羅 欣
(浙江省溫州中學(xué) 浙江 溫州 325014)
新課程倡導(dǎo)“從學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的社會生活實(shí)際出發(fā),幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與生活的密切關(guān)系”。高中化學(xué)教學(xué)生活化,已經(jīng)得到了專家、教師的共識和積極的實(shí)踐。選編、運(yùn)用生活素材開展生活化教學(xué)的策略,筆者以化學(xué)2專題3《食品中的有機(jī)化合物》為例,分享自己的教學(xué)實(shí)踐與反思,與同行共勉。
生活素材不僅具有導(dǎo)入新課、激發(fā)興趣的功能,更重要的是能創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的視角去解讀生活的學(xué)習(xí)情境,在此情境中學(xué)生能自主學(xué)習(xí)、主動探究。即,創(chuàng)設(shè)“學(xué)在其中”的生活化情境。
(1)研讀教材,適度拓展教材中的生活素材
教材是專家、學(xué)者根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)精心編寫而成,在核心知識的呈現(xiàn)上充分體現(xiàn)與生活、生產(chǎn)的緊密聯(lián)系。所以我們要重視研究教材所提供的生活素材,并用活教材。即,根據(jù)需要將教材中某些靜態(tài)、簡約性描述的生活素材適度拓展為具體、生動的“情、知、行”和諧統(tǒng)一的生活化的學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生“學(xué)在其中”。比如,將“酯、油脂”教材中“花卉、水果中含有酯而具有芳香氣味”拓展為:教師展示水果實(shí)物,提供3種酯的樣品,學(xué)生觀察并嗅聞氣味,在芳香愉悅的氣氛中閱讀投影 “芳香的奧秘”,“芳香的奧秘”—拓展的文本素材中包括三種酯的結(jié)構(gòu)簡式、芳香氣味的類型及生活中的應(yīng)用(學(xué)生能根據(jù)素材、提出問題、邏輯推理、實(shí)驗(yàn)探究、解答問題,即由生活→化學(xué)→生活,活動組織詳見后)。又比如《有機(jī)高分子的合成》,將教材中“宇航服有多種高分子材料”,拓展為:對宇航服做概括性介紹的文本及圖片(以滿足學(xué)生的好奇心),并具體介紹內(nèi)衣舒適層中的棉、通風(fēng)服和水冷服中的聚氯乙烯、防護(hù)層中的聚四氟乙烯(包括結(jié)構(gòu)簡式、分子量范圍、生活中的應(yīng)用等),同時(shí)展示棉、聚氯乙烯塑料管、涂有聚四氟乙烯的不粘鍋等生活實(shí)物樣品。再比如乙酸課例,教材聯(lián)系生活食用醋中的乙酸引入新課,我們可以拍攝一段廚房短片“調(diào)配醬油醋,錯(cuò)把小蘇打當(dāng)味精”的烏龍事件(食醋遇到小蘇打產(chǎn)生大量氣泡)。
(2)依據(jù)學(xué)情,有效增補(bǔ)教材外的生活素材
“酯 油脂”課例中,酯在酸性和堿性溶液中水解的異同對高一學(xué)生而言有難度,因?yàn)樵趯n}2學(xué)生盡管已經(jīng)學(xué)習(xí)過化學(xué)反應(yīng)的限度,知道化學(xué)平衡狀態(tài),但不清楚影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素及不能對化學(xué)平衡的移動做出判斷。此時(shí)增加生活雜談 “白酒并非總是陳的香”(與耳熟能詳?shù)摹熬剖顷惖南恪毕嗝埽ぐl(fā)學(xué)生的好奇心去猜想、去探究、去發(fā)現(xiàn),在解困釋疑的活動中難點(diǎn)突破。教材在介紹了酯的水解、油脂的存在后,就直白的給出了制取肥皂的實(shí)驗(yàn)方案。讓學(xué)生感到突兀并使學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展出現(xiàn)“斷層”。因此增補(bǔ)生活素材創(chuàng)設(shè)情境分3步搭建“腳手架”。第一步,教師展示生活中的各種油脂,學(xué)生書寫硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯的結(jié)構(gòu)簡式,自主分析油脂的結(jié)構(gòu)及與酯的關(guān)系。第二步,學(xué)生討論“炒菜放油的妙處”,并聯(lián)系酯的性質(zhì),邏輯推理探究油脂的性質(zhì)及應(yīng)用。第三步,閱讀“肥皂的傳說”,學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究油脂的皂化及應(yīng)用。
教材研讀與學(xué)情分析是選編生活素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境的2個(gè)基礎(chǔ)。無論是“拓展”還是“增補(bǔ)”生活素材在圍繞核心知識突出重點(diǎn)、貼近學(xué)生生活的同時(shí)還需要符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。比如,在“酯 油脂”課例中拓展介紹“芳香的奧秘”,在生活中人們熟悉喜愛的芳香氣味有很多,如玫瑰香,其中含有醋酸香茅酯(3,7-二甲酯-6-辛烯-1-乙酸酯)、芳樟醇甲酸酯(3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-甲酸酯)等,結(jié)構(gòu)復(fù)雜不利于學(xué)生自主分析歸納,從而不宜作為酯的范例出現(xiàn)在文本中。生活素材不圍繞核心內(nèi)容則學(xué)習(xí)方向偏移。不貼近學(xué)生生活就無法引起學(xué)生共鳴。不考慮學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),過難過深,學(xué)生無從探究、無法解讀;過淺過易,則缺乏挑戰(zhàn),都不利于學(xué)生的發(fā)展。即選編的生活素材要能創(chuàng)設(shè)出恰到好處的學(xué)習(xí)情境。
“酯、油脂”課例組織學(xué)習(xí)的流程如上圖。在生活化的情境中以問題驅(qū)動,合作探究,解讀生活中的化學(xué)奧秘,并進(jìn)一步應(yīng)用化學(xué)服務(wù)生活。且從課堂延續(xù)到課外,從學(xué)生的學(xué)習(xí)走入學(xué)生的生活。
(1)問題驅(qū)動
愛因斯坦曾說“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更為重要”。所以引導(dǎo)學(xué)生在生活化的教學(xué)情境中自主發(fā)現(xiàn)并提出問題是關(guān)鍵。因此要營造問題意識,創(chuàng)設(shè)寬松和諧、民主平等的互動氛圍,鼓勵激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題。首先,教師可以率先垂范,“拋磚引玉”。比如,圖中課例基于“芳香的奧秘”教師提出“酯是一類怎樣的物質(zhì)”。在這個(gè)大問題驅(qū)動下,在探究學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生提出新問題:酯是否都有芳香氣味?乙酸乙酯難溶于水,其它酯是否也難溶?酯在結(jié)構(gòu)上有什么共性?等等。其次,巧創(chuàng)生活情境利用認(rèn)知“沖突”引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑。如,根據(jù)生活雜談“白酒并非全是陳的香”,學(xué)生自然想到:為什么高度酒能越陳越香,而低度酒不行?又如,閱讀“肥皂的傳說”后,學(xué)生馬上提出:在生活中油污可以用肥皂清洗,傳說肥皂卻是用油膩膩的油制取的?這可能嗎?肥皂的成分到底是什么?還可以利用生活素材中的適度留白激發(fā)學(xué)生提出問題。比如,《乙醇》課例,提供生活小竅門:焊接銀飾、銅器時(shí),表面會生成不美觀的黑色物質(zhì),師傅說沒關(guān)系,只要趁熱蘸一下酒精就好了。學(xué)生馬上想到:黑色的物質(zhì)是什么?到哪里去了?乙醇在這里的作用是什么?
(2)合作探究
在學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)的問題鏈驅(qū)動下開展合作探究去解讀生活中的化學(xué)奧秘。在知識建構(gòu)的過程中,發(fā)展能力、習(xí)得方法,切實(shí)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
運(yùn)用個(gè)別→一般、一般→特殊、比較、歸納、演繹、聯(lián)想、構(gòu)建模型等多種思想與方法,進(jìn)行邏輯推理探究。如,課例中,學(xué)生根據(jù)“芳香的奧秘”中3種酯的簡介,自主分析比較3種酯的名稱與結(jié)構(gòu),運(yùn)用“個(gè)別→一般”的方法,合作歸納酯的結(jié)構(gòu)共性、構(gòu)建酯的結(jié)構(gòu)模型。并進(jìn)一步演繹得出硬脂酸甘油酯的結(jié)構(gòu)。聯(lián)想乙酸乙酯的水解推導(dǎo)硬脂酸甘油酯的水解等。又比如,在《有機(jī)高分子的合成》課例中,比較聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu),自主歸納有機(jī)高分子的結(jié)構(gòu)共性,并對比分析三種單體到三種高聚物的變化,認(rèn)識加成聚合,并了解到加成聚合是高分子的一種常見合成方法。在分析加聚反應(yīng)物與產(chǎn)物的異同基礎(chǔ)上進(jìn)一步對比分析葡萄糖單體(C6H12O6)與其聚合物—棉之纖維素中的葡萄糖單元(C6H10O5)的異同,發(fā)展認(rèn)識縮聚反應(yīng),了解到縮聚也是合成高分子的一種方法。
其次,在“發(fā)現(xiàn)并提出問題→實(shí)驗(yàn)探究→反思評價(jià)”中進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究巧揭秘,運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索隱藏在生活小竅門、傳說故事、俗語諺語、生活中或反?;蛴腥がF(xiàn)象背后的化學(xué)奧秘。比如,基于生活雜談“白酒并非全是陳的香”開展的酯在不同條件下的水解實(shí)驗(yàn)探究。在《乙酸》課例中基于生活小竅門“炒菜時(shí),同時(shí)加入少量的酒和醋,可使菜變得香醇可口”開展的實(shí)驗(yàn)探究—醇與酸的酯化。在《糖》課例中基于生活體驗(yàn)“饅頭慢慢咀嚼也會有絲絲甜味”開展的淀粉水解實(shí)驗(yàn)探究等等。
(3)服務(wù)生活
將化學(xué)還原到真實(shí)的生活情境中展開學(xué)習(xí),如果僅滿足于獲得相關(guān)化學(xué)知識,那生活就只恰如包裹在知識外的一層糖衣。在獲得知識的同時(shí),還要學(xué)會方法、發(fā)展能力,更重要的是還必須引導(dǎo)學(xué)生切實(shí)感受化學(xué)不僅來源于生活,更服務(wù)于生活,并真實(shí)地提高著我們的生活質(zhì)量,由此萌生出更進(jìn)一步的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣及動力和對化學(xué)科學(xué)的喜愛。如,如課例中的課后調(diào)查“洗衣粉的去污原理”、“解酒吃水果的奧秘”,家庭小實(shí)驗(yàn)“如何處理廚房灶臺上難以清洗的油污”等。又如,在《有機(jī)高分子的合成》課例,在學(xué)生學(xué)習(xí)了聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯的合成后,選編家庭用輸水管材—PP樹脂 (聚丙烯)、透明CD盒(聚苯乙烯)、校園塑膠跑道—乙丙橡膠(乙烯、丙烯共聚而成)等素材,從不同的角度討論,學(xué)生在學(xué)以致用中既發(fā)展能力又感受化學(xué)服務(wù)于生活的價(jià)值。
酯、油脂
【走進(jìn)生活、提出問題】
[教師]展示香蕉、蘋果、生梨等水果。為什么水果會有如此芳香的氣味?
[投影]
芳香的奧秘
凡是芳香物質(zhì)的分子,由于揮發(fā)而侵入人的鼻腔內(nèi),刺激嗅覺而被人感覺到舒服,我們稱之為香氣。許多水果、花卉、美酒等都具有芳香氣味,這些香氣來自于酯類、醇類、脂肪酸類等多種有機(jī)物,其中酯是美酒、水果具有芳香氣味的關(guān)鍵。如:乙酸乙酯:具有果香味,用于菠蘿、香蕉、草莓等水果香精和威士忌等香料的主要原料;乙酸異戊酯(香蕉水):主要用于食用香精配方中,可調(diào)配香蕉、蘋果、草莓等多種果香型香精;苯甲酸甲酯:有強(qiáng)烈的花香和櫻桃香味,可用于配制香精。
[學(xué)生]嗅聞分裝在7mL小玻璃滴瓶中的乙酸乙酯、乙酸異戊酯、苯甲酸甲酯等樣品。
[教師]酯是一類怎樣的物質(zhì)?
【合作探究、化學(xué)揭秘】
[學(xué)生]有芳香氣味,易揮發(fā)。組成元素:C、H、O。聯(lián)系乙酸乙酯的制備方法和溶解性,推測其它酯的合成方法、溶解性。(但不太肯定)。同時(shí)提出問題:酯是否都有芳香氣味?
[教師]酯類在結(jié)構(gòu)上有沒有什么共同之處?能否寫出酯的結(jié)構(gòu)通式?(將學(xué)生的思維從宏觀性質(zhì)引向微觀結(jié)構(gòu))
[學(xué)生]交流合作。板演酯的結(jié)構(gòu)通式。并根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),肯定了前面對酯類物質(zhì)的制備及溶解性的推測。
[投影]
白酒并非全是陳的香
俗話說“酒是陳的香”,是因?yàn)椴捎脗鹘y(tǒng)工藝釀造的高度白酒,在陳釀過程中,不同的酸與乙醇發(fā)生酯化生成更多的酯類物質(zhì),使白酒醇厚、留香持久。而低度白酒長時(shí)間保存卻會出現(xiàn)香味減弱、口味變淡、變酸等現(xiàn)象。
[學(xué)生]低度酒中的酯發(fā)生了什么變化?
[學(xué)生]酯可能揮發(fā)了或水解了(參閱課本)。提出問題:為什么高度酒能越陳越香,而低度酒不行?為什么方程式稀硫酸用可逆符號,而氫氧化鈉用箭號→?
[投影]酯在不同條件下的水解探究實(shí)驗(yàn)方案(略)
(本方案參考“酯的水解實(shí)驗(yàn)”改進(jìn):2mL乙酸乙酯、5mL 4.0mol·L-1NaOH、5mL 4.0mol·L-1H2SO4、5mL 水,染色、65℃~75℃水浴加熱5分鐘)
[學(xué)生]分組實(shí)驗(yàn)。并板書水解反應(yīng)方程式,推測水解時(shí)的斷鍵位置。
(師生合作小結(jié):水解與酯化在酸性溶液中互為可逆反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)。水解在堿性溶液中趨向完全。并解釋:高度酒與低度酒對平衡狀態(tài)的不同影響。)
[教師]展示花生油、菜子油、橄欖油、豬油、牛油,并介紹油與脂肪的區(qū)別。
[投影]信息卡片:天然油脂是各種高級脂肪酸甘油酯的混合物。資料:硬脂酸C17H35COOH、油酸C17H33COOH、甘油 CH2(OH)CH(OH)CH2OH。
[教師]根據(jù)酯的結(jié)構(gòu)共性,請寫出硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯的結(jié)構(gòu)簡式。
[學(xué)生]推理判斷并板演油脂的結(jié)構(gòu)。提出問題:油脂與酯有什么關(guān)系?自主討論達(dá)成共識。同時(shí)明確:酯不一定具有芳香氣味,如油脂。
[教師]炒菜為什么要放油?
[學(xué)生]交流生活經(jīng)驗(yàn)、聯(lián)系酯的性質(zhì),合作認(rèn)識油脂的性質(zhì)及用途。
(師生合作歸納:酯的存在、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。)
【運(yùn)用化學(xué)、服務(wù)生活】
[教師]沾了油的手如何清洗?展示各種肥皂、香皂、洗衣粉等。
[投影]
肥皂的傳說
據(jù)史料記載,最早的肥皂配方起源于西亞的美索不達(dá)米亞。大約在公元前3000年的時(shí)候,人們便將1份油和5份堿性植物灰混合制成清潔劑。又傳說,羅馬人在祭神時(shí),燒烤的牛羊油滴落在草木灰里,形成了“油脂球”。婦女們洗衣時(shí)發(fā)現(xiàn),沾了“油脂球”的衣服更易洗干凈。這都說明了人們用動物脂肪與草木灰(堿)制皂已有千年歷史。
[學(xué)生]猜測油變肥皂的奧秘,并板演有關(guān)反應(yīng)方程式,推測肥皂的主要成分。提出問題:如何分離硬脂酸鈉和甘油?如何證明油脂水解完全?
(師生合作,問題解答,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),合作實(shí)驗(yàn))
[動畫]肥皂的去污原理
【課后調(diào)查】人喝醉酒時(shí)吃水果或喝適量的食醋都可以解酒,為什么?家用洗衣粉、洗滌劑的主要成分及去污原理分別是什么?
【家庭小實(shí)驗(yàn)】廚房灶臺上難以清洗的油污,你認(rèn)為可以如何清洗?
[1]王祖浩,王磊主編.化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2004
[2]鄭長龍主編.化學(xué)新課程中的教學(xué)素材開發(fā)[M].北京:高等教育出版社,2003
[3]吳俊明.化學(xué)新課程課堂教學(xué)的發(fā)展走向[J].化學(xué)教學(xué),2011,(4):7~10
[4]王祖浩.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)2[M].南京:江蘇教育出版社,2007