应用问题建构高中化学生态课堂——以“乙酸”教学为例

文| 郭 飞

生态课堂是将课堂视为一个有机的、互动的、适应性强的系统，教师需要充分关注课堂的人、技术、环境、资源等多种元素以及这些元素之间的互动和关系，从而创造一个更加有利于学习和教育的环境。问题设计通常是指以问题为核心来推动学习，注重让学生主动地、深入地探究问题，寻求答案，旨在培养学生的批判性思维、独立探究与解决问题的能力。在高中化学教学中，教师可以通过提出具体的问题来驱动学生主动学习，鼓励他们通过互动、实践和探究建立自己的知识框架，从而构建一个具有整体性特点的学习生态系统——生态课堂，不断提高化学课程的学习成效。

一、教材分析

乙酸是人教版高中化学必修第二册第七章“有机化合物”第三节“乙醇与乙酸”中的教学内容。乙酸作为羧酸的代表物，在化学结构上呈现了其独特性，与前两节烃的知识相比，乙酸更加复杂，但也更为实用。它不仅与乙醇形成了有机化学中的知识链条，更为后续的酯类化合物学习搭建了桥梁。因此，乙酸既对乙醇的学习进行了巩固和延伸，同时为后续的酯类化合物学习提供了坚实的基础。

二、学情分析

乙酸，即通常我们所称的醋酸，是学生日常生活中较为熟悉的物质。高中生由于积累了一定的生活经验和感官意识，同时在学习上具备了初步的知识储备，所以对乙酸这样的常见物质有着自己的初步认识，但对其化学成分和结构方面的知识却相对欠缺。在基础知识上，学生掌握了常见的有机反应类型，且在实验方面也有一定的实践经验，这就为教学提供了良好的条件。教师可充分利用他们的探究欲，利用问题构建生态课堂，组织合作学习、实验探索和推理论证等教学活动，引导学生在问题探究中更深入地理解乙酸的性质和用途，同时帮助他们建立起结构、性质与用途之间的联系，进而构建完整的有机物学习和认知模型，提高该课程的教学效果。

三、教学目标

1.学生需要深入掌握乙酸的酸性和酯化反应，其中对酯化反应的概念有更为深刻的理解至关重要。

2.通过实验手段来探究酯化反应提高学生的动手操作能力，同时也将理论知识与实际应用更紧密地结合在一起，加深对知识的理解。

3.乙酸的化学性质与其结构之间的关系是本次教学的重要内容，要求学生能够运用“结构决定性质”的思想去认知和分析。

4.教学过程中的探究环节将加强学生的科学探究意识，使其在探究的过程中体验到学科的魅力，激发学习兴趣和求知欲。

四、教学重难点

教学重点：乙酸是羧酸的代表性化合物，其核心化学特性主要集中在酸性上。乙酸的酸性是其基本属性，学生需要清晰掌握。此外，乙酸和乙醇之间的酯化反应是有机化学中的一个关键反应，它为后续的酯类化合物学习奠定了基础。

教学难点：酸性和酯化反应是乙酸的两大核心属性。学生在学习过程中不仅要掌握这两个基本概念，更要深入理解酯化反应在有机化学中的广泛应用。

五、教学过程

在本次乙酸教学中，我旨在创造一个充满活力的学习环境，让学生成为学习的主体。我将深入每一个教学环节，以问题为导向，鼓励学生主动思考、积极探究并实际操作。这些问题紧扣乙酸的核心性质、应用和反应机制，确保学生在这样的生态课堂中不仅能体验到学习的快乐，更能深入掌握和应用所学知识。

（一）情景导入，提出问题

通过生活中常见的菜肴制作过程，将乙酸知识与学生的日常生活相联系，使学习内容更具生活化，通过实际应用的情景，激发学生对乙酸的好奇心和兴趣，为课堂教学打下基础。

准备工作：在开始教学前，挑选一个1～3 分钟的做糖醋鱼的视频。为了保证教学效果，选择一个专注于调味环节的视频，并预先观看，标记关于调味的关键部分，为后续的重点播放和讨论做好准备。

展示视频：在开始播放前，教师首先简洁地向学生介绍：“大家即将看到的是一个我们都非常熟悉的菜肴的制作视频，特别要注意的是调味部分。”为确保每位学生的观看体验，教师可特地调整教室的灯光和音响，确保投影清晰、音量适中。

互动环节：视频播放结束后，教师应立即抓住教学时机，询问学生：“这道菜的关键调味剂是什么？”面对学生答案的分歧或误解，教师需再次播放之前标注的关键部分，希望他们能够集中注意力。

问题提出：在收集到学生的反馈后，教师再次抛出一个问题：“你们认为制作这道菜时最关键的调味剂是什么？”得到答案后，顺势引入乙酸这一化学成分，希望他们能更好地理解其在调味中的重要性和化学性质。

（二）探究新知，讨论原理

引入课题后，通过四个具体的操作，引导学生动手实践，主动完成知识构建。

操作1：展示乙酸的物理性质和乙酸分子球根模型和结构式（如图1）

图1

1.前期准备。在开始教学前，教师收集一系列与乙酸的物理性质和分子结构相关的图片资源，特别是能够展示其三维形态的分子模型图。

2.图像展示。将之前准备好的乙酸相关图片逐一展示，每展示一张图片后，留出足够的时间让学生进行观察和思考。此环节注重学生的主观参与，鼓励他们积极地观察、思考并与同伴交流自己的观点和见解。

3.问题提出。在图片展示完毕后，教师提出设计好的问题：“这种物质与我们生活中常见的哪种物质相似？其分子结构有何特点？”此问题旨在引导学生进行更深层次的思考，从而激发他们对乙酸的进一步探究欲望。

操作2：讨论醋酸去除水垢的原理

在探究醋酸去除水垢的机制时，教师精心策划了一系列教学活动，旨在激发学生的探究欲望并锻炼他们的分析和应用能力。为了确保每位学生都有平等的发言机会，教师为小组讨论设定了时间限制，并在过程中给予提醒，确保讨论的效率和深度。

1.分组与任务分配。教师将全班学生分为若干小组，每组约4～5 人。在固定的分组中，学生可以更容易地展开讨论和合作。

2.问题引导。教师提出问题：“醋酸为什么能有效去除水垢？与盐酸、碳酸相比，它的酸性强度如何？”这些问题不仅能测试学生对酸的基本知识的理解，而且能鼓励他们进行深入的思考。

3.材料提供。为了帮助学生更好地回答问题，教师为每组提供了一些基本的材料，包括酸的性质、水垢的组成等。同时，鼓励学生回忆他们在日常生活中关于醋酸去除水垢的实际经验。

4.小组讨论。学生开始在小组内讨论，分享自己的理解、疑惑和见解。

操作3：测定乙酸和盐酸的pH 值

1.准备实验材料。教师为学生准备pH 试纸或pH 计以及乙酸和盐酸的样品。

2.提出问题引导思考。教师设计问题：“如何比较两者的酸性？什么反应可以证明乙酸的酸性？”引导学生进行思考并激发他们的探究欲望。

3.演示实验操作。为了确保测量的准确性，教师向学生详细演示如何正确使用pH 试纸或pH 计进行测量，并强调各个操作的关键点和注意事项。

4.学生操作测量。在教师的指导下，学生开始按照演示的方法使用pH 试纸或pH 计对乙酸和盐酸进行pH 值的测量。

5.记录测量数据。学生需要在测量过程中认真记录乙酸和盐酸的pH 值结果，以供后续分析和讨论。

6.数据分析与讨论。学生根据所得的数据进行初步分析，比较乙酸和盐酸的酸性，并尝试解答前面提出的问题。

操作4：实验探究乙酸酯化反应（如图2）

图2

1.明确实验目的。让学生明确这次实验的目的是探究乙酸酯化反应，并理解其反应机制。

2.提出指导问题。教师提出问题：“为什么酯化反应需要催化剂？其反应机制是什么？”引导学生思考。

3.准备实验材料。教师事先为学生准备乙酸、醇、浓硫酸、加热设备等实验材料和设备。

4.提供实验步骤指导。学生根据教师提供的实验步骤进行实验，同时教师在关键环节给予口头指导和建议。

5.开始实验。学生按照指导进行实验，认真观察乙酸酯化反应的每个阶段，并记录下实验中的关键现象。

6.小组讨论。在实验过程中，鼓励学生进行小组讨论，分享观察到的现象，针对实验中的问题进行分析和探讨。

7.实验总结。实验结束后，学生在教师的引导下对实验结果进行总结，并尝试回答最初提出的问题，对乙酸酯化反应的机制进行深入探讨。

（三）拓展提升，激发思考

在生态课堂的构建过程中，拓展提升环节起到至关重要的作用，主要目的是进一步激发学生的思考，帮助他们从宏观和微观层面更深入地理解所学知识，并将其应用于实际场景中。

1.关联教学：在引入乙酸的话题后，教师可联系日常生活中乙酸的应用以及其化学特性进行教学。如“乙酸除了在做菜中有应用，还在其他许多地方起到关键作用，它具有特殊的酸味，这是因为什么？”希望学生不仅仅停留在表面的观察，而是进一步探究背后的化学原理。

2.实践应用：为了加深学生对乙酸的理解，教师还可设计一个简单的实验活动。分发给每组学生一些乙酸和其他常见的家用物品，让他们实际感受乙酸的酸性，并观察其与其他物质的反应。在此过程中，教师要鼓励学生分享他们的观察和发现，从而进一步巩固乙酸的相关知识。

六、教学反思

（一）问题的重要性与实践价值

在乙酸的教学中，问题扮演了关键角色。具体而富有深度的问题，如“用饱和碳酸钠吸收产物的益处是什么”，能集中和引发学生的兴趣。为解决此问题，学生需深入探讨碳酸钠和乙酸的互动，尤其是在实际应用中思考如何优化使用饱和碳酸钠溶液，既能提高产物纯度，又可减少废物产生。这种教学方法鼓励了学生对实际问题的探索，从而加深了对知识的理解和应用。

（二）生态课堂的建构与学生参与度

生态课堂旨在为学生提供一个积极参与和交互的环境，而非单纯的知识传递。在乙酸教学中，学生的参与度显著，尤其是在乙酸酯化反应实验中，面对预期外的实验结果，如未完全反应的混合物，学生并未机械遵循步骤，而是主动求解。通过小组讨论和调整实验条件，他们探索了提高产率的方法，并成功地分享了其结论。这不仅强化了学生对实验变量的理解，还培养了他们遇到问题时的主动解决精神。

综上所述，本节课整体教学效果良好，但有一些细节需要改进。一方面，对于某些复杂的化学知识和实验步骤，需要为学生提供更为详细的指导和示范，以确保学生能够准确理解和操作。另一方面，我们还可以进一步考虑如何设计更有挑战性和深度的问题，以锻炼学生的思维能力和创新精神。在未来的教学中，我们应更加重视生态课堂的反馈机制，及时收集学生的意见和建议，以持续优化教学方法和策略。