情境項目化是落實學科核心素養的有效手段

郭軍娜 邵青峙

摘 要：情境教學法是近些年來最有效的教學法，項目式教學是由教師創設教學情境，以項目問題的生成、探究、解決、運用來培養學生的創新精神和實踐能力的教學法，情境項目化是落實學科核心素養的有效手段。

關鍵詞：情境教學法；項目式教學；松花蛋

筆者以《有機化學基礎（選修）》中的“氨基酸和蛋白質”這一課時的新授課為例，探究一下情境項目化在高中教學中值得嘗試，是落實學科核心素養的有效手段。

一、教學內容分析

《有機化學基礎（選修）》舊教學目標中要求結合《化學2（必修）》的內容進一步了解蛋白質的性質、蛋白質的一級結構的含義，知道蛋白質結構與功能的統一性，體會化學科學在生命科學發展中的重要作用。新課標要求，學生能分析說明氨基酸、蛋白質與人體健康的關系，能參與營養健康、材料選擇使用相關的社會性議題的討論，這也更突出了落實學科核心素養的必要性。

二、教學過程

（一）現場情景的創設

向學生展示塑料餐盒中的姜汁醋松花蛋，問是否喜歡這道傳統菜？請結合松花蛋的腌制原料，鴨蛋、純堿、草木灰、生石灰、食鹽、茶葉、黃丹粉（氧化鉛）或者EDTA（乙二胺四乙酸）并說明喜惡原因。

（二）根據學生回答分類匯總

1.蛋白質加堿已經失去營養了。

2.松花蛋鮮香無比，松花很有美感。

3.松花蛋打開后有臭雞蛋氣味，還含鉛不易于身體健康。

（三）針對學科核心素養，設計問題驅動

1.問題驅動：

（1）參考松花蛋的腌制原料，分析蛋白質凝固呈膠凍狀的原因。

（2）凝固呈膠凍狀的松花蛋能孵化出小鴨嗎？

（3）我們食用蛋白質的目的是什么？

（4）松花蛋中變性的蛋白質是否還存在肽鍵。

體現核心素養：

加深了學科間的融合，通過實驗探究將宏觀、微觀結合起來。

2.問題驅動：

（1）醋拌松花蛋就很鮮美，為何不需要加味精（白色結晶谷氨酸鈉）？

（2）松花蛋中的松花像極了結晶鹽，利用化學和生物的蛋白質性質大膽猜想，并設計實驗驗證。

（3）試著從上面的實驗中制得松花樣結晶體。（結晶實驗）

體現核心素養：

實驗探究與創新意識的培養是化學核心素養，證據推理是實驗探究的思維本質和基礎。

3.問題驅動：

（1）松花蛋打開后略有臭雞蛋氣味，蛋清呈較淺的茶褐色而蛋黃呈更深的墨綠色，含硫有毒不能食用。

（2）松花蛋含鉛，不易于身體健康。

體現核心素養：

科學理解健康食品的概念。自主將綠色化學觀念應用于實際問題的解決中，體現科學精神與社會責任的學科核心素養。

（四）深度探究

1.由于氨基酸能溶于水，所以其與酸與堿的反應值得學生探究簡單易行的方案。

方案一：用加酚酞的堿和加石蕊的酸來說明氨基酸的兩性，但不能排除酸堿中的水將蛋白質溶解。

方案二：引導學生采用對比試驗，為了實驗的可比性和科學性，采用半定量實驗，即三份等質量的甘氨酸固體和濃度相同的鹽酸和氫氧化鈉溶液及蒸餾水，對溶解三份等質量的甘氨酸固體所用的鹽酸、氫氧化鈉溶液、蒸餾水計數就可排除水的溶解干擾驗證氨基酸的兩性。

2.松花蛋含硫有毒不能食用

結合古代用銀器檢驗中毒，實際只能檢驗砒霜中毒（古代砒霜不純，含有硫化物）的說法，學生親自實驗探究，發現同樣的兩只銀耳環在硫化鈉中迅速變黑，在松花蛋中無明顯變化，再參照硫化銀的溶度積更可以說明松花蛋中硫含量很低。

3.無鉛松花蛋的配方（乙二胺四乙酸，簡稱EDT）的原理

查閱文獻得知：EDTA是化學中一種良好的配合劑，用于排除大部分過渡金屬元素離子（如鐵、鎳、錳）的干擾。松花蛋用EDTA代替黃丹粉，兩者都能使原本生成的松花紋路更美麗，EDTA與鈣、鎂、鐵等形成的螯合物不溶于蛋中的蛋白質，也形成結晶體，即松花。

注意無鉛松花蛋并不是不含鉛，而是鉛含量不大于0.5毫克每千克（與我們日常食用的魚、肉、豆腐相同，鮮蛋本身、水和空氣中均含有微量的鉛），這是自2015年12月起的新國標。正常人體鉛中毒量約為0.4g，每只松花蛋不到50g，要吃16000只松花蛋才會鉛中毒。所以生活中正常量的食用合格松花蛋，不會鉛中毒。

三、設計反思

教師在充分了解學情的基礎上，找準情境引出問題，再根據學生的反饋，以問題組的形式呈現，引導學生探究，設計實驗或查閱文獻，最終解決情境問題。這種情境項目化的新型教學模式促進學生主動參與、自主協作、探索創新，推動知識與能力的發展，推動核心素養的形成。

本節課例有以下幾個創新點：一用生物中常用的雙縮脲試劑驗證肽鍵的存在，證明了蛋白質的變性只是破壞了其二級三級等生命活性的結構，不破壞其一級結構，松花蛋受熱受堿使其蛋白質變性并不影響食用，將蛋白質的結構和性質很好地對應起來；二氨基酸不只能溶于水，更易與酸堿反應，推出其擁有兩性基團的結構，同時制備氨基酸鈉并將其結晶析出，說明了松花蛋中松花形成及其美味的原因；三補充了教材中無實驗的不足，創造性地設計以上兩組實驗，引導學生從對松花蛋的喜好入手，學會用化學的視角看世界、用化學知識解析生活問題，提升“宏微結合”“變化觀念”“證據推理”“實驗探究與創新意識”“科學精神與社會責任”這些科學素養。

參考文獻：

克拉耶克.中小學科學教學：基于項目的方法與策略[M].王磊等，譯.高等教育出版社，2004.

編輯 馮志強