基于趣味性的真實(shí)情境與驅(qū)動(dòng)性任務(wù)鏈的素養(yǎng)為本的教學(xué)*

王彤彤 王素琴 黎泓波

摘要：瞄準(zhǔn)高中化學(xué)中乙醇的教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的真實(shí)生活情境，從情境中找到趣味實(shí)驗(yàn)素材去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升知識(shí)的掌握度。將“趣味實(shí)驗(yàn)”作為乙醇的情境素材引出乙醇的教學(xué)內(nèi)容，以驅(qū)動(dòng)性任務(wù)鏈為主線，提出待解決問題，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，體會(huì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的關(guān)系，基于素養(yǎng)為本的目標(biāo)完成教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到高階性的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：乙醇教學(xué);真實(shí)情境;趣味實(shí)驗(yàn);化學(xué)核心素養(yǎng)

文章編號(hào)：1008-0546（2022）02x-0002-05

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.02x.001

在2018年教育部最新發(fā)布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中明確提出要重視開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，倡導(dǎo)真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力[1]。因此教師在開展教學(xué)中要以真實(shí)情境為載體，挖掘情境背后蘊(yùn)含的學(xué)科問題，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

通過對(duì)近幾年來有關(guān)乙醇教學(xué)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)作者在教學(xué)時(shí)將乙醇與詩(shī)酒文化結(jié)合起來[2-4]，而以趣味實(shí)驗(yàn)為情境線進(jìn)行教學(xué)的寥寥無幾。與常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，趣味實(shí)驗(yàn)自帶魔術(shù)基因，其表現(xiàn)形式新穎，貼近生活，具有“趣、簡(jiǎn)、省、巧、新”的特點(diǎn)[5]，趣味情景實(shí)驗(yàn)?zāi)芪龑W(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生探索未知世界的興趣，筆者嘗試把趣味實(shí)驗(yàn)貫穿到課堂教學(xué)中去。本文以乙醇為研究對(duì)象，趣味實(shí)驗(yàn)為“知識(shí)調(diào)味品”，驅(qū)動(dòng)性任務(wù)鏈為教學(xué)主線，將課堂分為實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入、探析結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、社會(huì)價(jià)值四個(gè)環(huán)節(jié)，通過趣味實(shí)驗(yàn)“燒不壞的手帕”引入課題，并將其貫穿到整個(gè)乙醇的課堂教學(xué)中，提出探究活動(dòng)的問題線，學(xué)生在探究活動(dòng)中以生活經(jīng)驗(yàn)得出醫(yī)用酒精的主要成分是乙醇，通過分析生活現(xiàn)象總結(jié)歸納出乙醇的物理性質(zhì)，以生活用品的模型拼插探究出乙醇的結(jié)構(gòu)式，通過以“為什么手帕燒不壞”為問題線，結(jié)合觀看工匠焊接銅銀器的視頻引出對(duì)乙醇化學(xué)性質(zhì)的探究，再以酒駕后酒精檢測(cè)儀的使用、酒在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程等逐步深入學(xué)習(xí)，教學(xué)內(nèi)容明確。教學(xué)以趣味實(shí)驗(yàn)問題線引出對(duì)醫(yī)用酒精主要成分、乙醇結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途的探究，在乙醇知識(shí)的學(xué)習(xí)中步步深入，環(huán)環(huán)相扣，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)的依據(jù)

1.內(nèi)容分析（如表1）

2.學(xué)情分析

已知：乙醇的化學(xué)式、俗稱、物理性質(zhì)、可燃性以及簡(jiǎn)單用途。

未知：乙醇的微觀結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)和除燃燒以外的其他化學(xué)性質(zhì)。

能知：乙醇結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)。

難知：以官能團(tuán)為核心分類的“官能團(tuán)決定一類有機(jī)化合物性質(zhì)”的認(rèn)識(shí)方法。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.通過生活情景能說出乙醇的物理性質(zhì)。通過模型拼插探究，認(rèn)識(shí)乙醇分子的空間結(jié)構(gòu)和同分異構(gòu)現(xiàn)象。同時(shí)結(jié)合趣味實(shí)驗(yàn)從宏觀現(xiàn)象引出對(duì)物質(zhì)微

觀結(jié)構(gòu)的探究，培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作、分析推理、歸納總結(jié)等方法初步認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的一般思路。

2.通過乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)探究，加深學(xué)生對(duì)乙醇還原性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生從化學(xué)視角觀察生活和解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)結(jié)合動(dòng)畫演示微觀反應(yīng)機(jī)理的方式，從斷鍵的角度分析乙醇催化氧化，強(qiáng)化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。

3.通過聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)例，介紹乙醇用途，構(gòu)建“性質(zhì)決定用途”這一模型認(rèn)知，形成化學(xué)解決生活實(shí)際問題的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)。

三、設(shè)計(jì)思路

四、教學(xué)過程

教學(xué)環(huán)節(jié)一：實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入

【教師活動(dòng)】課前調(diào)查（如表3）：

從生活中挑選易得到且能浸入醫(yī)用酒精的可燃物，即紙條、布條、棉手帕，發(fā)現(xiàn)不同材質(zhì)的可燃物其著火點(diǎn)、酒精浸濕量不同，因酒精沸點(diǎn)低，點(diǎn)燃浸有醫(yī)用酒精的可燃物，其原理是酒精揮發(fā)出來燃燒，而水則會(huì)變成水蒸氣揮發(fā)，帶走可燃物上的部分熱量，從而降低可燃物的溫度，使其達(dá)不到著火點(diǎn)從而保護(hù)可燃物。因此應(yīng)選擇著火點(diǎn)高，酒精浸濕量多的材質(zhì)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，酒精浸濕量越多，其燃燒時(shí)間越久，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越明顯。

為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，課堂上可采用著火點(diǎn)高，燃燒時(shí)間久的棉手帕演示實(shí)驗(yàn)。

趣味實(shí)驗(yàn)：將體積分?jǐn)?shù)為75%的醫(yī)用酒精倒入燒杯中，取一塊棉手帕在燒杯中浸泡，待完全濕透后取出，用鑷子夾住手帕，在酒精燈上燃燒，待火焰熄滅后，手帕完好無損。

以趣味實(shí)驗(yàn)引入課題，提出問題：浸濕手帕的液體是什么？其主要成分是什么？提示：通過觀察液體的外觀和聞氣味的方式。

【學(xué)生活動(dòng)】觀看實(shí)驗(yàn)，觀察液體外觀，聞氣味，回答教師問題。

設(shè)計(jì)意圖：以“燒不壞的手帕”趣味實(shí)驗(yàn)引入課題，能吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在學(xué)生鑒別液體的過程中培養(yǎng)他們觀察和分析能力。

【教師活動(dòng)】大家在初中已經(jīng)簡(jiǎn)單地學(xué)習(xí)過乙醇，結(jié)合生活常識(shí)，請(qǐng)解釋以下現(xiàn)象，試著歸納出乙醇的物理性質(zhì)。

（1）乙醇的密度為0.789g/cm3。（2）乙醇的熔點(diǎn)為-114°C，沸點(diǎn)為78°C。（3）打針注射之前在皮膚上涂抹消毒液（醫(yī)用酒

精），皮膚有涼颼颼的感覺。（4）白酒的酒精濃度從28%-68%不等?！緦W(xué)生活動(dòng)】從色、味、態(tài)、密度、熔沸點(diǎn)、溶解性、

特殊性質(zhì)等角度歸納乙醇的物理性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：從生活中提取素材，貼近學(xué)生生活，學(xué)生通過分析推理能自主建構(gòu)乙醇的物理性質(zhì)，在此過程中，培養(yǎng)學(xué)生掌握物質(zhì)物理性質(zhì)的一般學(xué)習(xí)方法，體現(xiàn)了“模型認(rèn)知”素養(yǎng)。

教學(xué)環(huán)節(jié)二：探析結(jié)構(gòu)

【教師活動(dòng)】提出問題：在初中已知乙醇的分子式為C2H6O，那么乙醇的結(jié)構(gòu)是怎樣的？結(jié)合之前學(xué)習(xí)乙烷的結(jié)構(gòu)式，根據(jù)有機(jī)物中“碳原子形成四個(gè)鍵、氫原子形成一個(gè)鍵、氧原子形成兩個(gè)鍵”的原則，選擇橡皮泥、毛線球、牙簽等生活用品搭建乙醇分子模型。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】搭建乙醇分子模型（如圖1）

設(shè)計(jì)意圖：通過用生活用品去搭建乙醇分子模型，增加了化學(xué)與生活的聯(lián)系。在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新知識(shí)，降低了學(xué)習(xí)難度，培養(yǎng)學(xué)生遷移能力。

【教師活動(dòng)】根據(jù)學(xué)生搭建的乙醇分子模型，寫出乙醇分子可能的結(jié)構(gòu)式：

提出問題：乙醇分子的結(jié)構(gòu)到底是哪一種？如何通過簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證？

【學(xué)生活動(dòng)】1.小組討論兩種結(jié)構(gòu)式的區(qū)別，提出實(shí)驗(yàn)方案：根據(jù)鈉與水反應(yīng)，說明O-H鍵容易斷裂，可以驗(yàn)證乙醇是否與金屬鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。學(xué)生質(zhì)疑：乙醇與鈉發(fā)生反應(yīng)也可能是C-H鍵斷裂，無法判斷結(jié)構(gòu)式。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生小組合作的意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)遷移，能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，在此過程中體現(xiàn)了“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)。

【教師活動(dòng)】展示資料卡片：金屬鈉保存在煤油中，煤油的主要成分是烴類。教師演示實(shí)驗(yàn)：拔下活塞芯桿，將綠豆大小的鈉塊放入注射器針筒中，按上活塞芯桿用力推壓，排空空氣，緩緩吸入乙醇3mL，用橡膠塞密封注射器的針頭，待反應(yīng)停止后拔掉橡膠塞，將注射器針頭靠近酒精燈火焰，勻速緩慢推動(dòng)活塞芯桿，點(diǎn)燃?xì)怏w，可觀察到氫氣安靜的燃燒（如圖2）。

【學(xué)生活動(dòng)】對(duì)比鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填寫表格，見表4。

【教師活動(dòng)】分析乙醇分子的斷鍵位置，得出乙醇HH分子中存在-OH，乙醇結(jié)構(gòu)式為H—C—C—O—H。

展示模型：乙醇的球棍模型和比例模型。提出問題：根據(jù)乙醇和鈉的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出其化學(xué)方程式?！緦W(xué)生活動(dòng)】書寫乙醇和鈉的化學(xué)方程式。

設(shè)計(jì)意圖：通過性質(zhì)引入對(duì)乙醇結(jié)構(gòu)的探究，以已有知識(shí)和問題逐步探究出乙醇的分子結(jié)構(gòu)。在從宏觀現(xiàn)象引出對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的探究中，體現(xiàn)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)。

教學(xué)環(huán)節(jié)三：化學(xué)性質(zhì)

【教師活動(dòng)】提出問題：為什么手帕燒不壞？這體現(xiàn)了乙醇什么性質(zhì)？請(qǐng)書寫化學(xué)反應(yīng)方程式。

【學(xué)生活動(dòng)】回答手帕燒不壞的原因，書寫乙醇和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。

設(shè)計(jì)意圖：以趣味實(shí)驗(yàn)為線索貫穿整堂課，讓學(xué)生能沉浸在情境中，拋出的問題能激發(fā)學(xué)生探究的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

【教師活動(dòng)】播放工匠焊接銅銀器的視頻。演示實(shí)驗(yàn)：模擬視頻中乙醇被氧化為乙醛的過程，即乙醇的催化氧化。提出問題：乙醇發(fā)生了什么反應(yīng)？銅在催化氧化實(shí)驗(yàn)中起了什么作用？

【學(xué)生活動(dòng)】1、觀看視頻，進(jìn)行乙醇催化氧化探究實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2、分析乙醇催化氧化過程，回答教師問題，得出銅在催化氧化實(shí)驗(yàn)中起催化作用。

設(shè)計(jì)意圖：乙醇催化氧化內(nèi)容的教學(xué)“從生活走進(jìn)化學(xué)”，同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生通過觀察分析，更容易掌握乙醇的氧化性質(zhì)，在此過程中，培養(yǎng)了學(xué)生從化學(xué)視角觀察生活并解決實(shí)際生活問題的能力。

【教師活動(dòng)】播放動(dòng)畫演示乙醇催化氧化微觀反應(yīng)機(jī)理，引導(dǎo)學(xué)生分析出：氧原子和乙醇分子中的兩個(gè)氫原子結(jié)合生成水脫去，而乙醇上的碳氧單鍵變成了碳氧雙鍵，生成乙醛。提出問題：所有的醇都能發(fā)生催化氧化反應(yīng)嗎？

【學(xué)生活動(dòng)】小組討論，分析得出醇發(fā)生催化氧化的條件：與羥基相連的碳原子上必須有氫原子。

設(shè)計(jì)意圖：利用動(dòng)畫去演示乙醇催化氧化的微觀反應(yīng)機(jī)理，降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)總結(jié)醇催化氧化發(fā)生的條件，從斷鍵角度鞏固了新知，完善了知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)化了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，體現(xiàn)了“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)。

教學(xué)環(huán)節(jié)四：社會(huì)價(jià)值

【教師活動(dòng)】提出問題：乙醇在生活中還有哪些用途呢？播放警察使用酒精檢測(cè)儀的視頻，講解酒精檢測(cè)儀原理。

【學(xué)生活動(dòng)】觀看視頻，了解酒精檢測(cè)儀的工作原理。

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)酒精檢測(cè)儀工作原理的講解采用了“從化學(xué)走向生活”的方式，強(qiáng)化了“性質(zhì)決定用途”觀念，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用化學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象，體會(huì)到化學(xué)與生活息息相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)。

【教師活動(dòng)】播放李某因過量飲酒導(dǎo)致酒精中毒新聞報(bào)道。引出人飲酒后，乙醇在體內(nèi)的變化。

【學(xué)生活動(dòng)】觀看視頻，根據(jù)教師分析嘗試書寫乙醇代謝的相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。

設(shè)計(jì)意圖：通過觀看新聞報(bào)道，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到酗酒的危害，了解酒精在人體內(nèi)的變化，鞏固乙醇的氧化性質(zhì)，強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

【教師活動(dòng)】展示圖片。提出問題：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你知道了乙醇的哪些用途？

【學(xué)生活動(dòng)】回答乙醇用途。

設(shè)計(jì)意圖：通過展示乙醇在生產(chǎn)生活中用途的圖片，學(xué)生結(jié)合本節(jié)課學(xué)習(xí)的性質(zhì)以及了解的生活常識(shí)，歸納乙醇的用途，強(qiáng)化了“性質(zhì)決定用途”觀念，讓學(xué)生體會(huì)到化學(xué)與生活息息相關(guān)。

【教師活動(dòng)】布置作業(yè)：探究家庭中的消毒液主要成分是什么？其消毒殺菌的原理是什么？與酒精消毒原理有何不同？

五、板書設(shè)計(jì)

1.物理性質(zhì)

無色液體、有特殊香味、密度小于水、易揮發(fā)、與水以任意比例互溶

2.結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3CH2OH或C2H5OH

官能團(tuán)：-OH（羥基）

3.化學(xué)性質(zhì)

（1）乙醇與鈉反應(yīng)

2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑

（2）氧化反應(yīng)

1可燃性CH3CH2OH+3O2點(diǎn)燃

乙醇

2CO2+3H2O

2催化氧化2CH3CH2OH+O2Cu

4.用途（略）

六、教學(xué)反思

本文以趣味實(shí)驗(yàn)為元素，驅(qū)動(dòng)性任務(wù)鏈為教學(xué)主線，拋出與乙醇結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途環(huán)環(huán)相扣的問題線，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。趣味實(shí)驗(yàn)是因認(rèn)知缺陷而存在的，其背后隱藏著豐富的化學(xué)知識(shí)。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用化學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象，不斷探索未知世界，趣味實(shí)驗(yàn)起著非常重要的作用。本教學(xué)設(shè)計(jì)從導(dǎo)入-性質(zhì)-結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-用途層層遞進(jìn)，培養(yǎng)了學(xué)生“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，在整個(gè)教學(xué)過程中從生活取材，以燒不著的手帕為引，用生活用品拼插模型，使用注射器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，觀看工匠焊接銅銀器的視頻，學(xué)習(xí)酒駕后酒精檢測(cè)儀的使用，研究人體醉酒現(xiàn)象等探究線索，從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途，逐步引導(dǎo)學(xué)生完成乙醇的自主建構(gòu)，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，真正提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

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