基于综合实践活动课程理念的化学教学

2020-12-01 10:27叶芬芬
初中生世界·初中教学研究 2020年11期
关键词:草酸实验设计菠菜

叶芬芬

开展学科综合性学习与研究性学习是推动学科深度教学的有效方法,也是提高学生学科素养和知识综合运用能力的重要路径。初中化学教师可以从生活中寻找具有操作性的课题,从化学角度设计实验,综合运用其他学科知识进行科学探究,进而开展跨学科的真实的综合性教学,让“化学与我们的生活息息相关”不再是一句空话,使学生的学习能力和学科素养得到切实的锻炼和提高。

一、提出问题

总问题:生活中,人们常说菠菜和豆腐不可一同食用,是真的吗?

学生根据一定的生活经验和网上查阅的资料,可大致得出两个结论:一是不可以一同食用,因为菠菜中含有的草酸会和豆腐中含有的钙离子形成草酸钙沉淀,影响钙的吸收,同时还会形成结石沉积在人体内;二是可以一同食用,因为生成的结石量比较少,对人体没有太大的影响。

教师给出补充材料:钙离子的焰色反应实验的相关知识与实验设计、豆腐(均值)营养成分表以及食物在人体内的消化过程。

教师引导学生从菠菜和豆腐两种研究对象入手,将总问题进行分解,得到问题分解目录。“菠菜与豆腐能否一同食用”这个总问题可分解为4个主问题,即菠菜中是否含有草酸?豆腐中是否含有钙离子?草酸根离子和钙离子真的能形成草酸钙沉淀吗?菠菜中的草酸与豆腐中的钙离子在人体内能形成草酸钙结石吗?在此基础上,教师再对学生进行引导,以实验验证为目的将4个主问题进一步分解,得到相应的具有较强可操作性的子问题,如怎样将菠菜转化为无色的菠菜汁等。

二、活动目标

本活动意在让学生通过解决生活中“菠菜和豆腐能否一同食用”的问题,灵活运用已有知识进行问题分析和实验设计,发展实践能力和综合运用知识的能力,同时体验化学与生活的紧密联系。活动目标具体如下:

1.通过将主问题拆解为一个个任务明确、思路清晰的子问题,培养学生分析与处理问题的能力;

2.在设计实验解决菠菜和豆腐能否一同食用的问题过程中,巩固和应用初中化学酸、碱、盐的知识,灵活运用生物中食物在人体内的消化过程的相应知识,提高学生综合运用知识的能力;

3.通过子问题中豆腐浸取液和透明菠菜汁制备的实验设计,巩固化学中过滤、吸附等知识,提升学生实验设计和问题解决的能力;

4.通过问题的分析、实验方案的设计、实验实施和实验反思等过程,激发学生问题研究的热情,提高学生实验探究的兴趣。

三、活动过程

1. 设计实验方案。

学生针对子问题,依次进行实验设计:

问题1-1:如何将菠菜轉化为研究对象——无色菠菜汁?

用榨汁机将菠菜榨汁→微微加热→过滤→活性炭吸附→无色菠菜汁。

问题1-2:选用哪些试剂证明菠菜汁中含有草酸?

(1)在菠菜汁中滴加几滴紫色石蕊溶液,观察紫色石蕊溶液是否变红;(2)用pH测量计测量菠菜汁的pH值;(3)向菠菜汁中滴加少量饱和氯化钙溶液,观察是否有白色沉淀生成;(4)将砂纸打磨过的镁条放入菠菜汁中,观察是否有气泡生成。

问题2-1:如何获得豆腐浸取液?

将豆腐研碎→加少量水溶解→纱布粗过滤→滤纸过滤→豆腐浸取液。

问题2-2:石膏豆腐与盐卤豆腐该如何区别?

(1)向豆腐浸取液中加入少量的硝酸钡溶液(检验硫酸根离子),观察是否有白色沉淀生成;(2)取一根洁净的铁丝,在酒精灯上充分灼烧至火焰呈无色,再用该铁丝蘸取豆腐浸取液置于酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色。

问题3:草酸根离子和钙离子真的能形成草酸钙沉淀吗?

将氯化钙溶液滴加到草酸溶液中,观察是否出现沉淀。

问题4-1:如何模拟胃液的酸性环境进行实验?

将豆腐浸取液和菠菜汁混合,滴加少量的稀盐酸,观察实验现象。

问题4-2:如何模拟肠液的弱碱性环境进行实验?

向上述实验后的溶液中加入少量稀氢氧化钠溶液,观察实验现象。

2. 实验验证。

根据实验方案进行实验,实验现象及结论如表1所示。

得出结论:菠菜和豆腐可以一同食用,但是为了更好地吸收钙离子,避免草酸与食物中或人体内的钙离子反应而降低对钙吸收的可能性,食用前可将菠菜先用开水焯一下。由于草酸易溶于水,菠菜焯水可以去掉大部分的草酸,然后再和豆腐等食物一起食用即可降低形成沉淀的可能性。

四、反思

基于综合实践活动课程理念下的化学教学,需要注重化学知识与其他学科知识的综合运用。化学教师可以通过发现真实生活情景中出现的问题,在课堂中呈现问题的解决过程,增强学生解决问题的能力,同时也能让学生真实体验到所学知识与生活的紧密联系,从而提高学习兴趣。综合实践活动课程理念下的教学方法给教师带来了全新的教学体验,多学科融合的学习方法也给学生带来了愉快的学习体会,是深度教学和深度学习的有效途径,值得每一位教师探索。

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