在真實(shí)情境中打造有趣的深度學(xué)習(xí)課堂

【摘要】文章以“探究松花蛋中的化學(xué)奧秘”真實(shí)情境為主線，設(shè)計(jì)了“松花蛋的制作工藝”“感受松花蛋的色香味”“探秘松花蛋的紋路”三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，旨在打造有趣的深度學(xué)習(xí)課堂，以層次遞進(jìn)的問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考，促使學(xué)生在活動(dòng)體驗(yàn)中探究化學(xué)知識(shí)，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】真實(shí)情境；深度學(xué)習(xí)；核心素養(yǎng)；松花蛋

個(gè)人簡介：張文輝（1989—），男，浙江省杭州市瓶窯中學(xué)。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中強(qiáng)調(diào)“以真實(shí)情境為測試載體”“以實(shí)際問題為測試任務(wù)”的命題原則，足以證明真實(shí)情境教學(xué)的重要性［1］。深度學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的引領(lǐng)下，圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程［2］。深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生能夠置身于教師創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境中，用已有知識(shí)和技能去解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，從而促進(jìn)自身核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、素養(yǎng)為本的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）以真實(shí)生活情境為主線，“一境到底”創(chuàng)設(shè)有效問題

在日常教學(xué)中，部分教師為了趕復(fù)習(xí)進(jìn)度，常常會(huì)忽視學(xué)生的課堂主體性，導(dǎo)致學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。深度復(fù)習(xí)課應(yīng)體現(xiàn)出師生平等的教學(xué)關(guān)系，促進(jìn)師生思想火花的碰撞。教學(xué)情境是課堂教學(xué)的“土壤”，是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的發(fā)源地，是讓學(xué)生的思想生根發(fā)芽、開花結(jié)果的前提［3］。筆者選擇“松花蛋”作為真實(shí)情境載體，設(shè)計(jì)了“松花蛋的制作工藝”“感受松花蛋的色香味”“探秘松花蛋的紋路”三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，圍繞“松花蛋”這一載體持續(xù)提出有梯度的問題，驅(qū)動(dòng)課堂如抽絲剝繭般地逐步深入，讓學(xué)生在觸覺、味覺、嗅覺、視覺等多重感官體驗(yàn)中進(jìn)行科學(xué)探究，提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，實(shí)現(xiàn)化學(xué)的育人價(jià)值，打造有趣的素養(yǎng)為本的復(fù)習(xí)課堂［4］。

（二）基于深度學(xué)習(xí)確定素養(yǎng)為本的教學(xué)目標(biāo)

1.通過“松花蛋的制作工藝”環(huán)節(jié)的探究，書寫相關(guān)的化學(xué)方程式，掌握生活中有害物質(zhì)的處理方法，樹立綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)的觀念，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任感。

2.通過“感受松花蛋的色香味”環(huán)節(jié)的探究，鞏固元素化合物性質(zhì)、蛋白質(zhì)變性與水解等相關(guān)知識(shí)，正確看待食品添加劑，樹立透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思想，培養(yǎng)證據(jù)推理、科學(xué)探究等素養(yǎng)。

3.通過“探秘松花蛋的紋路”環(huán)節(jié)的探究，鞏固物質(zhì)結(jié)晶、晶體結(jié)構(gòu)、沉淀溶解平衡的相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)，感受化學(xué)在生活生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用與無窮魅力。

二、教學(xué)流程

【情境引入】課件展示松花蛋相關(guān)的美食照片，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入真實(shí)的教學(xué)情境。

（一）松花蛋的制作工藝

1.制作松花蛋的簡單流程：將一定比例的蘇打、草木灰、生石灰、食鹽、自來水、香料等充分混合，制成糊狀的腌制灰料，然后將灰料充分包裹在清洗干凈的鴨蛋上，腌制數(shù)十天即可。

2.生鴨蛋的蛋清、蛋黃的成分：主要是蛋白質(zhì)（含硫元素）、少量水、維生素、脂肪、糖類以及微量的鐵、銅、鋅等。

師：根據(jù)上述信息，判斷在制作腌制灰料的過程中發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)，并寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。

生：CaO+H2O=Ca（OH）2，Ca（OH）2+Na2CO3=

CaCO3↓+2NaOH，Ca（OH）2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH。

師：居家腌制松花蛋的過程中有哪些注意事項(xiàng)？剩余的灰料如何處理？

學(xué)：腌制松花蛋時(shí)要戴好手套，不要直接用手接觸灰料，防止皮膚與強(qiáng)堿接觸。剩余的灰料不能直接當(dāng)作垃圾處理，可以往其中加入適量的醋酸，降低灰料的堿性，然后再當(dāng)作廢棄物處理。另外，不能用鋁制品容器盛放灰料和松花蛋，應(yīng)該用不銹鋼容器或者陶瓷類容器，因?yàn)殇X制品會(huì)和強(qiáng)堿性物質(zhì)及氯離子反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：生活化的情境能夠讓學(xué)生產(chǎn)生共鳴，在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，還能讓學(xué)生學(xué)有所用。學(xué)生運(yùn)用所掌握的知識(shí)與技能服務(wù)生活、保護(hù)環(huán)境就是學(xué)習(xí)化學(xué)的意義。

（二）感受松花蛋的色香味

【小組活動(dòng)1】四人一組領(lǐng)取兩枚松花蛋、一枚煮熟的鴨蛋以及若干一次性餐具。從鴨蛋的外殼、氣味、內(nèi)部狀態(tài)與顏色等角度，對比松花蛋與熟鴨蛋的差異，并根據(jù)鴨蛋主要成分以及腌制原理，應(yīng)用相關(guān)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析。

生：熟鴨蛋的外殼白色干凈，松花蛋的外殼布滿黑褐色的斑點(diǎn)。熟鴨蛋的蛋白部分為白色，而松花蛋內(nèi)部為墨綠色的膠凍狀，聞起來有股刺鼻的氣味。

師：為何生鴨蛋腌制過程中會(huì)變成膠凍狀？這些深色物質(zhì)是怎么形成的？這種刺鼻的氣體可能是什么物質(zhì)？

生：生鴨蛋在腌制過程中，灰料中的氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鈉等物質(zhì)慢慢通過蛋殼、蛋膜滲透到蛋的內(nèi)部，導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生變性、凝固，呈現(xiàn)出膠凍狀。堿性環(huán)境促進(jìn)蛋白質(zhì)的水解，還會(huì)釋放出刺鼻的H2S。其中部分硫化氫與堿作用產(chǎn)生S2-，鴨蛋內(nèi)的Cu2+、Fe2+等離子遇S2-生成難溶的黑色硫化物。

師：展示相關(guān)文獻(xiàn)研究，證明松花蛋的形成實(shí)質(zhì)上是堿性環(huán)境誘導(dǎo)蛋清中的蛋白質(zhì)發(fā)生凝膠化［5-6］。之后，用課件展示松花蛋包裝盒上的說明，讓學(xué)生知道硫酸銅可以作為制作松花蛋的食品添加劑。

設(shè)計(jì)意圖：近年來，“食品添加劑＝有毒有害物質(zhì)”、談“化”色變、“化學(xué)物質(zhì)＝有害物質(zhì)”等負(fù)面信息層出不窮。這些負(fù)面新聞更多是由于不法商販的不合理使用食品添加劑引起的。從本質(zhì)上來講，衣食住行中接觸到的物質(zhì)都是化學(xué)物質(zhì)，人類文明離不開化學(xué)。

【小組活動(dòng)2】品嘗松花蛋和熟鴨蛋的口感。

生：松花蛋除了有咸味還有點(diǎn)苦澀。

師：結(jié)合制備工藝，找出松花蛋口感苦澀的原因。

生：松花蛋中黑褐色的金屬硫化物溶解度極小，應(yīng)該不是產(chǎn)生苦澀的原因。松花蛋中的氫氧化鈉和氫氧化鉀應(yīng)該是導(dǎo)致口感苦澀的主要原因。

師：根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，松花蛋苦澀的口感主要是由于過量的堿引起的。

生：取少量水淋洗水煮蛋和松花蛋，分別用pH試紙測試兩種溶液的酸堿性，發(fā)現(xiàn)水煮蛋的pH值在7左右，皮蛋的pH值在12左右。

師：為了減少這種苦澀的口感，生活中可以采取什么措施？

生：平時(shí)吃松花蛋時(shí)都會(huì)添加食醋，這樣的生活經(jīng)驗(yàn)也是源于化學(xué)知識(shí)。

師：松花蛋的保質(zhì)期為180天，遠(yuǎn)超于普通鴨蛋的保質(zhì)期，是哪些因素延長了松花蛋的保質(zhì)期呢？

生1：松花蛋的外殼包裹著灰料，隔絕了空氣，減緩鴨蛋內(nèi)部發(fā)生氧化還原反應(yīng)而變質(zhì)。

生2：松花蛋蛋殼以及內(nèi)部堿性較強(qiáng)，能夠殺死細(xì)菌，防止鴨蛋變質(zhì)。

（三）探秘松花蛋的紋路

【新聞材料】張先生帶著女兒去某餐廳吃早餐，給女兒點(diǎn)了一份皮蛋廋肉粥?？粗绮?，張先生的女兒突然提問：“這個(gè)蛋上面為什么會(huì)有這個(gè)東西？”張先生發(fā)現(xiàn)松花蛋里好像長了一株白色的植物，擔(dān)心松花蛋質(zhì)量有問題，找來了服務(wù)員。服務(wù)員也一頭霧水，無法給出合理解釋。

師：請認(rèn)真觀察你們領(lǐng)取的松花蛋上是否有同樣的“植物”？

生：松花蛋上都有類似“植物”的紋路。

師：如果你是該餐廳的服務(wù)員，你能回答該顧客提出的疑慮嗎？請結(jié)合松花蛋制作工藝，思考討論松花蛋中產(chǎn)生紋路的原理。

生1：可能是難溶的金屬硫化物析出的晶體。

生2：這些難溶的金屬硫化物是黑色的，松花蛋里的紋路都是白色的，應(yīng)該是蛋白質(zhì)在堿性環(huán)境中水解成氨基酸，氨基酸中的羧基與堿反應(yīng)生成氨基酸鹽，這些氨基酸鹽易溶于水，但不易溶于蛋白質(zhì)，便以晶體的形式析出。

師：蛋清中主要是含水量很少的蛋白質(zhì)，這些氨基酸鹽容易達(dá)到過飽和狀態(tài)，形成一定的幾何形狀結(jié)晶，猶如一朵朵美麗的松花，故名“松花蛋”。此外，這些氨基酸鹽還能使松花蛋的味道比普通鴨蛋更鮮美，其實(shí)，生活中味精的主要成分就是氨基酸鹽。

設(shè)計(jì)意圖：教師借助身邊真實(shí)發(fā)生的熱點(diǎn)新聞，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決生活中遇到的實(shí)際問題，這樣的教學(xué)既能讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)的獲得感，還能夠促使學(xué)生將知識(shí)內(nèi)化為自身成長的能力與素養(yǎng)。

【情境素材】（視頻）日本的大涌谷是40萬年前火山噴發(fā)形成的遺跡，遺跡上還形成了許多溫泉。溫泉沸騰不止，上空霧氣騰騰，還能聞到濃濃的臭雞蛋氣味，泉水酸性較強(qiáng)。黑皮雞蛋是當(dāng)?shù)厝酥谱鞯囊环N“溫泉蛋”，他們把看似普通的雞蛋放入沸騰的泉水中煮熟撈出，雞蛋外殼變成黑色，內(nèi)部與普通雞蛋相似。該景區(qū)聲稱食用這樣的“溫泉蛋”可以延年益壽，黑皮雞蛋成為該景區(qū)對外宣傳的“金名片”。

師：根據(jù)視頻內(nèi)容，結(jié)合本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)出制作黑皮雞蛋的方案。

生1：提前用硫酸銅稀溶液浸泡這些雞蛋。雞蛋在溫泉中加熱時(shí)，雞蛋表面的Cu2+就會(huì)與溫泉里富含的H2S反應(yīng)，生成黑色的難溶物硫化銅，從而附著在雞蛋外殼。

生2：硫酸銅雖然是食品添加劑，但的確存在一定的毒性，能不能用毒性很弱的硫酸亞鐵來浸泡雞蛋，從而煮出黑皮雞蛋呢？

師：請?jiān)囍鴱某恋砣芙馄胶饨嵌冗M(jìn)行思考。

師：（課件展示）Ksp（CuS）=1.3×10-36，Ksp（FeS）=6.3×10-18，Ka（H2S）=1.3×10-7，Ka（HS-）=7.1×10-15。

生：通過計(jì)算，CuSO4與H2S容易反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀CuS，F(xiàn)eSO4與H2S很難反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀FeS。

師：平衡常數(shù)K越大，說明反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，雞蛋在食品級的硫酸銅溶液浸泡后，再與H2S溶液加熱便能制備出黑皮雞蛋，至于“食用黑皮雞蛋能夠延年益壽”只是景區(qū)旅游宣傳的噱頭罷了［7］。

設(shè)計(jì)意圖：真實(shí)有趣的問題情境不僅容易吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的探究欲，還能夠減少課堂長時(shí)間學(xué)習(xí)帶來的疲倦感，有助于提高教學(xué)效率。教師以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向開展教學(xué)，能讓每個(gè)學(xué)生都感受知識(shí)進(jìn)階的成就感，在成功體驗(yàn)中培養(yǎng)解決生活問題的能力［8］。

三、教學(xué)反思

（一）收集真實(shí)情境素材，充分展現(xiàn)化學(xué)魅力

基于真實(shí)情境設(shè)計(jì)的課堂，不僅能夠促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)的探索與應(yīng)用，還能加深學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和深度思考。教師平時(shí)要養(yǎng)成關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題的習(xí)慣，帶領(lǐng)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)擊破各種負(fù)面報(bào)道和相關(guān)謠言，例如“棉花肉松”“塑料紫菜”“塑料粉絲”，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的求知欲。

（二）以真實(shí)情境為載體，以有效問題為驅(qū)動(dòng)

基于真實(shí)情境設(shè)計(jì)的問題要能引起學(xué)生的共鳴，激發(fā)學(xué)生的思考探究，使學(xué)生在真實(shí)的情境中解決問題，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。筆者所處的化學(xué)教研組在化學(xué)教學(xué)中始終采取“知識(shí)問題化，問題情境化”的教學(xué)理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，取得了較為顯著的成效。

（三）強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)，促進(jìn)課堂深度學(xué)習(xí)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)課堂的重要組成部分。對于略顯緊張乏味的高三復(fù)習(xí)課而言，課堂上的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)尤為重要。無論是教師的演示實(shí)驗(yàn)，還是學(xué)生小組的探究實(shí)驗(yàn)，都能在高三復(fù)習(xí)課堂上起到事半功倍的效果?；趯?shí)驗(yàn)探究的深度學(xué)習(xí)更能強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)概念、現(xiàn)象以及思想方法的認(rèn)識(shí)。

結(jié)語

化學(xué)來源于生活，應(yīng)用于生活。教師引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的生活情境中解決化學(xué)問題，能夠充分展現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的無窮魅力，有效落實(shí)“提高學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)”的教育宗旨。教師要重視真實(shí)情境在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，打造有趣的深度學(xué)習(xí)課堂，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

【參考文獻(xiàn)】

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