基于主題式教學發展化學核心素養的教學設計

魏真真 劉山虎 譚蕾 李玉梅

摘要：以年輕人喜歡喝的奶茶為背景進行主題式教學，采用“任務線、情境線、活動線、知識線”相結合的教學方法，創設了“探究某市售奶茶的含糖量”“奶茶中糖類性質的探究”“討論常期喝奶茶的危害”3個任務。通過引導學生積極開展實驗探究并進行問題解決，使其逐步掌握教材中糖類的相關知識，體會化學學科在人類健康中的重要作用，培養學生的化學學科核心素養。

關鍵詞：化學核心素養；主題式教學；糖類；教學設計

文章編號：1008-0546（2022）01-0046-03中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.01.011

一、設計背景

“糖類”選自人教版《化學2》第三章第四節“基本營養物質”[1]。新課標[2]提示本節內容的教學應注重聯系生活、生產實際，通過創設與真實情境相關的問題，使學生通過自然現象、生活生產事實的解釋或實際問題的解決等活動，認識糖類的結構、性質與應用。此外，新課標在必修課程主題4“簡單的有機化合物及其應用”中的學業要求明確指出：能從有機化合物及其性質的角度對飲食、健康等實際問題進行分析、討論和評價。因此，為了適應新課標的改革要求，將奶茶引入到化學課堂中，以奶茶為主題，進行糖類知識的教學設計。

二、設計思路

奶茶，當代年輕人的“快樂水”。“秋天的第一杯奶茶”刷爆朋友圈的同時，也顯示出年輕人對奶茶的喜愛程度之高。以奶茶為主題進行糖類的教學，通過采用“任務線、情境線、活動線、知識線”相結合的教學方法，完成三個任務：用奶茶創設教學情境（情境線），使學生在真實情境中學習知識；學生通過實驗探究（活動線）挖掘出奶茶中糖類的性質（知識線）并學以致用解決生活中的問題，發展學生的化學學科核心素養。

三、教學目標

1.通過探究某市售奶茶中糖的來源和奶茶的含糖量，掌握糖類的組成和分類，并在探究過程中培養宏觀辨識與微觀探析能力。

2.通過實驗探究糖類的典型性質，并在其過程中提高實驗操作技能和探究能力，形成勇于實踐的科學精神和依靠證據進行科學推理的學科素養。

3.結合奶茶比較試驗的相關資料思考討論，辯證地看待糖對人體的作用，初步建立依據物質性質分析健康問題的意識，培養學生的科學態度與社會責任感。

四、教學過程

教學設計思路見圖1。

任務一：探究某市售奶茶的含糖量

問題1：奶茶中的哪些成分含糖？

【學生】奶茶中的咖啡凍，珍珠、紅豆、椰果等成分含有糖。

【展示】奶茶中糖的來源（表1）

【教師】一杯奶茶一般包括茶底、奶、小料和甜度4個部分，每個部分都含糖類成分。

問題2：一杯正常甜度的珍珠奶茶含有多少糖？無糖奶茶真的無糖嗎？

【學生實驗】使用數顯糖度計檢測某市售正常甜度珍珠奶茶及無糖珍珠奶茶的甜度并計算其含糖量（已知1度=1g/L）。

【實驗結果】測得正常甜度珍珠奶茶的糖度為17%，即一杯200 mL的奶茶含糖量是34 g，無糖珍珠奶茶糖度為5%，相當于含糖量10 g。

【實驗總結】無糖珍珠奶茶也含有糖。所謂的“無糖”奶茶其實指的是“不額外添加糖”，奶茶底和小料中也含有糖。

【教師】奶茶中含有的葡萄糖、蔗糖、淀粉分別屬于單糖、雙糖、多糖。請大家分析單糖、雙糖、多糖在分子組成上的特點。

【展示】糖類的代表物及代表物分子式。

【討論總結】多數糖類的組成符合通式Cn（H2O）m，因此糖類也稱為碳水化合物。

【教師】果葡糖漿是一種重要的甜味劑，其主要成分為果糖和葡萄糖。請同學們觀察它們的結構，總結糖類的官能團以及糖的定義。

【展示】葡萄糖、果糖的結構式。

【討論總結】糖類的官能團有醛基、羥基、羰基。從結構上看，糖類一般是多羥基醛或多羥基酮，以及能水解生成它們的化合物。

【教師】請大家結合葡萄糖和果糖的結構式，分析它們分子式相同而性質不同的原因。

【討論總結】葡萄糖含有醛基而果糖中含有羰基，它們的結構不同，所以性質不同。像葡萄糖和果糖、蔗糖和麥芽糖這種分子式相同結構不同的化合物，稱為同分異構體。淀粉和纖維素由于組成分子的n值不同，所以分子式并不相同，因而不能互稱為同分異構體。

任務二：奶茶中糖類的典型性質的探究

實驗探究一：檢驗奶茶的添加成分植脂末中是否含有葡萄糖。

【視頻演示】葡萄糖的特征反應：①費林實驗；②銀鏡反應。

【演示實驗】呈現植脂末溶液與新制氫氧化銅反應的實驗，引導學生觀察實驗現象。

【現象與結論】溶液加熱出現磚紅色沉淀，說明植脂末含有葡萄糖。

實驗探究二：檢驗奶茶中的“珍珠”中是否含有淀粉。

【展示】淀粉的特征反應。

【學生實驗】將少量“琥珀珍珠”切碎置于試管中，向試管中滴入幾滴碘酒，觀察實驗現象。

【現象與結論】“琥珀珍珠”遇碘變藍，說明其含有淀粉（圖2）。

實驗探究三：蔗糖的水解

【展示】蔗糖水解的反應原理。

【演示實驗】蔗糖的水解反應及其與新制氫氧化銅的反應實驗，引導學生觀察實驗現象。

【現象與結論】產生磚紅色沉淀，說明蔗糖在稀硫酸作用下發生水解反應，生成了還原性糖。

任務三：討論常期喝奶茶的危害

問題：請大家討論奶茶喝多了會對身體造成什么影響？

【學生】變胖、容易長蛀牙......

【展示】奶茶比較試驗（表2）[4][5]

【教師】糖類是人體主要的供能物質，為人的生命活動提供能量，但攝入糖過多也會對身體造成不良影響。為了使口味更好，奶茶中往往添加很多糖，吃糖過多不僅會造成齲齒，還會使人發胖。肥胖不僅會帶來身體形態的改變，更重要的是會增加罹患糖尿病、高血壓、冠心病等疾病的風險。

五、教學反思

與生活相關的主題具有極強的社會現實性，其自身的特點決定了它對廣大中學生具有較強的吸引力。本節課以奶茶為背景進行主題式教學，將糖類教學內容與日常飲品進行有意義的連接，有助于學生體會化學學科在人類健康中的重要作用。采用“任務線、情境線、活動線、知識線”相結合的教學方法，學生通過實驗探究和小組討論解決情境問題完成任務，而不是簡單地通過教師的傳授得到知識，這種活動過程有助于培養學生多視角、深層次的思考能力，對于落實化學學科核心素養具有重要意義。

參考文獻

[1]人民教育出版社，課程教材研究所，化學課程教材研究中心.普通高中課程標準實驗教科書·化學必修2·學生用書[M].北京：人民教教育出版社，2007，3.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：8.

[3]上海市消保委.“奶茶比較試驗”情況通報[EB]. 2017-7-24.

[4]中國營養學會.中國居民膳食指南（2016版）[M].北京：人民衛生出版社，2016，5.