情境項目化是落實學(xué)科核心素養(yǎng)的有效手段

郭軍娜 邵青峙

摘 要：情境教學(xué)法是近些年來最有效的教學(xué)法，項目式教學(xué)是由教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，以項目問題的生成、探究、解決、運用來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力的教學(xué)法，情境項目化是落實學(xué)科核心素養(yǎng)的有效手段。

關(guān)鍵詞：情境教學(xué)法；項目式教學(xué)；松花蛋

筆者以《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選修）》中的“氨基酸和蛋白質(zhì)”這一課時的新授課為例，探究一下情境項目化在高中教學(xué)中值得嘗試，是落實學(xué)科核心素養(yǎng)的有效手段。

一、教學(xué)內(nèi)容分析

《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（選修）》舊教學(xué)目標(biāo)中要求結(jié)合《化學(xué)2（必修）》的內(nèi)容進(jìn)一步了解蛋白質(zhì)的性質(zhì)、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的含義，知道蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性，體會化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中的重要作用。新課標(biāo)要求，學(xué)生能分析說明氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系，能參與營養(yǎng)健康、材料選擇使用相關(guān)的社會性議題的討論，這也更突出了落實學(xué)科核心素養(yǎng)的必要性。

二、教學(xué)過程

（一）現(xiàn)場情景的創(chuàng)設(shè)

向?qū)W生展示塑料餐盒中的姜汁醋松花蛋，問是否喜歡這道傳統(tǒng)菜？請結(jié)合松花蛋的腌制原料，鴨蛋、純堿、草木灰、生石灰、食鹽、茶葉、黃丹粉（氧化鉛）或者EDTA（乙二胺四乙酸）并說明喜惡原因。

（二）根據(jù)學(xué)生回答分類匯總

1.蛋白質(zhì)加堿已經(jīng)失去營養(yǎng)了。

2.松花蛋鮮香無比，松花很有美感。

3.松花蛋打開后有臭雞蛋氣味，還含鉛不易于身體健康。

（三）針對學(xué)科核心素養(yǎng)，設(shè)計問題驅(qū)動

1.問題驅(qū)動：

（1）參考松花蛋的腌制原料，分析蛋白質(zhì)凝固呈膠凍狀的原因。

（2）凝固呈膠凍狀的松花蛋能孵化出小鴨嗎？

（3）我們食用蛋白質(zhì)的目的是什么？

（4）松花蛋中變性的蛋白質(zhì)是否還存在肽鍵。

體現(xiàn)核心素養(yǎng)：

加深了學(xué)科間的融合，通過實驗探究將宏觀、微觀結(jié)合起來。

2.問題驅(qū)動：

（1）醋拌松花蛋就很鮮美，為何不需要加味精（白色結(jié)晶谷氨酸鈉）？

（2）松花蛋中的松花像極了結(jié)晶鹽，利用化學(xué)和生物的蛋白質(zhì)性質(zhì)大膽猜想，并設(shè)計實驗驗證。

（3）試著從上面的實驗中制得松花樣結(jié)晶體。（結(jié)晶實驗）

體現(xiàn)核心素養(yǎng)：

實驗探究與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是化學(xué)核心素養(yǎng)，證據(jù)推理是實驗探究的思維本質(zhì)和基礎(chǔ)。

3.問題驅(qū)動：

（1）松花蛋打開后略有臭雞蛋氣味，蛋清呈較淺的茶褐色而蛋黃呈更深的墨綠色，含硫有毒不能食用。

（2）松花蛋含鉛，不易于身體健康。

體現(xiàn)核心素養(yǎng)：

科學(xué)理解健康食品的概念。自主將綠色化學(xué)觀念應(yīng)用于實際問題的解決中，體現(xiàn)科學(xué)精神與社會責(zé)任的學(xué)科核心素養(yǎng)。

（四）深度探究

1.由于氨基酸能溶于水，所以其與酸與堿的反應(yīng)值得學(xué)生探究簡單易行的方案。

方案一：用加酚酞的堿和加石蕊的酸來說明氨基酸的兩性，但不能排除酸堿中的水將蛋白質(zhì)溶解。

方案二：引導(dǎo)學(xué)生采用對比試驗，為了實驗的可比性和科學(xué)性，采用半定量實驗，即三份等質(zhì)量的甘氨酸固體和濃度相同的鹽酸和氫氧化鈉溶液及蒸餾水，對溶解三份等質(zhì)量的甘氨酸固體所用的鹽酸、氫氧化鈉溶液、蒸餾水計數(shù)就可排除水的溶解干擾驗證氨基酸的兩性。

2.松花蛋含硫有毒不能食用

結(jié)合古代用銀器檢驗中毒，實際只能檢驗砒霜中毒（古代砒霜不純，含有硫化物）的說法，學(xué)生親自實驗探究，發(fā)現(xiàn)同樣的兩只銀耳環(huán)在硫化鈉中迅速變黑，在松花蛋中無明顯變化，再參照硫化銀的溶度積更可以說明松花蛋中硫含量很低。

3.無鉛松花蛋的配方（乙二胺四乙酸，簡稱EDT）的原理

查閱文獻(xiàn)得知：EDTA是化學(xué)中一種良好的配合劑，用于排除大部分過渡金屬元素離子（如鐵、鎳、錳）的干擾。松花蛋用EDTA代替黃丹粉，兩者都能使原本生成的松花紋路更美麗，EDTA與鈣、鎂、鐵等形成的螯合物不溶于蛋中的蛋白質(zhì)，也形成結(jié)晶體，即松花。

注意無鉛松花蛋并不是不含鉛，而是鉛含量不大于0.5毫克每千克（與我們?nèi)粘Ｊ秤玫聂~、肉、豆腐相同，鮮蛋本身、水和空氣中均含有微量的鉛），這是自2015年12月起的新國標(biāo)。正常人體鉛中毒量約為0.4g，每只松花蛋不到50g，要吃16000只松花蛋才會鉛中毒。所以生活中正常量的食用合格松花蛋，不會鉛中毒。

三、設(shè)計反思

教師在充分了解學(xué)情的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)情境引出問題，再根據(jù)學(xué)生的反饋，以問題組的形式呈現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生探究，設(shè)計實驗或查閱文獻(xiàn)，最終解決情境問題。這種情境項目化的新型教學(xué)模式促進(jìn)學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新，推動知識與能力的發(fā)展，推動核心素養(yǎng)的形成。

本節(jié)課例有以下幾個創(chuàng)新點：一用生物中常用的雙縮脲試劑驗證肽鍵的存在，證明了蛋白質(zhì)的變性只是破壞了其二級三級等生命活性的結(jié)構(gòu)，不破壞其一級結(jié)構(gòu)，松花蛋受熱受堿使其蛋白質(zhì)變性并不影響食用，將蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)很好地對應(yīng)起來；二氨基酸不只能溶于水，更易與酸堿反應(yīng)，推出其擁有兩性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，同時制備氨基酸鈉并將其結(jié)晶析出，說明了松花蛋中松花形成及其美味的原因；三補(bǔ)充了教材中無實驗的不足，創(chuàng)造性地設(shè)計以上兩組實驗，引導(dǎo)學(xué)生從對松花蛋的喜好入手，學(xué)會用化學(xué)的視角看世界、用化學(xué)知識解析生活問題，提升“宏微結(jié)合”“變化觀念”“證據(jù)推理”“實驗探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)精神與社會責(zé)任”這些科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

克拉耶克.中小學(xué)科學(xué)教學(xué)：基于項目的方法與策略[M].王磊等，譯.高等教育出版社，2004.

編輯 馮志強(qiáng)