真实情境下“素养为本”的“醛”的教学

课堂教学|〇忠a〇n x8ue2020年第11期
(总第530期)|仙居杨梅节
真实情境下“素养为本”的“醛” h教学
韦骁珉姚全移位左转
(南宁市第三中学广西南宁530000)
文章编号:1002-2201(2020>11_004742 中图分类号:G632.4 文献标识码:B
―、教学设计缘由
《基于高考评价体系的化学科考试内容改革实施路 径》[1]中提到“化学科要考查学生运用化学知识解决生 产生活和环境保护实际问题的能力,促进学生化学学科 核心素养的形成和发展”。《高考评价体系》提出“一核 四层四翼”,情境正是“四层”与“四翼”考查要求的重要 载体。如今,基于情境的教学与考试已经作为一种重要 的形式与手段来测评学科核心素养是否得到落实。在 真实的情境中教学,课堂将从重视碎片化的知识与结论 变为重视研究过程与方法。在这其中,学生面对真实情 境中所体现的解决问题能力、价值观念及品格的综合能 力,正是学生核心素养的重要体现。《普通髙中化学课 程标准(2017年版)》
[2]5(以下简称“新课标”)中明确指 出:“能从微观层面理解其组成、结构和性质的联系,形 成‘结构决定性质,性质决定应用’的观念;能根据物质 的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和 发生的变化,并能解释其原因。”在有机化合物主题,化 学问题主要是围绕“性质”与“转化”。与性质有关的内 容是“保存使用”“分离检验”,与“转化”有关的是“合成 设计”“结构推断”。学生在学习的过程中需要构建认识 有机物的角度和思路——结构和反应[3]。
“醛”是高中化学《有机化学基础》第三章烃的含氧 衍生物中第二节的内容。在中学化学所介绍的含氧衍生物中,醛是其相互转变的中心环节:醇
酸,因而醛在有机合成中起着重要作用。甲醛是社会的 热点问题,从“甲醛中毒及消除”问题进行导人容易激发 学生的求知欲。为了帮助学生更好地构建认识有机物 的角度,本节课使用基于“典型代表物”与“类别和官能 团”的认识方式。从醛类代表物乙醛入手学习醛类的官 能团、基团之间的相互影响,以球棍模型搭建、小组合作 实验为学生创设良好的学习进阶,强化官能团转化与断 键成键的化学核心观念,再引导学生自主分析甲醛使人 中毒的原因与消除的方法。
二、教学过程分析
1. 引入真实情境,提出除去室内甲醛问题
【教师】播放甲醛的背景知识视频数据:我国每年 因上呼吸道感染而导致死亡的儿童约为20万人。甲醛对人体健康危害很大。当室内空气中甲醛含量为0.1m g/m3时就有异味并引起人体的不适感。提出问 题:甲醛为何能致人中毒?有什么方法可以有效除去甲醛?随之引出对醛类的学习。
设计意图:用真实情境引入,通过“甲醛中毒及消 除”这一日常生活中人们既熟悉又困惑的社会热点问题,激发学生的求知欲,帮助学生理解化学、技术、社会 和环境之间的相互关系,培养其可持续发展意识和绿 化学观念,赞赏化学对社会发展的重大贡献。
2. 举出代表物质,以乙醛为例学习醛类
阶段一:认识醛类特点,观察乙醛试剂,总结其物理 性质。
【师生】通过阅读教材,明晰醛类的定义。观察乙醛 试剂,结合教材总结乙醛的物理性质。
阶段二:联系结构信息,拼出乙醛的球棍模型。
【学生活动1】依据乙醛分子式C2H40反映的组成 信息及其核磁共振氢谱给出的结构信息,以小组为单 位,合作拼出乙醛的球棍模型,组内交流并完成学案。
【教师】请小组代表发言,板书并总结乙醛的分子式、结构式、结构简式、官能团。
阶段三:结构决定性质,紧扣成断键,突破乙醛化学 性质。
【教师】引导学生观察球棍模型,通过乙醛结构预测 其性质。
【学生】观察模型,发现有c==0不饱和键,猜测其可 能与烯烃的c=c一样可以发生加成反应。
【教师】乙醛可以与氢气发生加成反应,请小组合作 用球棍模型拼出乙醛和氢气的加成产物,并在学案上写 化学方程式。与氢气加成,在有机上也可称为还原反应。投影出教材上的“资料卡片”,
复习有机物的氧化还
中•教,参考ZHONCiXl'l:HI A X l'E.I IA O M I: ( A N K U)-■2020年第1 1期
(总第530期)
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原反应。趁热打铁,给出信息:乙醛可以与空气中的〇2在加热、催化剂条件下反应,生成乙酸。请写出其化学 方程式并思考其反应类型。
【学生】完成学案,写出乙醛与〇2反应生成乙酸的 化学方程式,并得出反应的类型为氧化反应。思考除了 氧气还有哪些氧化剂可以氧化乙醛。
【教师】介绍两种氧化剂:银氨溶液和新制C u(0H)2悬浊液。
师生理答,以醛类的化学性质为思维起点,思考消 除甲醛中醛基的方法。在学生提出运用蛋白质与甲醛 的加成反应后,适时给出生物酶除甲醛喷雾的实物图(见图2),肯定与赞赏学生在运用性质解决实际问题方 面的积极思考。在学生提出还可以运用氧化反应消除 甲醛后,给出“光触媒空气净化器(见图3)”原理,并鼓 励学生试写反应的产物。最后师生交流,归纳所学所 思,抒发所感所悟。
【学生活动2】分别分析两种试剂中起氧化作用的
微粒。仔细阅读学案上的注意事项,使用已提供的试剂 和仪器,以小组为单位进行化学实验,验证乙醛与酸性 KMn04溶液、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液的反应。最终验证醛基的氧化反应。
【师生】总结实验过程、现象及结论,书写乙醛与银 氨溶液、新制Cu(0H)2悬浊液反应的化学方程式,讨论 两类反应的实际应用。
设计意图:“结构决定性质”在有机化学中体现得尤 为突出。通过小组合作动手拼出乙醛的球棍模型,学生 切实感受到有机物的连接方式。接着引导学生有意识 观察乙醛球棍模型的结构特征,并与之前学过的烯烃等 作对比,自主预测乙醛的化学性质。由此引出与氢气的 加成反应也属于还原反应,自然引出氧化反应。做出预 测后,化学实验在性质研究中必不可少,通过乙醛性质 的分组实验,引导学生对观察记录的实验信息进行加工 并获得结论;鼓励学生交流实验的成果,学会尊重实验 事实和证据,逐步培养学生独立思考、敢于质疑和批判 的创新精神。
3.紧扣本课知识,解决甲醛中毒及其消除问题
阶段信息提取,解释甲醛致毒原因。
回到本课“甲醛中毒及消除”问题。展示甲醛与蛋 白质反应前后的结构变化(见图1),引导学生尝试根据 本节课所学知识解释甲醛使人中毒的原因。
图1蛋白质反应前后的结构变化
阶段二:深度应用,探究甲醛消除方法。
加成反应
捕捉、吸曱醛被转化成类
车空调
附曱醛氨基酸物质和水
含有R—NH,氨
基的喷雾
图2生物酶除甲醛原理和实物图
光触媒纳米矿晶
工作原理甲醛
谷胱甘肽过氧化物酶光-
::生成
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光负氣纳粹矿晶王动1
网络蚂蚁怎么用
~分子吸附并锁住
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图3 光触媒空气净化器原理
设计意图:本环节是整节课的亮点与升华。“性质 决定用途”的渗透是有机化学学习更高一层的教学目标。通过给出甲醛致毒机理的图示,暗示学生从成键断 键的角度思考前后变化,最终得出是甲醛分子中的羰基 与蛋白质中的氨基C—NH2发生加成反应使蛋白质变 性,不仅巧妙地巩固了加成反应机理,同时让学生自主 建构出了课前问题的答案,切身体会到了化学知识是解 决生活问题的金钥匙。那么又如何消除甲醛污染呢?此处环环相扣,加成反应既是甲醛使人中毒的机理,反 过来也能用于除去室内的甲醛,生物酶类喷雾的应用已 经投入实际应用。不仅可以使用加成反应,氧化反应同 样可行,通过给出“光触媒空气净化器”原理的若干信 息,学生自主进行甲醛氧化产物的书写并惊喜地发现“加氧”后产物为碳酸,最终分解为C02和H20,至此完 成了对本节课的完美升华。
三、本节课对促进学生化学学科核心素养的价值分析
新课标[2]22将化学学科核心素养概括为宏观辨识与 微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任5个维度。
1.围绕有机化学中官能团转化与断键成键的化学 核心观念精心设计了球棍模型搭建、分析醛基的结构
课堂教卞2020年第11期
■(总第530期>:中教,参考
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教学瞩堉设计与实施i i径
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刘建阳叶婉
(江西师范大学附属中学江西南昌330000)
文章编号:1002-2201 (2020)11*0049-02 中图分类号:G632.4 文献标识码:B
情境教学是我国中小学素质教育中的重中之重,在 《普通高中化学课程标准(2017年版)》(以下简称新课 标)中就明确提出要全面发展学生的学科核心素养,创 设相对真实且到位的生活情境,让学道格拉斯
生在学习生活中建 构知识内容,同时培养他们解决学科知识问题与生活问 题的能力。
一、新课标教学要求与教学情境创设概述
新课标倡导开展以素养为本的教学,倡导真实生活 情境的有效创设。例如,在高中化学学科教学中,教师 希望运用情境创设激发学生的化学学习兴趣,促进学生 学习方式转变,进而培养他们良好的实践能力与创新精 神。而在教学过程中,教师则希望学生能够围绕问题展 开探究,这也是发展学生化学学科核心素养的重要方式 之一。本文以人教版高中化学选修5中“糖类”为例,探 讨在化学学科核心素养视角下如何帮助高中生融入教 学情境中,并在情境中学有所获。
预测乙醛可能具有的化学性质、通过小组实验探究后完 成化学表征(方程式书写)。最后再从微观角度,依据醛 基的结构特征分析甲醛使人中毒的原因是醛基与氨基 加成这一宏观性质。以及能从宏观需求如何到合理 的除甲醛试剂出发,利用醛基的加成反应与氧化反应实 现物质之间的转化。在这一过程中,体现了素养相对应 的能力:①应用有机物结构模型,分析预测甲醛可能具 有的化学性质;②应用有机反应模型分析甲醛反应的基 团、反应的类型。这正是渗透“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究”方面素养的体现。
2.装修中的甲醛问题已经成为社会的热点。为了 让学生秉承可持续发展意识与绿化学的观念,本文以 该热点为学习醛类物质的情境,一方面以出“甲醛使 人中毒的原因与解决办法”作为本节课的情境
脉络,在 过程中介绍其中的科学背景以及适当的人文背景,隐形 地渗透出科学态度与社会责任是科学研究与发展的动
生活情境的创设对激发学生学科核心素养有很大 的帮助,在具体的教学过程中,教师希望通过合作与对 话等方式对学生所学习的知识内容进行构建。而在该 过程中,学生自然而然成为情境主体,教师则作为引导 者,二者共同完成建构主义理论中对情境教学所提出的 诸多要求,也培养学生分析、解决问题的能力。对教师 而言,分析化学学科核心素养结构也是必要的,教师可 将知识内容分为宏观、微观、符号、过程以及应用5个维 度,从5个维度到教学突破口,引人更多情境内容,发 展学生化学学科核心素养。
二、高中化学“糖类”情境设计教学实践
“糖类”是人教版高中化学选修5中的重要知识内 容,在“糖类”教学中引人情境进行教学设计并实践应用,可帮助学生快速学习相关知识内容,培养学生的学 科核心素养。具体来讲,整个情境教学实践设计中应该 涵盖课题选择、课题设计、课题实施三大教学实践过程,
力。另一方面,又以显性的方式要求学生表达看法,例 如,学生经过本节课的学习,除了了解医学上检验尿糖 的方法、制备保温壶内胆的方法,更重要的是能通过自
己学习乙醛成功分析出甲醛的特征反应,再能自己设计 出除甲醛的方法后,教师给出社会上的“生物酶喷雾”与 “光触媒氧化法”,学生能惊喜地发现其原理与自己设计 的一致性。学生能体会到,化学科学从不是罪恶的源泉,相反它能为人类和社会发展带来重大的贡献。这是 “科学态度与社会责任”素养的体现。
参考文献
[1]单旭峰.基于高考评价体系的化学科考试内容改革实施
路径[J]•中国考试,2019(12) :48 -55.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017
年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
[3]王磊.基于学生核心素养的化学学科能力研究[M].北
京:北京师范大学出版社
,2018.

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