开始以为的不会人传人，到逐渐掌握的会人传人，潜伏期也有可能传染，研究出检测的试剂，投入疫苗和药物的研制，84岁的呼吸病学专家钟南山、73岁传染病学专家李雪娟用他们广博的知识教给我们广大民众抗疫的方法，抑制疫情的爆发。其实这个过程就是自然科学方法论探索科学问题的基本过程：发现或明确要解决的问题——收集有关的资料、文献和数据——提出假说（几种可能性）——验证假说得出肯定或否定的结果——发现问题的规律得出结论。
        课题《苯的结构与探究》就可以采用这种思路。苯，化学式C6H6，高不饱和度的存在，
        猜测有碳碳叁键或碳碳双键结构。收集大量有关的资料、文献和数据获得：用实验事实证明，苯不能使溴水褪色，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；从能量的角度分析，环己烯和氢气加成，放出119.6KJ/mol，环己二烯和氢气加成，放出237KJ/mol，大致是环己烯和氢气加成放出的能量的二倍，而苯与氢气加成放出的能量是208.4 KJ/mol，不是环己烯和氢气加成放出的能量，不符合碳碳双键与氢气加成时，放出的能量与碳碳双键数目基本成比的关系；从键长的角度分析：射线衍射法、电子衍射法和光谱法等近代物理方法，还测得烷烃C－C键键长：1.54 ×10－10 m，烯烃C＝C键键长:1.33 ×10－10 m，苯中碳碳间键长均为： 1.4×10－10m，另外，邻二甲苯没有同分异构体；H核磁共振谱测得苯中只有一种氢,用超真空扫描隧道显微镜观察，窥见了苯分子的真容。经科学研究表明：苯分子里6个C原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双键之间的特殊(独特)的键。

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所以有了凯库勒提出的苯的结构，现代改进过的苯结构。
        二、新冠肺炎疫情及防疫对激发学习化学兴趣的启示
        受生成学习理论的影响，传统的教学观由以教师为中心转变为以学生为中心；教学活动应围绕着如何激发学生的学习动机、促进学生的原有认知结构与新知识主动联系、促进学生认知策略的发展而进行。
课题《醇酚》，书本提供学生身边的一些物质结构，让学生找出醇和酚的区别并形成概念：胆固醇（C27H46O）、肌醇（C6H12O6）、维生素A（C20H30O）丁香油酚（C10H12O2）、维生素E（C29H50O2）。老师们就可以对一些物质进行展开，维生素A的化学名为视黄醇，是最早被发现的维生素，缺乏后会导致夜盲症；维生素E可抑制眼睛晶状体内的过氧化脂反应，使末梢血管扩张，改善血液循环，预防近视眼发生和发展.目前同学们每天对着电脑学习，对视力的损伤是比较严重的，所以要求我们科学用眼，学习一段时间后起来远眺，坚持做眼保健操；另外我们也可以科学选用药物保健，如服用维生素E就是比较好的方法。
        新冠肺炎的防疫指出：当我们外出回来，进入家门的第一件事就是用酒精喷洒鞋底进行消毒，当我们使用电梯时，可以选择一支去掉笔芯的水笔，笔套上放酒精棉花，用笔杆去触碰电梯按键，用后插入笔套，可以起到消毒效果。当引入这些材料学习醇，极大地激发了学生的学习动机，乙醇的用途：医用酒精是乙醇和水的混合溶液，其中乙醇的浓度为75%。医学实践证明，这个浓度的医用酒精消毒效果最好，能够杀灭多种细菌和病毒,也能够有效杀灭新型冠状病毒。消毒的原理是使病毒的蛋白质变性，失去活性。
        三、新冠肺炎疫情及防疫对解决化学学习问题的启示
        生成学习模型强调了学习过程的四个主要成分，即生成、动机、注意和先前的知识经验。在教学过程中运用此理论就能有效地帮助教师解决如何培养学生有效的学习和如何提高学生解决问题的能力这样两个方面。
        最近在新冠肺炎疫情期间，美国的医学科学博士吴军教授，受邀为全球20多个国家的听众，分享了“让人人都能懂健康”的全球公益健康讲座。他提出新冠病毒肺炎的机理是：过激的免疫反应制造的大量自由基引起的器官损伤。自由基，化学上也称为“游离基”,是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时，化学键中电子必须成对出现，因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子，使自己形成稳定的物质。在化学中，这种现象称为“氧化”。吴军教授提出的理论是新冠病毒促使人体内制造出氧自由基，主要是过氧自由基，结合体内的大量物质，引起各器官的损伤。联想起化学的自由基链反应：
        CH4与氯气取代的原理是自由基取代，其反应历程:先是链引发阶段：Cl2先在光照或高温条件下均裂成两个氯自由基，就相当于氯原子:然后链增长阶段：第一步，Cl.(氯自由基)+CH4=CH3.（甲基自由基）+HCl，接着再继续第二步CH3.+Cl2=CH3Cl+Cl.，新生成的氯自由基再重复第一步，这样反复，也有副反应发生：CH3Cl+Cl2=CH2Cl2+Cl.理论上氯气越多，生成的多氯代物越多。最后反应完了，叫链终止。氟里昂对臭氧层的破坏也是自由基反应。对高中同学谈自由基反应机理，相当于纸上谈兵，但吴博士的健康讲座，因赋予了这个时期新冠肺炎疫情及防疫的特殊涵义，使知识变得有生命力。吴教授引导我们广大民众服用维生素C、维生素E进行保健，当有轻微症状时，可服用板蓝根、小柴胡、金银花……这些都是过氧自由基的终结者。
        四、新冠肺炎疫情及防疫对学好化学，服务人类的启示
新冠肺炎疫情期间，我们要做到“以清洁卫生为主，预防性消毒为辅”的消毒原则。各种消毒方法中，医用酒精和84消毒液杀灭病毒效果好，生产较为容易，价格相对便宜，使用比较简单，成为应用广泛的消毒剂。不过，酒精和84消毒液使用不当，同样会导致安全事故。比如使用医用酒精可能导致火灾，84消毒液可能导致人体中毒。
        使用医用酒精消毒时要注意防火：乙醇除了用于消毒外，在工业上的重要用途是作为燃料。比如乙醇汽油，就是将乙醇混入汽油中作为汽车燃料使用，这也说明乙醇和汽油具有某些相似的性质，它们都具有较强的挥发性，极易燃烧。医用酒精虽然不是纯乙醇，但是浓度已经相当高，已经具备极强的可燃性，在使用酒精时，一定要远离火源，防止酒精点燃而引发火灾。在家中使用酒精时，要远离火源！
        使用84消毒液时要防止中毒：84消毒液是次氯酸钠和氯化钠的混合溶液，消毒时起作用的是次氯酸钠，氯化钠是生产时候的副产物,不起消毒作用。其消毒原理为，次氯酸钠以及次氯酸钠与二氧化碳等作用产生的次氯酸具有强氧化性，可以杀灭细菌和病毒，对新型冠状病毒也有效。另外要特别注意的是，84消毒液不能和酸性物质（如醋、洁厕灵等）混用，混合后会产生大量氯气，导致人员中毒。
        科技助阵，共克时艰，我们今天的学习不仅是为了提高学习的能力，也是为了提高解决问题的能力，更是为了用知识服务社会。