基于化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂實踐

魏景

【摘 要】隨著中國學生核心素養(yǎng)的發(fā)布，必然會引發(fā)課程、教材、課堂、考試、學習方式等一系列的變革，基于化學學科核心素養(yǎng)要求設(shè)計課堂教學就是我們要順應變革的嘗試與探索。本文以蘇教版《化學2》專題三《食品中的有機化合物—糖類》這節(jié)課為例，探索以體現(xiàn)化學學科核心素養(yǎng)的課堂教學設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】化學學科 核心素養(yǎng) 糖類 教學設(shè)計

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）36-0178-02

中國學生核心素養(yǎng)落實到化學學科教學上可以分解為以下5個方面：宏觀辨識與微觀探析；變化觀念與平衡思想；證據(jù)推理與模型認知；實驗探究與創(chuàng)新意識；科學精神與社會責任。實事求是地說，在一節(jié)課上不可能體現(xiàn)出基于所有核心素養(yǎng)培養(yǎng)的設(shè)計。這就如同烹飪美食，我們不可能將全國各地美食的味道融于一道菜肴當中，所以這就要求教師根據(jù)教學內(nèi)容，設(shè)計教學環(huán)節(jié)體現(xiàn)出適合本節(jié)課教學的價值體系中的某些元素，以達到對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標。

一、教學設(shè)計思想

從教育意義的角度來看，教育價值的終極目標應該是生活，是人生。本節(jié)課的教學內(nèi)容貼近生活的，是我們每個生命都離不開的，而且糖類的科學應用前景廣泛，引導學生贊賞化學對社會發(fā)展的重大貢獻，能運用所學知識服務生活、服務社會，這正是化學學科核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。

本節(jié)課教學思路是：（1）從生活中吃淀粉食物的感受讓學生說出淀粉在人體內(nèi)的變化，從而確立一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的思想：多糖（淀粉） 二糖（麥芽糖） 單糖（葡萄糖）。教學過程中帶領(lǐng)學生逆向?qū)W習，由簡入繁，即先學習單糖—葡萄糖的性質(zhì)，再學習二糖—蔗糖的性質(zhì)（水解），最后學習多糖—淀粉的性質(zhì)（水解），這就確定了一條橫向的學習主線。課堂由淀粉開始，最后回到淀粉也體現(xiàn)了課堂的首尾呼應，有一種完整的閉合感。（2）在學習葡萄糖時體現(xiàn)出“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途“的觀念，讓學生形成“宏觀辨識和微觀探析”的意識和素養(yǎng)。由于學生不了解葡萄糖的結(jié)構(gòu)，所以課堂上采用了逆向的思維即“用途體現(xiàn)性質(zhì)，性質(zhì)反應結(jié)構(gòu)”。從學生熟知的生活中葡萄糖的用途入手學習，揭示其主要性質(zhì)（還原性），最終點出其結(jié)構(gòu)（含有醛基），同時也明確了葡萄糖的檢驗方法，為后面設(shè)計實驗檢驗淀粉水解產(chǎn)物做了鋪墊，同時也體現(xiàn)了另一條縱向的學習路線。（3）學習二糖的性質(zhì)時，選擇蔗糖的水解作為演示實驗，采用問題學習法使學生明確“稀硫酸的作用”，“檢驗葡萄糖時需要加氫氧化鈉溶液中和酸”等關(guān)鍵點，實際上是建立了一個二糖水解的實驗模型，讓學生通過這個模型自然而然解決后面淀粉水解學習中的一系列問題。這正是基于化學學科核心素養(yǎng)中“證據(jù)推理和模型認知”所做的教學設(shè)計。

二、教學用品

（一）教師演示實驗：葡萄糖與新制氫氧化銅反應

10%氫氧化鈉溶液、5%硫酸銅溶液、10%葡萄糖溶液、試管、酒精燈

（二）學生分組實驗：銀鏡反應

2%硝酸銀溶液、2%稀氨水、10%葡萄糖溶液、10%氫氧化鈉溶液、表面皿、培養(yǎng)皿、試管、鑷子

（三）多媒體信息素材：微課《蔗糖的水解實驗》

三、教學流程

環(huán)節(jié)一 糖之外在——豐富多彩

自主先學：學生閱讀資料卡，認識常見的糖類

提問：今天你吃糖了嗎？

回答：…… 請學生描述吃淀粉類食物時的感受。

板書：淀粉 麥芽糖 葡萄糖

提問：生活中常見的糖類還有哪些？展示圖片

指出葡萄糖和果糖的關(guān)系、麥芽糖和蔗糖的關(guān)系。

環(huán)節(jié)二 糖之內(nèi)涵——由簡入繁

[探究一]葡萄糖的性質(zhì)

過渡：我們先從最簡單的糖—葡萄糖開始學習。學習一種物質(zhì)慣用結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途的思路，但是我們現(xiàn)在不了解葡萄糖的結(jié)構(gòu)，所以我們換一種思路，從用途入手，因為物質(zhì)用途能反映性質(zhì)，而性質(zhì)又能體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)。

提問：你知道葡萄糖有哪些用途嗎？

用途一：醫(yī)學上輸液、運動員補充能量——體內(nèi)緩慢氧化、書寫化學方程式

用途二：醫(yī)學上用來檢驗糖尿病患者尿液中的含糖量—與新制氫氧化銅反應（演示實驗）

用途三：制鏡工業(yè)——銀鏡反應（分組實驗：用表面皿做此實驗制得真正的鏡子，學生積極性很高）

總結(jié)：乙醛也能發(fā)生第二個和第三個反應，說明葡萄糖分子結(jié)構(gòu)中含有和乙醛同樣的官能團—醛基。

這部分內(nèi)容的學習體現(xiàn)了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的辯證關(guān)系，這是學習元素化合物知識的一種重要觀念。

[探究二]蔗糖的水解

播放微課：《蔗糖的水解》

提出問題：1.實驗中加稀硫酸的作用是什么？2.檢驗是否含有葡萄糖時為什么要加氫氧化鈉溶液？

結(jié)論：蔗糖分子中沒有醛基，但它的水解產(chǎn)物含有醛基。

[探究三]多糖的性質(zhì)

設(shè)疑：二糖和多糖都能水解，那么淀粉水解的產(chǎn)物是不是葡萄糖呢？

展示：這是一瓶淀粉溶液，需要哪些條件才能使它水解？剛才蔗糖的水解是否給同學們帶來一些啟發(fā)呢？

學生思考、討論回答：需要加稀硫酸做催化劑，需要水浴加熱。

演示實驗：淀粉的水解

提問：淀粉水解的程度如何檢驗？

設(shè)計實驗方案：在淀粉水解的實驗中如何證明：①淀粉已發(fā)生部分水解；②淀粉還未水解；

③淀粉已完全水解

演示實驗：按照學生提供的方法檢驗得出結(jié)論

解決問題：為什么在工業(yè)上用含淀粉的物質(zhì)可以釀酒，纖維素可以制酒精？

環(huán)節(jié)三 糖之應用—前景無限

1.2007年8月23日索尼宣布開發(fā)出了一種生物電池，這種電池利用酶作為催化劑，通過活性有機體產(chǎn)生能量的原理，在糖類中生成電流。這種生物電池可以為閃存式Walkman播放器提供足夠電量。這突顯了糖類生物電池作為將來的一種環(huán)保發(fā)電設(shè)備所具有的潛力。

2. 在美國《科學》雜志上，科學家聲稱找到了一種轉(zhuǎn)化糖的方法，可以將自然界中含量最豐富的糖直接轉(zhuǎn)化為制造塑料和燃料的基礎(chǔ)原料，從而可以使植物成為石油的替代來源。這是可再生能源技術(shù)研究取得的又一個重大進展。

四、教學思考

化學教學，在傳授知識、掌握方法的同時，如何使學生樹立“化學……是推進現(xiàn)代社會文明和科學技術(shù)進步的重要力量。化學在緩解人類面臨的一系列問題，如能源危機、環(huán)境污染、資源匱乏和糧食供應不足等方面，同樣做出了積極的貢獻”[3]等意識和觀念，是一項重要且長期的探索。

參考文獻：

[1]陳文強主編. 核心素養(yǎng)與學校變革. 廈門：廈門大學出版社，2016.11：94，105—106，118.

[2]余文森. 從有效教學走向卓越教學. 上海：華東師范大學出版社，2015.6.

[3]中華人民共和國教育部制定. 義務教育化學課程標準（2011年版）.北京：北京師范大學出版社，2012.