基于主題式教學(xué)發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

魏真真 劉山虎 譚蕾 李玉梅

摘要：以年輕人喜歡喝的奶茶為背景進(jìn)行主題式教學(xué)，采用“任務(wù)線、情境線、活動線、知識線”相結(jié)合的教學(xué)方法，創(chuàng)設(shè)了“探究某市售奶茶的含糖量”“奶茶中糖類性質(zhì)的探究”“討論常期喝奶茶的危害”3個(gè)任務(wù)。通過引導(dǎo)學(xué)生積極開展實(shí)驗(yàn)探究并進(jìn)行問題解決，使其逐步掌握教材中糖類的相關(guān)知識，體會化學(xué)學(xué)科在人類健康中的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng)；主題式教學(xué)；糖類；教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號：1008-0546（2022）01-0046-03中圖分類號：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.01.011

一、設(shè)計(jì)背景

“糖類”選自人教版《化學(xué)2》第三章第四節(jié)“基本營養(yǎng)物質(zhì)”[1]。新課標(biāo)[2]提示本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)應(yīng)注重聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際，通過創(chuàng)設(shè)與真實(shí)情境相關(guān)的問題，使學(xué)生通過自然現(xiàn)象、生活生產(chǎn)事實(shí)的解釋或?qū)嶋H問題的解決等活動，認(rèn)識糖類的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用。此外，新課標(biāo)在必修課程主題4“簡單的有機(jī)化合物及其應(yīng)用”中的學(xué)業(yè)要求明確指出：能從有機(jī)化合物及其性質(zhì)的角度對飲食、健康等實(shí)際問題進(jìn)行分析、討論和評價(jià)。因此，為了適應(yīng)新課標(biāo)的改革要求，將奶茶引入到化學(xué)課堂中，以奶茶為主題，進(jìn)行糖類知識的教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、設(shè)計(jì)思路

奶茶，當(dāng)代年輕人的“快樂水”?！扒锾斓牡谝槐滩琛彼⒈笥讶Φ耐瑫r(shí)，也顯示出年輕人對奶茶的喜愛程度之高。以奶茶為主題進(jìn)行糖類的教學(xué)，通過采用“任務(wù)線、情境線、活動線、知識線”相結(jié)合的教學(xué)方法，完成三個(gè)任務(wù)：用奶茶創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境（情境線），使學(xué)生在真實(shí)情境中學(xué)習(xí)知識；學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究（活動線）挖掘出奶茶中糖類的性質(zhì)（知識線）并學(xué)以致用解決生活中的問題，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.通過探究某市售奶茶中糖的來源和奶茶的含糖量，掌握糖類的組成和分類，并在探究過程中培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析能力。

2.通過實(shí)驗(yàn)探究糖類的典型性質(zhì)，并在其過程中提高實(shí)驗(yàn)操作技能和探究能力，形成勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和依靠證據(jù)進(jìn)行科學(xué)推理的學(xué)科素養(yǎng)。

3.結(jié)合奶茶比較試驗(yàn)的相關(guān)資料思考討論，辯證地看待糖對人體的作用，初步建立依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)分析健康問題的意識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任感。

四、教學(xué)過程

教學(xué)設(shè)計(jì)思路見圖1。

任務(wù)一：探究某市售奶茶的含糖量

問題1：奶茶中的哪些成分含糖？

【學(xué)生】奶茶中的咖啡凍，珍珠、紅豆、椰果等成分含有糖。

【展示】奶茶中糖的來源（表1）

【教師】一杯奶茶一般包括茶底、奶、小料和甜度4個(gè)部分，每個(gè)部分都含糖類成分。

問題2：一杯正常甜度的珍珠奶茶含有多少糖？無糖奶茶真的無糖嗎？

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】使用數(shù)顯糖度計(jì)檢測某市售正常甜度珍珠奶茶及無糖珍珠奶茶的甜度并計(jì)算其含糖量（已知1度=1g/L）。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】測得正常甜度珍珠奶茶的糖度為17%，即一杯200 mL的奶茶含糖量是34 g，無糖珍珠奶茶糖度為5%，相當(dāng)于含糖量10 g。

【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】無糖珍珠奶茶也含有糖。所謂的“無糖”奶茶其實(shí)指的是“不額外添加糖”，奶茶底和小料中也含有糖。

【教師】奶茶中含有的葡萄糖、蔗糖、淀粉分別屬于單糖、雙糖、多糖。請大家分析單糖、雙糖、多糖在分子組成上的特點(diǎn)。

【展示】糖類的代表物及代表物分子式。

【討論總結(jié)】多數(shù)糖類的組成符合通式Cn（H2O）m，因此糖類也稱為碳水化合物。

【教師】果葡糖漿是一種重要的甜味劑，其主要成分為果糖和葡萄糖。請同學(xué)們觀察它們的結(jié)構(gòu)，總結(jié)糖類的官能團(tuán)以及糖的定義。

【展示】葡萄糖、果糖的結(jié)構(gòu)式。

【討論總結(jié)】糖類的官能團(tuán)有醛基、羥基、羰基。從結(jié)構(gòu)上看，糖類一般是多羥基醛或多羥基酮，以及能水解生成它們的化合物。

【教師】請大家結(jié)合葡萄糖和果糖的結(jié)構(gòu)式，分析它們分子式相同而性質(zhì)不同的原因。

【討論總結(jié)】葡萄糖含有醛基而果糖中含有羰基，它們的結(jié)構(gòu)不同，所以性質(zhì)不同。像葡萄糖和果糖、蔗糖和麥芽糖這種分子式相同結(jié)構(gòu)不同的化合物，稱為同分異構(gòu)體。淀粉和纖維素由于組成分子的n值不同，所以分子式并不相同，因而不能互稱為同分異構(gòu)體。

任務(wù)二：奶茶中糖類的典型性質(zhì)的探究

實(shí)驗(yàn)探究一：檢驗(yàn)?zāi)滩璧奶砑映煞种仓┲惺欠窈衅咸烟恰?/p>

【視頻演示】葡萄糖的特征反應(yīng)：①費(fèi)林實(shí)驗(yàn)；②銀鏡反應(yīng)。

【演示實(shí)驗(yàn)】呈現(xiàn)植脂末溶液與新制氫氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【現(xiàn)象與結(jié)論】溶液加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明植脂末含有葡萄糖。

實(shí)驗(yàn)探究二：檢驗(yàn)?zāi)滩柚械摹罢渲椤敝惺欠窈械矸邸?/p>

【展示】淀粉的特征反應(yīng)。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】將少量“琥珀珍珠”切碎置于試管中，向試管中滴入幾滴碘酒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【現(xiàn)象與結(jié)論】“琥珀珍珠”遇碘變藍(lán)，說明其含有淀粉（圖2）。

實(shí)驗(yàn)探究三：蔗糖的水解

【展示】蔗糖水解的反應(yīng)原理。

【演示實(shí)驗(yàn)】蔗糖的水解反應(yīng)及其與新制氫氧化銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【現(xiàn)象與結(jié)論】產(chǎn)生磚紅色沉淀，說明蔗糖在稀硫酸作用下發(fā)生水解反應(yīng)，生成了還原性糖。

任務(wù)三：討論常期喝奶茶的危害

問題：請大家討論奶茶喝多了會對身體造成什么影響？

【學(xué)生】變胖、容易長蛀牙......

【展示】奶茶比較試驗(yàn)（表2）[4][5]

【教師】糖類是人體主要的供能物質(zhì)，為人的生命活動提供能量，但攝入糖過多也會對身體造成不良影響。為了使口味更好，奶茶中往往添加很多糖，吃糖過多不僅會造成齲齒，還會使人發(fā)胖。肥胖不僅會帶來身體形態(tài)的改變，更重要的是會增加罹患糖尿病、高血壓、冠心病等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

五、教學(xué)反思

與生活相關(guān)的主題具有極強(qiáng)的社會現(xiàn)實(shí)性，其自身的特點(diǎn)決定了它對廣大中學(xué)生具有較強(qiáng)的吸引力。本節(jié)課以奶茶為背景進(jìn)行主題式教學(xué)，將糖類教學(xué)內(nèi)容與日常飲品進(jìn)行有意義的連接，有助于學(xué)生體會化學(xué)學(xué)科在人類健康中的重要作用。采用“任務(wù)線、情境線、活動線、知識線”相結(jié)合的教學(xué)方法，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究和小組討論解決情境問題完成任務(wù)，而不是簡單地通過教師的傳授得到知識，這種活動過程有助于培養(yǎng)學(xué)生多視角、深層次的思考能力，對于落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]人民教育出版社，課程教材研究所，化學(xué)課程教材研究中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)必修2·學(xué)生用書[M].北京：人民教教育出版社，2007，3.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：8.

[3]上海市消保委.“奶茶比較試驗(yàn)”情況通報(bào)[EB]. 2017-7-24.

[4]中國營養(yǎng)學(xué)會.中國居民膳食指南（2016版）[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2016，5.