基于地方特色的高中化學(xué)主題式教學(xué)實(shí)踐

王海龍

關(guān)鍵詞：主題式教學(xué);地方特色;糊鍋;教學(xué)設(shè)計(jì)

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（ 2017 年版）提出：“真實(shí)、具體的問題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺(tái)”。教師在教學(xué)活動(dòng)中基于學(xué)生真實(shí)生活體驗(yàn)，構(gòu)建化學(xué)教學(xué)主題、創(chuàng)設(shè)課堂情境，有助于構(gòu)建真實(shí)生活情境與學(xué)科核心概念的內(nèi)在聯(lián)系，為學(xué)生提升化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會(huì)[1]。主題式教學(xué)強(qiáng)調(diào)基于真實(shí)問題下的情境，課堂上對(duì)情境一以貫之，并多次利用情境關(guān)聯(lián)問題，要求呈現(xiàn)的學(xué)科知識(shí)脈絡(luò)清晰，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，層層遞進(jìn)[2]。從特點(diǎn)來(lái)看，主題式教學(xué)符合普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）提出的基于情境培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基本要求，是比較貼合實(shí)際的教學(xué)方式。

本教學(xué)案例以具有地方特色的酒泉糊鍋?zhàn)鳛榻虒W(xué)載體，將糊鍋中的芡汁、麻花、粉皮、面筋四種生活物質(zhì)分別與基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中的糖類、蛋白質(zhì)、油脂相聯(lián)系，從而將學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)與有機(jī)物質(zhì)建立聯(lián)系，以活動(dòng)驅(qū)動(dòng)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究，促進(jìn)學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解，有效提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、教學(xué)主題分析

糊鍋，是酒泉地區(qū)代表性的風(fēng)味小吃之一。主要由雞湯熬制而成的芡汁、純天然胡麻油炸制出的麻花以及面筋和粉皮組成。一碗看似簡(jiǎn)單的糊鍋，卻包含了豐富的糖類、油脂、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。以糊鍋為主題的教學(xué)活動(dòng)，既能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到糊鍋中所含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又能讓學(xué)生對(duì)糊鍋進(jìn)行更深入地探究。對(duì)教師來(lái)說，接地氣的糊鍋可以作為課堂教學(xué)良好的情境素材，有助于強(qiáng)化課堂活力。對(duì)學(xué)生而言，這樣的主題可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新精神，同時(shí)可以增強(qiáng)學(xué)生的家鄉(xiāng)自豪感，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。

二、教學(xué)背景分析

1.教材分析

“基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”是人教版高中化學(xué)（2017年版）必修第二冊(cè)第七章“有機(jī)化合物”第四節(jié)內(nèi)容，本節(jié)內(nèi)容在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中的要求是：“結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)高分子、油脂、糖類、蛋白質(zhì)等有機(jī)化合物在生產(chǎn)、生活中的重要應(yīng)用[3]?！?/p>

教材從生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際活動(dòng)出發(fā)，首先介紹學(xué)生最熟悉的糖類，從組成的角度進(jìn)行分類，再以葡萄糖為例介紹單糖的性質(zhì)，程度較好的學(xué)生可以從碳骨架和官能團(tuán)這兩個(gè)視角繼續(xù)深入分析。對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的蛋白質(zhì)，教材只從組成元素和結(jié)構(gòu)單元的角度進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并介紹了它的特征反應(yīng)。對(duì)于油脂的學(xué)習(xí)，先介紹其分類和物理性質(zhì)，再根據(jù)結(jié)構(gòu)通式說明其能水解。另外教材為同學(xué)們提供了“資料卡片”，可讓同學(xué)們通過化學(xué)了解生活常識(shí);“信息搜索”欄目豐富拓展教學(xué)內(nèi)容;“化學(xué)與職業(yè)”欄目向同學(xué)們介紹職業(yè)前景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生涯規(guī)劃;“研究與實(shí)踐”欄目，引導(dǎo)學(xué)生更廣泛地去認(rèn)識(shí)食品中的有機(jī)物。整體來(lái)看，本節(jié)教材編排有利于學(xué)生的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“科學(xué)探究與社會(huì)責(zé)任”等學(xué)科素養(yǎng)的提升。

2.學(xué)情分析

在義務(wù)教育階段，學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了糖類、蛋白質(zhì)和油脂是人類重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。但對(duì)糖類、蛋白質(zhì)、油脂的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系等，學(xué)生幾乎一無(wú)所知，無(wú)法體現(xiàn)化學(xué)的學(xué)科價(jià)值。在本章的前三節(jié)，學(xué)生已初步具備“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一核心觀念，但前面介紹的都是含單官能團(tuán)的有機(jī)小分子，本節(jié)第一次引入含多官能團(tuán)的生物大分子，有助于學(xué)生更完整、全面地認(rèn)識(shí)有機(jī)物。對(duì)學(xué)生來(lái)說，與生活緊密相關(guān)的糖類、蛋白質(zhì)、油脂會(huì)是更感興趣的內(nèi)容。

三、教學(xué)策略

1.創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，在情境中實(shí)施教學(xué)

在教學(xué)過程中要通過情境創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)到化學(xué)就在我們身邊，利用熟悉的情境激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在情境中認(rèn)識(shí)和了解糖類、蛋白質(zhì)和油脂，在了解其性質(zhì)的基礎(chǔ)上，可以培養(yǎng)學(xué)生健康生活的意識(shí)，體驗(yàn)化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的密切關(guān)系。

2.充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的功能

以情境為背景，利用情境中的素材開展實(shí)驗(yàn)，可以增強(qiáng)學(xué)生的課堂體驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更加有效地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。此外，在課本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本設(shè)計(jì)增加了雞油和胡麻油分別與水、CCl4、溴水、酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，以此讓學(xué)生更深刻地認(rèn)識(shí)油脂的性質(zhì)。

四、教學(xué)流程設(shè)計(jì)

本節(jié)課設(shè)計(jì)了以下教學(xué)流程（如表1所示）：環(huán)節(jié)一“認(rèn)識(shí)糊鍋”，通過向?qū)W生展示糊鍋實(shí)物，讓學(xué)生對(duì)糊鍋有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，再利用網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于糊鍋的介紹語(yǔ)引出糊鍋中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。環(huán)節(jié)二“尋找糖類”，通過實(shí)驗(yàn)探究的方式，分別在芡汁、面筋、粉皮、麻花中尋找淀粉。再結(jié)合淀粉在人體中的轉(zhuǎn)化過程，引導(dǎo)學(xué)生分別認(rèn)識(shí)單糖、雙糖、多糖的組成與性質(zhì)。最后通過演示實(shí)驗(yàn)的方式，讓學(xué)生了解葡萄糖的兩個(gè)特征反應(yīng)。環(huán)節(jié)三“探究蛋白質(zhì)”，通過顏色反應(yīng)和灼燒兩種方式探究面筋的主要成分。再依托兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解蛋白質(zhì)的變性。環(huán)節(jié)四“區(qū)分油脂”，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解油脂的物理性質(zhì)，并對(duì)油和脂有感性認(rèn)識(shí)，再根據(jù)油脂的基本結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)油脂的化學(xué)性質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證油脂的水解與加成反應(yīng)。

五、教學(xué)過程

[教師]在酒泉，有這么一句話：“到了酒泉，一定要吃一碗正宗的糊鍋，才能感受到酒泉的味道！”糊鍋是酒泉有名的特色小吃，它既保留了傳統(tǒng)的西域風(fēng)味，還能為我們提供豐富的營(yíng)養(yǎng)。本節(jié)課，我們將對(duì)糊鍋進(jìn)行深入探究，看看我們會(huì)有哪些新的收獲？

環(huán)節(jié)一：

認(rèn)識(shí)糊鍋[PPT 展示]“酒泉糊鍋，以面食見長(zhǎng)，素以洋芋（土豆）錯(cuò)雜其里，面筋、粉皮、麻花出入其中。雞湯之香本是飄香四野，佳譽(yù)天下，配而烹之，更是妙不可言。故氣味噴香，必讓你垂涎不止。真是嚼面筋柔而適口，吞而潤(rùn)喉，咽而回味。擇面筋、雞絲、粉皮、麻花而食，似有吞丹養(yǎng)體之效。擇湯而噓之，猶如功氣數(shù)載，聚而入體，必有壯漢之身、養(yǎng)婦之顏功效”。結(jié)合圖片，教師向同學(xué)們介紹糊鍋的制作、成份、功效等相關(guān)知識(shí)。

糊鍋的成份看似簡(jiǎn)單，但它卻能為人體提供豐富的糖類、油脂和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。接下來(lái)，我們就一起來(lái)尋找糊鍋中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

環(huán)節(jié)二：尋找糖類閱讀糊鍋的配料表（配料、成份、含量等信息）。

將碘溶液滴到一片饅頭或者土豆上，可以看到有藍(lán)色出現(xiàn)，根據(jù)該現(xiàn)象可證明淀粉的存在。

[教師]請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所給信息設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)糊鍋的哪些配料中存在淀粉？

[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：取少量糊鍋芡汁于試管中，向其中加入2-3滴碘水，觀察現(xiàn)象。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)2：取少量麻花于表面皿上，將其研碎，再向其中加入2-3滴碘水，觀察現(xiàn)象。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)3：取少量粉皮于表面皿上，在其表面滴加2-3滴碘水，觀察現(xiàn)象。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)4：取少量面筋于表面皿上，在其表面滴加2-3滴碘水，觀察現(xiàn)象。

[教師]通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)：糊鍋中的芡汁、麻花、粉皮、面筋中都含有淀粉。那么，淀粉是如何被吸收，從而提供營(yíng)養(yǎng)的呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第85頁(yè)的內(nèi)容，了解淀粉在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程。

[學(xué)生]閱讀教材，了解淀粉在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程。

淀粉在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程中，依次生成了麥芽糖和葡萄糖，這些物質(zhì)都屬于糖類。生活中我們所接觸到的糖類物質(zhì)是非常多的，接下來(lái)我們一起了解生活中的糖類。

[教師]結(jié)合PPT 表格向?qū)W生介紹糖的分類、特點(diǎn)、代表物、分子式、存在及用途。

在生活中，糖類物質(zhì)大多會(huì)最終水解成葡萄糖被人體吸收，從而進(jìn)入血液，血液中的葡萄糖在胰島素的作用下分解為二氧化碳和水，并為人體提供能量。

如果人體分泌的胰島素過少，會(huì)導(dǎo)致血液中的血糖含量升高。血糖高出正常范圍的人則會(huì)患上糖尿病，那么生活中糖尿病人是如何檢測(cè)血糖含量的呢？

血糖含量的檢測(cè)在醫(yī)院可用儀器測(cè)量，在家中可使用根據(jù)葡萄糖的特征反應(yīng)原理制備的試紙進(jìn)行檢測(cè)。那葡萄糖的特征反應(yīng)是什么呢？請(qǐng)看演示實(shí)驗(yàn)。

[演示實(shí)驗(yàn)1]斐林反應(yīng)（1）在試管里加入NaOH 溶液1 mL，滴入1 mLCuSO4溶液（這時(shí)得到的溶液叫斐林試劑）。

（2）再滴入1 mL葡萄糖溶液，振蕩后把試管放在酒精燈上加熱。

[演示實(shí)驗(yàn)2]銀鏡反應(yīng)（1）在試管里加入硝酸銀溶液1 mL，逐滴滴入稀氨水至沉淀恰好溶解（這時(shí)得到的溶液叫銀氨溶液）。

（2）再滴入1 mL葡萄糖溶液，然后把試管放在熱水中水浴加熱。

斐林反應(yīng)指在加熱條件下，葡萄糖可與新制氫氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色Cu2O沉淀。銀鏡反應(yīng)指在堿性、水浴加熱條件下，葡萄糖能與銀氨溶液反應(yīng)析出銀。

[討論]請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合教材85頁(yè)討論糖類物質(zhì)的主要作用。

環(huán)節(jié)三：尋找蛋白質(zhì)[PPT展示]面筋的制作工藝。

檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的方法有顏色反應(yīng)和灼燒法。

[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)1：分別取一小塊面筋和雞絲放在培養(yǎng)皿中，向其滴加1 mL濃硝酸。

實(shí)驗(yàn)2：分別將一小塊面筋和雞絲用鑷子夾住放在酒精燈的外焰上灼燒，聞氣味。

[總結(jié)]這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)，通過實(shí)驗(yàn)可以確定面筋和雞絲中有蛋白質(zhì)存在。

如果說糖類物質(zhì)在生活中大家接觸的比較多，那么蛋白質(zhì)則是大家容易忽略的物質(zhì)。

[PPT展示]生活中常見的蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)對(duì)人體的作用是什么呢？

[學(xué)生]閱讀課本第86頁(yè)第一自然段，了解蛋白質(zhì)對(duì)人體的基本作用。

[教師]蛋白質(zhì)除了具有剛才實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的性質(zhì)，它還具有哪些性質(zhì)呢？接下來(lái)我們繼續(xù)通過實(shí)驗(yàn)來(lái)了解。

[演示實(shí)驗(yàn)1]取2 mL雞蛋清溶液于試管中，加入幾滴醋酸鉛溶液并震蕩，觀察現(xiàn)象。

[演示實(shí)驗(yàn)2]取2 mL雞蛋清溶液，滴入熱水中觀察現(xiàn)象。

[總結(jié)]通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)：在加熱或者加入重金屬鹽等條件下，蛋白質(zhì)可以發(fā)生變性，而且該過程是不可逆的。

[討論]請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合教材第86頁(yè)最后一段，了解蛋白質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)生活中的主要作用。

環(huán)節(jié)四：區(qū)分油脂一碗美味的糊鍋需要上好的雞湯進(jìn)行熬制，只有將雞油以及雞肉的香味充分熬入湯中，才能制作出美味的芡汁。而麻花的炸制也是有講究的，優(yōu)質(zhì)的胡麻油炸制而成的麻花才是糊鍋的最佳配料。顯然，糊鍋的香味源自雞油和胡麻油，來(lái)自動(dòng)物和植物的這兩種物質(zhì)有何特點(diǎn)與區(qū)別呢？請(qǐng)同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)觀察。

[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：取少量雞油、胡麻油于表面皿上，觀察外觀，聞其氣味。然后取兩支試管，各加2 mL水，分別加入雞油和胡麻油，觀察現(xiàn)象。另取兩支試管，各加2 mL CCl4溶液，分別加入雞油和胡麻油，觀察現(xiàn)象。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)2：在濾紙上放一小塊雞油，用研缽杵擠壓，觀察油跡在濾紙上的擴(kuò)散。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)3：用膠頭滴管吸取胡麻油，在濾紙上滴2-3滴，觀察油跡在濾紙上的擴(kuò)散。

[總結(jié)]通過實(shí)驗(yàn)我們可以看到：研磨出的雞油和滴下的胡麻油在濾紙上慢慢擴(kuò)散，觸摸時(shí)有明顯的油膩感，粘度比較大，密度比水小，且難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。它們?cè)诨瘜W(xué)上屬于油脂類物質(zhì)。

[PPT展示]油脂可以看作是高級(jí)脂肪酸與甘油（丙三醇）通過酯化反應(yīng)生成的酯。其結(jié)構(gòu)為：

油脂結(jié)構(gòu)中的R、R′、R″代表高級(jí)脂肪酸的烴基，可以相同或不同。常見的高級(jí)脂肪酸有飽和脂肪酸，如硬脂酸（C17H35COOH）和軟脂酸（C15H31COOH），以及不飽和脂肪酸，如油酸（C17H33COOH）和亞油酸（C17H31COOH）。

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)油脂的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)油脂的化學(xué)性質(zhì)。

[學(xué)生]根據(jù)油脂的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)油脂的化學(xué)性質(zhì)。

預(yù)測(cè)1：油脂屬于酯類物質(zhì)，它可以水解。

預(yù)測(cè)2：當(dāng)成酯的酸為不飽和脂肪酸時(shí)，油脂可以與溴水或KMnO4酸性溶液發(fā)生反應(yīng)。

[教師]油脂屬于酯類物質(zhì)。因此，油脂具有可水解的性質(zhì)，在酸性條件下可水解為高級(jí)脂肪酸和甘油，在堿性條件下可水解為高級(jí)脂肪酸鹽和甘油。我們把油脂在堿性條件下的水解稱為皂化反應(yīng)。大家可以在課后利用油脂的皂化反應(yīng)，嘗試制作肥皂。預(yù)測(cè)2是否成立呢？我們通過實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

[演示實(shí)驗(yàn)5]取兩支試管，分別加入豬油（液態(tài)）和胡麻油2 mL，然后向兩支試管中分別加入2-3滴溴水，觀察現(xiàn)象。

[演示實(shí)驗(yàn)6]另取兩支試管，分別加入雞油（液態(tài)）和胡麻油2 mL，然后向兩支試管中分別加入2-3滴高錳酸鉀酸性溶液，觀察現(xiàn)象。

[教師]胡麻油可使溴水及KMnO4酸性溶液褪色，表明它具有不飽和烴基，雞油使溴水褪色（可能是由于萃取作用）、遇KMnO4溶液分層卻沒有明顯現(xiàn)象，表明烴基是飽和的。脂肪酸的飽和程度對(duì)油脂的熔點(diǎn)影響很大。植物油是含較多不飽和脂肪酸的甘油酯，熔點(diǎn)較低;動(dòng)物油是含較多飽和脂肪酸的甘油酯，熔點(diǎn)較高。工業(yè)上常將液態(tài)植物油在一定條件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，提高其飽和程度，生成固態(tài)的氫化植物油。

氫化植物油性質(zhì)穩(wěn)定，不易變質(zhì)，便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，可用來(lái)生產(chǎn)人造奶油、起酥油、代可可脂等。

[討論]請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合教材第87頁(yè)內(nèi)容，討論油脂的主要作用。

[課堂總結(jié)]本節(jié)課我們以糊鍋為研究對(duì)象，充分認(rèn)識(shí)了糖類、蛋白質(zhì)、油脂等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的特征反應(yīng)及其主要作用。通過學(xué)習(xí)我們發(fā)現(xiàn)：不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有不同的生理作用，他們時(shí)時(shí)刻刻影響著我們的身體健康。所以，合理飲食、均衡搭配食物、有效攝取各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是我們保證身體健康的前提條件。

六、教學(xué)反思

本節(jié)課將學(xué)生熟悉的糊鍋?zhàn)鳛榻虒W(xué)情境，選材于生活，體現(xiàn)了情境的真實(shí)性;糊鍋是酒泉的代表小吃，體現(xiàn)了情境的地域特色;在糊鍋這個(gè)大背景下，實(shí)現(xiàn)了芡汁、麻花、粉皮、面筋和胡麻油與糖類、蛋白質(zhì)和油脂的聯(lián)系。從教學(xué)情況來(lái)看，教學(xué)設(shè)計(jì)中的導(dǎo)入、講評(píng)、練習(xí)等符合學(xué)生的認(rèn)知水平，體現(xiàn)了以學(xué)生為主的教學(xué)理念。通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰毙杓訌?qiáng)，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)儀器的操作，還是現(xiàn)象的描述，都有欠缺，這是在以后的教學(xué)活動(dòng)中需強(qiáng)化的地方。

課堂教學(xué)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)緊密聯(lián)系生活，畢竟學(xué)習(xí)是為了讓學(xué)生更好地適應(yīng)社會(huì)并進(jìn)行發(fā)展?；趯W(xué)生生活選擇具有地域特色的主題情境開展教學(xué)活動(dòng)，有利于課堂知識(shí)與實(shí)際生活的銜接，有利于提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)，有利于讓學(xué)生更加理性地認(rèn)識(shí)生活。