金芳芳
[摘 要] 随着新课改的不断推进,核心素养的培养已然成为高中化学教学中的重要目标。以苏教版必修2《糖类》新授课为例,基于“素养为本”设计与展开教学,试图将此思想渗透到日常教学每一课,切实提高学生的学习效率,培养学生的核心素养。
[关键词]高中化学;素养为本;糖类
一、问题的提出
培养学生的核心素养是课程改革的重要目标。《普通高中化学课程标准(2017年版)》也提出,化学课程应“以发展化学核心素养为主旨,重视开展‘素养为本的教学,倡导基于化学学科核心素养的评价”。如何在平时的课堂中改变已有教学方式,围绕化学核心素养——“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”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”等角度去展开教学,一直是如今高中化学教学的研究热点。
化学核心素养是学生在化学课堂的学习过程中所形成、发展和培养的,离开了科学的学习过程与方式,是无法形成化学核心素养的。在实施“素养为本”教学中,聚焦核心知识,创设待解决的问题情境,注重思维建构是培养学生学科素养的有效途径。在此背景下,笔者在执教苏教版必修2《糖类》新授课时,一改以往从“三维目标”出发的教学理念,尝试从“素养为本”出发设计和展开教学,取得了不错的教学效果,以下是我的主要教学实施过程与反思。
二、基于“素养为本”的课堂教学实践
(一)创设情境,引入新课
【情境1】ppt上投影一张空腹血液化验单如图1,询问学生图中哪项指标不正常,最有可能得了什么病?通过网络百度糖尿病相应信息,提问如何通过实验检验葡萄糖?
设计意图:通过创设真实情境,吸引学生注意力,引出新课主角——葡萄糖,结合葡萄糖的特征官能团,让学生根据物质的微观结构,预测物质在特定的条件下所能具有的性质,从微观上理解物质或客观现象的本质,形成“结构决定性质”的思维,渗透宏观辨识与微观探析的理念。
(二)葡萄糖的性质与检验
1.实验探究,检验葡萄糖
方法一:银镜反应
【教师演示实验】在洁净的试管里加入2毫升2%的硝酸银溶液,振荡试管,同时滴加2%稀氨水,直到析出的沉淀恰好溶解为止,再加入1毫升10%的葡萄糖溶液,在温水浴里加热3~5分钟,观察并记录实验现象。
方法二:与新制氢氧化铜悬浊液反应
【学生分组实验】用已准备好的纱布将几粒葡萄挤压出葡萄汁备用,在洁净的试管里加入2毫升10%的氢氧化钠溶液,滴加4~5滴5%的硫酸铜溶液,得到含氢氧化鈉的氢氧化铜悬浊液。加入适量葡萄汁,加热,观察并记录实验现象。
设计意图:根据之前预测的葡萄糖的性质,通过教师演示实验,用银镜反应检验葡萄糖,又结合学生趣味实验——检验葡萄中的葡萄糖,利用富含生活气息的实验对象,不拘泥于课本实验,让实验探究变得更加具有吸引力,培养学生的积极性,期间渗透实验探究与创新意识的理念。
2.葡萄糖的生理氧化
【情境2】血糖太高,容易患上糖尿病,但如果血糖太低,同样影响人体健康,低血糖患者或无法进食的病人,有时需要注射葡萄糖溶液,起什么作用?已知1mol葡萄糖在体内完全氧化成CO2气体和液态水(有氧氧化)释放出2803kJ的能量,请写出相应的热化学反应方程式。
设计意图:基于真实的生活情境让学生可以用哲学的辩证思维去考虑问题,血糖太高或太低均会影响身体健康,引导学生平时注意饮食。结合电子白板上的已知信息,让学生上来在希沃白板上直接书写葡萄糖生理氧化的热化学反应方程式:C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l) △H=-2803kJ·mol-1,巩固学生化学用语的表达,让学生从中体会化学变化的本质特征是有新物质生成,并伴有能量转化,渗透变化观念与平衡思想。
3.葡萄糖的用途
ppt展示葡萄糖用于制糖果、制镜、制药、镀银等照片,让学生体会化学与生活的紧密联系,形成“性质决定用途”的思维,同时让学生思考用途如此广泛的葡萄糖,工业上是如何来生产的呢?由此引出淀粉并讲解其性质。
(三)淀粉的性质:(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
淀粉或纤维素 葡萄糖
【教师演示实验】淀粉的水解实验
【设问】加入稀硫酸的作用是什么?淀粉水解程度有几种情况?如何检验淀粉是否水解?如何检验淀粉的水解是否完全?在此问题链基础上,学生分组讨论,设计实验方案,探究淀粉水解的情况,设计实验方案如图2。
[现象A 现象B 水解程度 变蓝 无明显现象 未水解 变蓝 有银镜或砖红色沉淀 部分水解 不变蓝 有银镜或砖红色沉淀 完全水解 ]
【学生实验】结合实验方案,完成实验,观察现象A和现象B,得出结论
设计意图:在问题链的引导下,打好解决问题的基础,让学生通过小组讨论设计探究淀粉水解程度的实验方案,构建模型,感受小组合作的重要性,注重思维的严谨性和逻辑性。通过希沃授课助手软件实时上传各小组实验方案,并对于进行评价,当构建出以上模型后,不管碰到何种情况,只需对应模型中现象A和B,就能很快得出淀粉水解的程度。让学生具有证据意识,能基于证据对物质的组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或佐证,建立观点、结论与证据之间的逻辑关系,渗透证据推理与模型认知、变化观念、实验探究等理念。
【情境3】每年秋后,许多绍兴家庭都会用糯米酿酒。糯米的主要成分是淀粉,淀粉是怎样变成酒的呢?
设计意图:结合绍兴当地实际,用糯米酿酒的真实生活情境,引导学生用已学知识来解释实际问题,让学生认识到化学知识的实用性,同时类推至利用植物秸秆(主要成分是纤维素)也可用于制造酒精,学会知识的迁移。在此环节中,让学生体会化学对创造物质财富和满足人类日益增长的美好生活需要的重要贡献,认识到资源合理开发和环境保护的重要性,使其具有科学精神和社会责任。
(四)糖类的組成、存在、性质与相互关系
【问题链】常见的糖类除了葡萄糖和淀粉,还有哪些,他们又有哪些性质呢?请大家结合日常生活中的知识并阅读课文74页内容,思考回答:
1.常见的糖类有哪些?主要存在于哪些物质?
2.糖类的组成元素是什么?
3.根据碳、氢、氧原子数的比例,分析为什么曾经将糖类称为“碳水化合物”?
4.淀粉和纤维素是同分异构体吗?
5、结合生活实际糖类化合物主要有哪些性质?
[ 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素 组成
颜色状态
水溶性
有无甜味 ]
设计意图:通过学生自主阅读课本知识,在问题的引领下,逐步完善对糖类物质的认识,提高学生整理和提取信息的能力,把活动重心下放给学生,突出学生主体性,增强学生主动参与的兴趣。
三、实施“素养为本”的课堂教学实践的反思
(一)聚焦核心知识[2],创设待解决的问题情境
《糖类》这节内容位于苏教版必修2专题3,以往讲授这块内容时,往往是以“知识为本”,教师讲授、学生听讲为主,对于课本实验由于学习乙醛时已做过相类似实验而采取跳过,因此课堂中常出现缺乏活力,学生参与度低,教学效果不理想等问题。而“素养为本”的化学课堂要求我们在备课时理清单元、课时中各个知识点的地位及其之间的逻辑关系,同时从学生的实际出发,通过创设真实的问题情境,在学生解决问题的过程中形成和发展化学核心素养。在此思想引导下,笔者尝试以核心知识为出发点,对教材的知识进行了合理的整合,重新设计了教学主线,将糖类的组成、存在等内容放在最后,突出葡萄糖和淀粉的重要性质,用一个个鲜活的问题情境串起整个知识体系,让学生在问题的解决中得到知识、技能与情感的多重升华。
(二)实验探究,培养科学精神
化学实验是学生认识化学物质及其变化规律的重要工具与手段,是提高化学课堂教学质量的重要环节。实验教学作为培养学生学科核心素养的重要抓手,应该渗透到每节课中。本节课不管是教师演示葡萄糖的银镜反应,还是学生自己动手检验葡萄中的葡萄糖,或者是师生共同实验探究淀粉水解的程度,都充分体现了实验的重要性和必要性。学生在小组合作的实验探究过程中发现问题,解决问题,不断反思,完善实验方案,不仅增加了学习的乐趣,提高了学生的学习兴趣,更让学生在自主学习的基础上主动探究、团结合作、勇于创新,更好地体会化学实验的实用性,培养科学精神。
(三)多元表征,搭建支架,从知识到能力
本节课融合了宏观表征、微观表征、符号表征、图表表征、数据表征等多元表征,将科学的化学思维方式融入学生核心素养的培养中,使学生学会用已学知识去解决实际问题。整个教学过程以学生认知水平为依据,通过“问题”“信息”“实验”“讨论”等多种方式帮助学生搭建支架,引发学生思考、体验探究过程,构建知识体系,实现从知识到能力的提升,促进其核心素养的养成。
(四)信息技术整合,促进课堂教学
随着计算机技术的飞速发展,现代教育技术在平时教学中的应用越来越广泛,这也要求我们教师紧跟时代潮流,学习新知识、新技术,让现代教育技术为我们所用。本堂课中,笔者利用网络百度糖尿病相应知识,让学生对其有相应了解;利用电子白板,直接在上面书写与批改;利用希沃授课助手及时将学生的答案进行拍照上传,更有针对性与高效性,实现了互联网与化学教学的很好融合,为“素养为本”课堂的顺利开展提供了技术支持。
总而言之,发展学生的化学学科核心素养是一个长久的过程,它绝不是通过几个化学实验或者几节课就可以完成的。如何在新课改进一步推进的背景下,打造“素养为本”的化学课堂并使之成为常态,值得我们每一位老师的研究与思考。相信只要我们站在更高的角度,重新审视教学内容,转变固有教学模式,通过精心设计的教学活动,潜移默化中架起学生形成化学核心素养的桥梁,化学课堂定能绽放别样的精彩。
[参 考 文 献]
[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准[S].北京:人民教育出版社,2017.
[2]徐宾.化学学科核心素养的培养策略[J].中小学教师培训,2017(1).
[3]胡文玲.激发学生学习兴趣的几种方法 [J].中小学教育研究,2008(7).
[4]吴和贵.支架式教学:有效教学的生长点[M].广州:中山大学出版社,2013.
(责任编辑:张华伟)