基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂實(shí)踐

魏景

【摘 要】隨著中國(guó)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)布，必然會(huì)引發(fā)課程、教材、課堂、考試、學(xué)習(xí)方式等一系列的變革，基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要求設(shè)計(jì)課堂教學(xué)就是我們要順應(yīng)變革的嘗試與探索。本文以蘇教版《化學(xué)2》專題三《食品中的有機(jī)化合物—糖類》這節(jié)課為例，探索以體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)學(xué)科 核心素養(yǎng) 糖類 教學(xué)設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）36-0178-02

中國(guó)學(xué)生核心素養(yǎng)落實(shí)到化學(xué)學(xué)科教學(xué)上可以分解為以下5個(gè)方面：宏觀辨識(shí)與微觀探析；變化觀念與平衡思想；證據(jù)推理與模型認(rèn)知；實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)；科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。實(shí)事求是地說，在一節(jié)課上不可能體現(xiàn)出基于所有核心素養(yǎng)培養(yǎng)的設(shè)計(jì)。這就如同烹飪美食，我們不可能將全國(guó)各地美食的味道融于一道菜肴當(dāng)中，所以這就要求教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)體現(xiàn)出適合本節(jié)課教學(xué)的價(jià)值體系中的某些元素，以達(dá)到對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)思想

從教育意義的角度來看，教育價(jià)值的終極目標(biāo)應(yīng)該是生活，是人生。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容貼近生活的，是我們每個(gè)生命都離不開的，而且糖類的科學(xué)應(yīng)用前景廣泛，引導(dǎo)學(xué)生贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)服務(wù)生活、服務(wù)社會(huì)，這正是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。

本節(jié)課教學(xué)思路是：（1）從生活中吃淀粉食物的感受讓學(xué)生說出淀粉在人體內(nèi)的變化，從而確立一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的思想：多糖（淀粉） 二糖（麥芽糖） 單糖（葡萄糖）。教學(xué)過程中帶領(lǐng)學(xué)生逆向?qū)W習(xí)，由簡(jiǎn)入繁，即先學(xué)習(xí)單糖—葡萄糖的性質(zhì)，再學(xué)習(xí)二糖—蔗糖的性質(zhì)（水解），最后學(xué)習(xí)多糖—淀粉的性質(zhì)（水解），這就確定了一條橫向的學(xué)習(xí)主線。課堂由淀粉開始，最后回到淀粉也體現(xiàn)了課堂的首尾呼應(yīng)，有一種完整的閉合感。（2）在學(xué)習(xí)葡萄糖時(shí)體現(xiàn)出“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途“的觀念，讓學(xué)生形成“宏觀辨識(shí)和微觀探析”的意識(shí)和素養(yǎng)。由于學(xué)生不了解葡萄糖的結(jié)構(gòu)，所以課堂上采用了逆向的思維即“用途體現(xiàn)性質(zhì)，性質(zhì)反應(yīng)結(jié)構(gòu)”。從學(xué)生熟知的生活中葡萄糖的用途入手學(xué)習(xí)，揭示其主要性質(zhì)（還原性），最終點(diǎn)出其結(jié)構(gòu)（含有醛基），同時(shí)也明確了葡萄糖的檢驗(yàn)方法，為后面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物做了鋪墊，同時(shí)也體現(xiàn)了另一條縱向的學(xué)習(xí)路線。（3）學(xué)習(xí)二糖的性質(zhì)時(shí)，選擇蔗糖的水解作為演示實(shí)驗(yàn)，采用問題學(xué)習(xí)法使學(xué)生明確“稀硫酸的作用”，“檢驗(yàn)葡萄糖時(shí)需要加氫氧化鈉溶液中和酸”等關(guān)鍵點(diǎn)，實(shí)際上是建立了一個(gè)二糖水解的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停寣W(xué)生通過這個(gè)模型自然而然解決后面淀粉水解學(xué)習(xí)中的一系列問題。這正是基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”所做的教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、教學(xué)用品

（一）教師演示實(shí)驗(yàn)：葡萄糖與新制氫氧化銅反應(yīng)

10%氫氧化鈉溶液、5%硫酸銅溶液、10%葡萄糖溶液、試管、酒精燈

（二）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：銀鏡反應(yīng)

2%硝酸銀溶液、2%稀氨水、10%葡萄糖溶液、10%氫氧化鈉溶液、表面皿、培養(yǎng)皿、試管、鑷子

（三）多媒體信息素材：微課《蔗糖的水解實(shí)驗(yàn)》

三、教學(xué)流程

環(huán)節(jié)一 糖之外在——豐富多彩

自主先學(xué)：學(xué)生閱讀資料卡，認(rèn)識(shí)常見的糖類

提問：今天你吃糖了嗎？

回答：…… 請(qǐng)學(xué)生描述吃淀粉類食物時(shí)的感受。

板書：淀粉 麥芽糖 葡萄糖

提問：生活中常見的糖類還有哪些？展示圖片

指出葡萄糖和果糖的關(guān)系、麥芽糖和蔗糖的關(guān)系。

環(huán)節(jié)二 糖之內(nèi)涵——由簡(jiǎn)入繁

[探究一]葡萄糖的性質(zhì)

過渡：我們先從最簡(jiǎn)單的糖—葡萄糖開始學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)一種物質(zhì)慣用結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途的思路，但是我們現(xiàn)在不了解葡萄糖的結(jié)構(gòu)，所以我們換一種思路，從用途入手，因?yàn)槲镔|(zhì)用途能反映性質(zhì)，而性質(zhì)又能體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)。

提問：你知道葡萄糖有哪些用途嗎？

用途一：醫(yī)學(xué)上輸液、運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充能量——體內(nèi)緩慢氧化、書寫化學(xué)方程式

用途二：醫(yī)學(xué)上用來檢驗(yàn)糖尿病患者尿液中的含糖量—與新制氫氧化銅反應(yīng)（演示實(shí)驗(yàn)）

用途三：制鏡工業(yè)——銀鏡反應(yīng)（分組實(shí)驗(yàn)：用表面皿做此實(shí)驗(yàn)制得真正的鏡子，學(xué)生積極性很高）

總結(jié)：乙醛也能發(fā)生第二個(gè)和第三個(gè)反應(yīng)，說明葡萄糖分子結(jié)構(gòu)中含有和乙醛同樣的官能團(tuán)—醛基。

這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)體現(xiàn)了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的辯證關(guān)系，這是學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的一種重要觀念。

[探究二]蔗糖的水解

播放微課：《蔗糖的水解》

提出問題：1.實(shí)驗(yàn)中加稀硫酸的作用是什么？2.檢驗(yàn)是否含有葡萄糖時(shí)為什么要加氫氧化鈉溶液？

結(jié)論：蔗糖分子中沒有醛基，但它的水解產(chǎn)物含有醛基。

[探究三]多糖的性質(zhì)

設(shè)疑：二糖和多糖都能水解，那么淀粉水解的產(chǎn)物是不是葡萄糖呢？

展示：這是一瓶淀粉溶液，需要哪些條件才能使它水解？剛才蔗糖的水解是否給同學(xué)們帶來一些啟發(fā)呢？

學(xué)生思考、討論回答：需要加稀硫酸做催化劑，需要水浴加熱。

演示實(shí)驗(yàn)：淀粉的水解

提問：淀粉水解的程度如何檢驗(yàn)？

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：在淀粉水解的實(shí)驗(yàn)中如何證明：①淀粉已發(fā)生部分水解；②淀粉還未水解；

③淀粉已完全水解

演示實(shí)驗(yàn)：按照學(xué)生提供的方法檢驗(yàn)得出結(jié)論

解決問題：為什么在工業(yè)上用含淀粉的物質(zhì)可以釀酒，纖維素可以制酒精？

環(huán)節(jié)三 糖之應(yīng)用—前景無限

1.2007年8月23日索尼宣布開發(fā)出了一種生物電池，這種電池利用酶作為催化劑，通過活性有機(jī)體產(chǎn)生能量的原理，在糖類中生成電流。這種生物電池可以為閃存式Walkman播放器提供足夠電量。這突顯了糖類生物電池作為將來的一種環(huán)保發(fā)電設(shè)備所具有的潛力。

2. 在美國(guó)《科學(xué)》雜志上，科學(xué)家聲稱找到了一種轉(zhuǎn)化糖的方法，可以將自然界中含量最豐富的糖直接轉(zhuǎn)化為制造塑料和燃料的基礎(chǔ)原料，從而可以使植物成為石油的替代來源。這是可再生能源技術(shù)研究取得的又一個(gè)重大進(jìn)展。

四、教學(xué)思考

化學(xué)教學(xué)，在傳授知識(shí)、掌握方法的同時(shí)，如何使學(xué)生樹立“化學(xué)……是推進(jìn)現(xiàn)代社會(huì)文明和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要力量?；瘜W(xué)在緩解人類面臨的一系列問題，如能源危機(jī)、環(huán)境污染、資源匱乏和糧食供應(yīng)不足等方面，同樣做出了積極的貢獻(xiàn)”[3]等意識(shí)和觀念，是一項(xiàng)重要且長(zhǎng)期的探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳文強(qiáng)主編. 核心素養(yǎng)與學(xué)校變革. 廈門：廈門大學(xué)出版社，2016.11：94，105—106，118.

[2]余文森. 從有效教學(xué)走向卓越教學(xué). 上海：華東師范大學(xué)出版社，2015.6.

[3]中華人民共和國(guó)教育部制定. 義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.