鄭舒月 王曉麗
【摘? ? 要】化學教學不僅僅是簡單的教學生化學教材知識,更是為了培養學生適應社會的綜合素養。因此,化學與生活的聯系與應用教學不應僅停留在“污染環境,化學爆炸”等舉例層面,而是要讓學生掌握化學與生活的聯系,并將其有效應用到生活中。教師采用5E教學模式對貼近學生生活的“基本營養物質”進行教學,能夠使學生在學會知識的同時培養自我構建的意識與熱愛健康生活的能力。
【關鍵詞】化學與生活? 5E教學模式? 基本營養物質
中圖分類號:G4? ? ? 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2021.22.008
化學不只存在于實驗研究和科學探究中,還能服務于生活,為生活帶來便利。根據目前的高中生選課數據來看,選取化學學科作為必修課的學生少于之前文理分班的學生。究其原因,“化學難”的觀念深入學生內心,使學生認為化學學習很難,化學要做好多科研,化學對于生活來講用處不大。但恰恰相反,生活中的很多物品都離不開化學。隨著化學學科核心素養的提出,教師也漸漸意識到對學生進行化學生活觀念培養的重要性,發揮化學學科育人的重要性。
一、5E教學模式簡析
5E教學模式起源于學習環教學策略,經過不斷修改和擴充,最后形成了5E教學模式。5E模式主要包含五個教學環節:引入(Engagement)、探究(Exploration)、解釋(Explanation)、精致(Elaboration)以及評價(Evaluation),該教學模式5個階段的首字母都是字母“E”,因此被稱為“5E教學模式”。學生是學習的主體,是活動的中心,教師是指導者和幫助者的角色,教師所做的一切,都是為了促進學生更好地探究而獲取科學的概念。
5E教學模式將“學生為主體,教師為主導”作用發揮到了最大的程度,五個環節都圍繞學生進行。相較于傳統教學模式而言,激發了學生的學習興趣和積極性,能引導學生找到適合自己的學習方式,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,提高學生發現和提出問題的能力、應用和創新的能力以及自學能力等等。
二、什么是基本營養物質
基本營養物質是新教材化學必修二第七章第四節的內容,在之前學習的基礎上,學生認識了有機物的基本結構和性質,也學習了生活中的不少例子,但總的來說,最貼近學生日常生活的有機物大多存在于這部分內容中,可以更好地發揮化學與生活之間的聯系。同時本節課宏微觀知識清晰,化學實驗和現象明確,構建了幾種化合物模型,在以后的選擇性必修和選修課程的學習中為學生構建了“先行組織者”,讓學生能夠更好地認識化學,運用化學解決生活中的認知困難,培養學生的化學學科核心素養。
三、整體教學流程
(一)教學目標
第一,認識并辨別幾種基本營養物質,明確它們的基本結構和基本性質,利用物質結構,明確物質之間可以互相轉化。第二,通過實驗過程的參與和實驗現象的描述,明確猜想的重要性,建立物質和反應模型。第三,通過實驗過程的參與和實驗現象的描述發揮創新意識,尋找生活實例同類構建。第四,能夠正確認識基本營養物質的價值和相互聯系,科學對待“減肥”,保護青少年健康。
(二)整體分析
本節內容從考試內容考查方面來講,有重要的銀鏡反應實驗、淀粉與碘反應現象、蛋白質的性質判別實驗等;從跨學科內容方面來講,本節內容與生物息息相關,教師應建立好教學聯系,方便學生記憶理解;從化學與生活的聯系和學科育人方面來講,本節內容可以幫助學生建立正確的價值觀和生命觀。通過本節課的學習可以幫助學生擺正心態,更可以讓大家發現化學對于生活的意義,熱愛化學。教師要善于應用多媒體,將生活中的問題利用本節課知識進行解答,培養學生的參與決策意識。遵循“激發興趣、問題導向、探辯結合”的原則,善于創造實際情境,激發學生探求原理的熱情,再利用所學知識讓學生自己解決生活中的困惑。
(三)學情分析
學生大致學習了有機化合物的基本結構和基本情況,有了一定的先行組織者,但鑒于本節內容較多且相對來講重點內容較少,學生可能不重視本節內容,學習的心態低迷和情緒不夠高漲。
(四)教學策略
鑒于對本節課內容的分析和學生的學習心態情況,教師應當多利用化學與生活之間的聯系,多舉例,善于應用多媒體,將生活中的問題利用本節課知識進行解答,培養學生參與決策的意識。遵循“激發興趣、問題導向、探辯結合”的原則,善于創造實際情境,激發學生探求原理的激情,再利用所學知識讓學生自己探索生活中的困惑,培養學生的探究能力和自學能力等,利用5E教學模式將學生中心的課題發揮到最大限度。
(五)教學的具體流程
1.引入——利用生活現象,激活學生認知。鑒于學生對本節課程的學習態度,5E教學模式可以很好地幫助學生提高注意力和好奇心,利用生活中學生的困惑點和關心點,可以增強課程有效性。
激活問題1:減肥減的是什么?吃什么最容易發胖?吃得少就會瘦嗎?每個人的基礎代謝都是一樣的嗎?學生討論教師參謀得出正確答案。
女性:655+(9.6×體重)+(1.7×身高)-(4.7×年齡)(體重=kg身高=cm)
男性:66+(13.7×體重)+(5.0×身高)-(6.8×年齡)(體重=kg身高=cm)
比如,一位18歲女性的體重為50kg,身高為158cm,那么她的基礎代謝率為:655+(9.6×50)+(1.7×158)-(4.7×18)=1319大卡。
設計意圖:讓學生明確基本營養物質情況,吸引學生的注意力,與實際生活和青少年最重要的注意相聯系,既為創新的引入本節課教學,又為學生樹立正確的生活觀和建立良好的生活習慣。
2.探究——獨立思考,合作交流,解決問題。糖類、蛋白質和油脂的物質的組成、結構、性質和用途都需要學生在教師的帶領下進行合作交流探究。形成“結構決定性質,性質決定用途”的化學學習思維模型和發展學生的分析、歸納、總結能力,以及提取有效信息的能力。
(1)糖類。
探究問題1:糖類對人身體的作用是什么?從哪些日常食物中攝取人體所需的糖類?糖類是由哪些元素組成的?常見的糖類有哪些,它們的結構、性質、用途都相同嗎?
探究問題2:怎么檢驗葡萄糖和淀粉?利用什么原理?實驗現象是什么?
探究問題3:吃進人體的糖在人體內又是如何轉化的呢?纖維素的本質是什么?對人體有什么作用?
教師指導學生探究實驗1:銀鏡反應和葡萄糖與氫氧化銅反應。
自主家庭實驗2:碘與饅頭米飯白菜土豆等反應現象。
設計意圖:三個大類探究問題代表糖類學習過程中的三個過程。讓學生認識糖類及其相關知識,在腦中建立關于糖類分類的思維導圖,合作交流自主探究關于糖類的兩個重點實驗,在自主思考的過程中加深印象,形成一定的應用模型。將“僵硬”的知識點與形象的生活相聯系,并發展學生的延伸思維,利用同化順應原理教學纖維素提高學生的知識適應力。設計家庭小實驗,可以幫助學生加深淀粉與碘反應現象,幫助學生了解生活食材中哪些淀粉含量足,哪些蔬菜是“碳水”。整體發展學生的元素觀、變化觀、能量觀,提高學生的解決問題能力、知識獲取能力、實踐操作能力等。
(2)蛋白質。
探究問題1:蛋白質對人身體的作用是什么?從哪些日常食物中攝取人體所需的蛋白質?蛋白質是由哪些元素組成的?
探究問題2:常見的蛋白質有哪些,它們的結構、性質、用途都相同嗎?吃進去的蛋白質如何被人體吸收?除此之外,蛋白質的性質有哪些?
探究問題3:在生活中有哪些利用蛋白質性質的原理解決問題的例子?分別利用了哪些蛋白質的性質呢?
探究實驗:區分蛋白質和探究蛋白質的性質。
設計意圖:蛋白質是維持人身體活動的重要物質,對于教師來講不僅僅要傳授課本上與蛋白質相關的知識,更重要的是培養學生正確健康的價值觀。利用遞進式問題幫助學生厘清學習思路,教師只起引導作用,學生獨立思考,動手做實驗,合作交流得出結論并建立知識點整體模型,讓學生最大化地參與課堂學習。同時探究實驗的設立也幫助學生區分生活中本質是蛋白質的物質,利用本節課所學知識解釋過去遇到的生活疑惑,進而對生活的成就感增強,豐富學生的經驗。整體培養學生實驗探究意識和化學價值觀等,提高學生的歸納與論證能力、探究與創新能力和化學表征能力等。
(3)油脂。
探究問題1:生活中常見的油脂有哪些?油脂該如何分類?
探究問題2:通過觀察油脂的結構式,又該如何將油脂進行分類?
設計意圖:油脂的相關知識點相對較少,實驗探究問題不多,旨在讓學生學會分辨生活中的油脂,正確地看待油脂對生命活動的重要意義,了解油脂對生活食物用品等的重要作用,培養學生宏微觀轉換和模型建立,做自己生活的主人。
3.解釋——梳理探究的結果,完善探究內容。在探究過程中學生經過自主探究,合作交流,思考梳理得出相關知識點和實驗基礎結論。但大多是無脈絡的,在學生腦中無法形成清晰的知識點導圖或者模型,這就要求教師指導或幫助學生主動回憶梳理,并在此基礎上補充相關知識點和社會生活現象問題,培養學生的社會責任感和健康的生活態度。
解釋問題1:上述探究的目的、過程和結果分別是什么?
解釋問題2:你能對探究過程中涉及的概念或分類等進行系統的總結嗎?
解釋問題3:你能利用本節課所學知識解釋資料卡片,信息搜索,思考與討論中的生活問題嗎?
設計意圖:在教師的指導下,幫助學生回憶本節課知識內容,自主地回憶才是真正的“內化于心”,將之前的相關問題一一進行解答,并將其運用于實際生活現象,更是一種“外化于行”。有理解,有運用,既形成了完整的知識模型,又深化了學生對概念的掌握,不僅僅是鞏固解釋階段生成的概念,彌補了過去課堂中簡潔的概念教學,更是讓學生參與其中,形成完整的建構過程,培養學生的自主性,提高學生的參與感、實驗與探究能力、化學方法和分析能力、化學信息處理能力等。
4.精致——創造新情境,進行知識遷移。課堂上所學的知識不代表學生全部可以內化成自己的知識,為了加深學生的印象,要建立新的情境,產生知識共通網,給學生新的啟發和思考。
精致情境1:給予學生幾種食物的營養成分表,讓學生進行分解并介紹。
精致情境2:給予學生一份中學生標準食譜,讓學生分析各個食物的本質是哪種營養物質?
精致情境3:“減肥需要每天喝大量的水”,這種說法正確與否?
設計意圖:三個情境的設計看似與本節內容關聯不大,但每個問題的解釋與思考都是需要基礎的知識點作為根基。通過情境1可以教會學生將知識運用于實際生活甚至是日常食物中,擺脫“化學知識高大上,于學生生活無用”的錯誤觀點。同時還可以教給學生千焦與千卡之間的換算公式,對于每天食物的攝入讓學生自己有一定的把握度,保持健康飲食。通過情境2可以鍛煉學生對幾種營養物質本質的掌握度和熟悉度,教會學生如何健康吃飯,每天幾種基本營養物質的攝入都要均衡營養。通過情境3可以鍛煉學生的思維認知能力、理解與辨析能力,用生活中的說法鞏固學生知識的運用,脂肪的消耗需要大量的水,脂肪的水解需要大量的水,因此這種說法是正確的。
5.評價——判斷教學目標達成與否,給予學生自評機會。評價主要有兩種作用,第一,教師可以通過評價判斷是否達到教學目標,在評價的過程中查缺補漏,發現錯誤和缺口立刻彌補。第二,學生通過一些活動進行自我評價,判斷是否掌握知識,發現問題可以提出自己的疑問,獲得更完整的知識體系。
評價活動1:食物配料表解讀并鑒別動物奶油和植物奶油。
評價活動2:評析晚飯不吃會瘦嗎?
評價活動3:為自己設計一天的食譜,并介紹設計的意圖。
設計意圖:評價活動1為了幫助學生在生活中鑒別反式脂肪酸,明確反式脂肪酸對身體的危害,少吃含有反式脂肪酸的食物,同時用兩類奶油蛋糕的鑒別激發學生的學習興趣,更可以鞏固飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的相關知識。評價活動2也是十分貼近學生生活的,經過觀察晚飯的時候有許多女孩子為了瘦而不吃晚飯,但晚飯不吃真的會瘦嗎?一天身體所需要的各種營養物質不夠均衡,甚至每天垃圾食品過多,為評價活動3建立了基礎。評價活動3是為了學生的自評,通過一節課從頭到尾的熏陶,學生對各類營養物質的掌握程度到底怎么樣,健康的生活方式有沒有對學生起到啟發作用等都可以觀察得到,同時培養學生證據推理與論證能力、模型認知能力等。整體進行歸納全節內容,使學生從“學會”→“會用”→“活用”,切實提升化學學科核心素養,真正落實教、學、評一致性的要求。
四、反思與總結
本節課的設計重點不同于以往,設計重點在于幾個探究實驗,重點的實驗課上重點去讓學生探討自己動手探究,就不做過多贅述,因為對于此類知識來講,讓學生真正地參與其中體驗總結,那么教學便成功了一大半。但本節課內容不僅僅在于知識的學習,更在于健康生活態度的傳遞,對于很多日常就需要普及的知識學生都不了解,甚至對“吃飯”來講就僅是“吃”,殊不知能夠“吃得健康”,學問很大。教師還可以連同生物教師以及生活教師設立一堂專門的“減肥知識小課堂”,用以解決生活中學生的各類困難,例如平臺期,一個月瘦10斤的目標,基數不同,減肥速度不同,普及減肥用品的小騙局等等。
參考文獻
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