胡珺晶
摘要:隨著課改的進一步深化,教學研究逐步聚焦在提升學生的核心素養(yǎng)上。主題式教學是一種整體教學方法,是在課堂教學中思維有機整合的產(chǎn)物。結合課例“乙酸”探索基于實驗的高一化學主題式教學實踐研究,以期為提高課堂教學的實效性及發(fā)展學生的核心素養(yǎng)提供有益的借鑒。
關鍵詞:乙酸;主題式教學;糖醋魚;實驗
文章編號:1008-0546(2018)11-0029-04 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2018.11.009
主題式教學是一種整體教學方法,亦是在教學過程中,思維有機整合的產(chǎn)物。在主題式教學活動中,主題牽引著各個系統(tǒng)要素互相聯(lián)系,彼此支持,齊同協(xié)作,使教學目標與要求有效融合在主題活動的內(nèi)涵與情境之中。同時,通過環(huán)境的配合,滿足學生的認知發(fā)展需求,進而促進學生自主學習、主動思維,并最終實現(xiàn)學生認知、品德、情感等身心發(fā)展的塑造?;谥黝}式教學的內(nèi)涵及化學學科特點,筆者理解主題式教學為:以高一化學(必修)的課程大綱和內(nèi)容為本,創(chuàng)設課堂主題情境,讓學生在相對開放的學習環(huán)境中,結合化學實驗,主動接觸與教學主題有關的學習內(nèi)容,從而完善和達成教學目標的教學方法。
隨著課改的進一步深化,教學研究逐步聚焦在提升學生的核心素養(yǎng)上。如何在課堂上滲透化學學科思想,提升學生的化學學科核心素養(yǎng),是教師密切關注的問題。筆者結合課例“乙酸”探索基于實驗的主題式教學實踐研究,以期在教學設計上為一線教師的教學思維提供一種改變的可能,也是對提升學生“證據(jù)推理、實驗探究”等學科素養(yǎng)的嘗試。
一、教材和學情分析
1.教材分析
本節(jié)課是選自蘇教版高中化學必修2專題3第二單元《食品中的有機化合物》的第二課時。從教材編排上看,在乙醇之后學習乙酸,以“食品中的有機物”這條脈絡串接整個單元的知識點,著眼于化學和生活的聯(lián)系以及提升學生的核心素養(yǎng),其最明顯之處是體現(xiàn)在趣味性、探究性上。從教學內(nèi)容上看,乙酸既是羧酸的代表物質(zhì),又是重要的烴的含氧衍生物,它在生活中隨處可見,用途廣泛。本節(jié)課知識點較少,難度不大,微型實驗操作簡便,利于學生在教師創(chuàng)設的主題情境中采用實驗探究法展開課堂學習。
2.學情分析
從知識結構上看,除了由生活經(jīng)驗中獲得的感性認識,學生也已經(jīng)學習了烴以及烴的含氧衍生物——乙醇的相關知識,對有機物分子結構與化學性質(zhì)之間的關系有了一定的了解,儲備了探究有機物化學性質(zhì)的知識基礎。
從學習能力上看,通過之前的學習和練習,學生已經(jīng)具備了基本的實驗操作能力以及初步分析、歸納、解決問題的能力,然而,其獨立分析問題、邏輯推理、歸納演繹的能力還相對薄弱。
二、教學目標分析
1.教學目標
(1)知識與技能:掌握乙酸的酸性和酯化反應等化學性質(zhì),認識酯化反應的機理;了解乙酸的性質(zhì)在生活中的應用;
(2)過程與方法:幫助學生運用宏觀與微觀相結合、定性與定量相結合的學科思想和方法尋找證據(jù)、推出合理結論,從而更好地建立“結構決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的理論模型并且感知其與化學事實的關聯(lián)、匹配。
(3)情感態(tài)度與價值觀:通過實驗探究、交流分享和反思提高等活動,讓學生體驗科學假設和實驗探究的過程,體會選擇實驗方案的科學性和可行性,體悟真實、有用的化學。
通過對“乙酸”酸性及其酸性相對強弱的探究,使學生感受乙酸的應用價值,初步感知嚴謹求實的科學精神,增強社會責任感。
2.教學重點和難點
重點:乙酸的酸性和酯化反應。
難點:乙酸的酸性相對強弱;酯化反應的機理及對酯化反應實驗裝置的認識。
三、教學流程
1.問題一:烹飪“糖醋魚”需要哪些調(diào)料?
(引入)創(chuàng)設情境,播放微視頻:授課教師烹飪“糖醋魚”。
(師)在視頻中,你觀察到老師在烹飪過程中加入了哪幾種調(diào)料呢?
(生1)糖、醋、酒、鹽、生抽、老抽……
(師)哦,那你知道醋在這的作用么?
(生2)去腥味。
(師)除了這兒的醋,在日常生活中,你還接觸到了哪些醋呢?
(生3)白醋、蘋果醋、檸檬醋、養(yǎng)生醋、陳醋……
(師)那你還知道生活中醋的其他用途么?
(ppt)圖文介紹:洗廁所、洗頭發(fā)、降血壓、嫩滑皮膚、殺菌、減肥等保健與食療的作用。
(師)看來,醋在我們生活中隨處可見并且用處多多。那你知道醋的主要成分是什么嗎?
(生)乙酸。
(師)這節(jié)課就讓我們一起走近乙酸,認識乙酸。
設計意圖:課堂導入的功能之一是激發(fā)學生的學習興趣,喚起學生的求知欲,引發(fā)學生的思考,使學生能夠主動參與并融入課堂。本節(jié)課是高一有機新授課,用授課教師烹飪“糖醋魚”的微視頻導入,讓學生自然聯(lián)想到自己的生活體驗,同時,借此給新授知識鋪墊合理合適的臺階,讓學生易于接受且于不自知中進入本節(jié)內(nèi)容的學習。
2.問題二:烹飪“糖醋魚”,加醋的目的是什么?
(師)你對它了解么?或者說,你已經(jīng)知道的醋的性質(zhì)有哪些呢?實驗筐里有乙酸,大家可以近距離觀察一下。
(生4)味酸,無色液體,易揮發(fā)。
(ppt)同學們說的不錯,大家提及的大多是乙酸的什么性質(zhì)?我們一起來看一下乙酸還具有哪些物理性質(zhì)?
(師)乙酸的水溶性如何呢?之前大家剛剛學到的乙醇也是一種溶劑,會不會溶解乙酸呢?
(生5、6演示實驗)乙酸分別在水、乙醇中的溶解情況。
(師)剛才,大家都說聞到了酸味,那有酸味就意味著一定有酸性么?乙酸是否具有酸性呢?大家可以設計怎樣的實驗來求證呢?(學生討論、匯報)
(師)大家覺得他們的實驗設計合理么?還有補充的么?或者不同的實驗方案么?
(生7、8)評價、補充。
(師)大家暢所欲言,說的都很好,那接下來,請大家結合剛才設計的實驗方案,利用微型實驗盒里的物品進行實驗,并及時記錄現(xiàn)象。
(學生分組實驗)學生記錄、匯報實驗內(nèi)容及現(xiàn)象。
(師)實驗現(xiàn)象說明乙酸確實具有酸性。那乙酸的酸性強么?比如說,與鹽酸相比呢?
(生9)沒有鹽酸強。
(師)為何?
(生9)我們可以食用醋酸。
(師)那回憶一下,之前所學知識有沒有涉及到這個問題呀?
(ppt)學習電解質(zhì)時,我們曾經(jīng)利用“燈泡”實驗。相同濃度的鹽酸、醋酸,燈泡更亮的是鹽酸。這個實驗說明什么?
(生10)鹽酸是強電解質(zhì),相同濃度時,鹽酸完全電離,自由移動的離子濃度大,導電能力強。
(師)由此,我們還可以設計怎樣的實驗證明鹽酸酸性強于乙酸呢?
(生11)測pH。
(師)請同學們動手做一做,分別測一測同為0.1mol/L的鹽酸、乙酸的pH。
(學生分組實驗)匯報實驗現(xiàn)象。
(師)通過剛才的實驗,我們知道,乙酸為弱酸,那如果與同為弱酸的碳酸相比,酸性又是誰相對強呢?
(ppt)選修教材通過Ka數(shù)據(jù)大小可以顯示其酸性的相對強弱。那,當下呢?你可以設計怎樣的實驗呢?提示:看看實驗筐中剩余的藥品。
(生12)看乙酸和碳酸鈣是否能反應。
(分組實驗)觀察、匯報實驗內(nèi)容、現(xiàn)象、結論。
(過渡)在同學們今天的實驗中,大家觀察到了乙酸既能與碳酸鈣又能與氫氧化鎂反應,而且其本身是弱酸,在生活中,我們正是利用乙酸的這個性質(zhì),往往使用乙酸來除水垢,或者之前提及的清洗其它物品等。
(ppt)糖醋魚,資料卡:魚腥原因(圖1)。
(生13)烹飪“糖醋魚”時,加醋是為了去腥味兒,利用的也是乙酸的酸性。
設計意圖:明線是討論烹飪“糖醋魚”時加醋的作用,暗線其實是探究乙酸的酸性及酸性相對強弱,兩線融合、承上啟下、過渡自然,且“糖醋魚”教學主題鮮明。本環(huán)節(jié)還通過學生演示實驗、分組實驗、微型實驗盒等多種形式,發(fā)揮實驗在教學過程中的不同功能,通過探究實驗、驗證實驗,使學生不僅知道乙酸具有酸性,還了解其是一種弱酸,且酸性介于鹽酸、碳酸之間。整個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,既引導學生體驗科學假設和實驗探究的過程,又使學生體會選擇實驗方案的科學性和可行性,并最終由實驗結論→物質(zhì)性質(zhì)→乙酸用途,讓學生加深對“性質(zhì)決定用途”的理解,體悟真實、有用的化學。
3.問題三:烹飪“糖醋魚”時,為何還要加酒呢?
(師)現(xiàn)在大家能明白為何燒魚要加醋了吧?那同時加酒,又是為何呢?
(生13)香。
(師)大家想不想在課堂上聞到糖醋魚的香味呀?
(演示實驗)制備乙酸乙酯。
(實驗過程中可邊做邊講解,邊問邊答)滴加順序、碎瓷片作用、試管口方向、導管不插入的原因等。
(學生觀察實驗現(xiàn)象)
(師)實驗生成有果香味,密度比碳酸鈉溶液小的無色液體。你知道飽和碳酸鈉溶液的作用么(圖2)?
(生14)吸收乙酸。
(ppt)各物質(zhì)的某些物理性質(zhì)(表1)。
(生15)吸收乙醇。
(師)大家到這兒,有沒有什么疑問呢?如果飽和碳酸鈉溶液僅僅是為了吸收乙醇和乙酸,那么,我們是否可以換做我們更為熟悉的水或者氫氧化鈉溶液呢?
(ppt)分別向3mL水、飽和碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液中滴加2mL乙酸乙酯,振蕩前后的實驗圖片(圖3、4)。
(生16)降低乙酸乙酯的溶解度,利于其析出。
(師)你能嘗試寫出制備乙酸乙酯的化學方程式么?你會遇到怎樣的困難?
(生17)不知道乙酸的結構。
(師)性質(zhì)反映結構,結構決定性質(zhì)。
(ppt)展示乙酸結構,突出官能團——羧基。
(生18)板演方程式。
(ppt)兩種機理。
(師)究竟是哪種呢?介紹先進的方法“同位素示蹤法”。
(flash)機理演示。
(小結)今天這節(jié)課以食品中的乙酸為線索,建立乙醇、乙酸與乙酸乙酯的聯(lián)系,從中,我們一起認識了乙酸的結構,探究了乙酸的性質(zhì),感知了乙酸的用途,由此,更加深了我們對結構決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途的理解。
糖醋魚,魚要吃醋;除水垢,水垢要吃醋;降血壓降血脂、減肥美膚,人也要吃醋??磥磉@醋啊是吃定了,它值得你喜歡,讓我們大家一起來吃醋!
醋是一種載體,啟示人與食品的關系,揭示化學與生活的聯(lián)系,學好化學讓生活更美好!
設計意圖:“糖醋魚”腥味已經(jīng)被醋除去,為何還要加酒?——這樣的問題源自生活、貼近生活,容易激起學生釋疑的興趣。適時呈現(xiàn)的實驗現(xiàn)象、資料信息,更是層層遞進,引發(fā)學生的思考。
本環(huán)節(jié)繼續(xù)圍繞“糖醋魚”展開。這里涉及的教學內(nèi)容本就是這節(jié)課的重點也是難點。設置通過實驗探究,逐步激疑,引發(fā)學生思考實驗中飽和碳酸鈉溶液的作用應是本節(jié)課的“點睛之筆”。通過本環(huán)節(jié)的設置,引導學生從學科的視角,用化學的眼光觀察生活中的現(xiàn)象、用化學的思維分析生活中的問題、用化學符號表達生活中的化學。同時,加深學生對“性質(zhì)反映結構、結構決定性質(zhì)”的理解,提升學生“實驗探究、證據(jù)推理”的學科核心素養(yǎng)。
四、教學反思
“乙酸”利用真實性素材,借與學生日常生活經(jīng)驗相關的主題為情境,增強教學的直觀性,激活學生的感受性。從而建立起有利于學生學習的心理及認知環(huán)境。本節(jié)課設置明線(圍繞“糖醋魚”的三個問題)和暗線(感知乙酸的用途、探究乙酸的性質(zhì)、理解乙酸的結構),兩線融合,課堂教學圍繞“糖醋魚”展開,引導學生從“酸味”到“酸性”到“酸”,從“香味”到“酯化”到“酯”,從用途到性質(zhì)到結構。
應該說,本節(jié)課是主題式教學的一種嘗試,一次實踐,力求在教學設計中體現(xiàn)“三個中心”亦即學生中心、學科中心、社會中心互相聯(lián)系、互相融合,同時,在化學知識的本體、應用方面的價值引領亦實施的很好。而如何繼續(xù)完善教學設計,以求得化學知識遷移價值的引領是值得筆者深入思考的方向。
參考文獻
[1] 周璇娜,衷明華.生活中兩種常見的有機物——乙酸教學設計[J].中學教學參考,2016(3):95-97
[2] 王建軍,嚴濟良,吳星.“乙酸”的教學設計、實施與反思[J].化學教學,2012(5):39-41
[3] 吳馮.基于實驗的高三化學主題式教學研究[D].蘇州:蘇州大學,2015