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例谈高中化学教学生活化的实施策略——以苏教版化学2《食品中的有机化合物》为例

2012-07-19

化学教与学 2012年9期
关键词:芳香课例油脂

罗 欣

(浙江省温州中学 浙江 温州 325014)

新课程倡导“从学生已有经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与生活的密切关系”。高中化学教学生活化,已经得到了专家、教师的共识和积极的实践。选编、运用生活素材开展生活化教学的策略,笔者以化学2专题3《食品中的有机化合物》为例,分享自己的教学实践与反思,与同行共勉。

一、高中化学教学生活化的实施策略

1.选编生活素材创设学习情境的策略

生活素材不仅具有导入新课、激发兴趣的功能,更重要的是能创设引导学生从化学的视角去解读生活的学习情境,在此情境中学生能自主学习、主动探究。即,创设“学在其中”的生活化情境。

(1)研读教材,适度拓展教材中的生活素材

教材是专家、学者根据课程标准精心编写而成,在核心知识的呈现上充分体现与生活、生产的紧密联系。所以我们要重视研究教材所提供的生活素材,并用活教材。即,根据需要将教材中某些静态、简约性描述的生活素材适度拓展为具体、生动的“情、知、行”和谐统一的生活化的学习情境,使学生“学在其中”。比如,将“酯、油脂”教材中“花卉、水果中含有酯而具有芳香气味”拓展为:教师展示水果实物,提供3种酯的样品,学生观察并嗅闻气味,在芳香愉悦的气氛中阅读投影 “芳香的奥秘”,“芳香的奥秘”—拓展的文本素材中包括三种酯的结构简式、芳香气味的类型及生活中的应用(学生能根据素材、提出问题、逻辑推理、实验探究、解答问题,即由生活→化学→生活,活动组织详见后)。又比如《有机高分子的合成》,将教材中“宇航服有多种高分子材料”,拓展为:对宇航服做概括性介绍的文本及图片(以满足学生的好奇心),并具体介绍内衣舒适层中的棉、通风服和水冷服中的聚氯乙烯、防护层中的聚四氟乙烯(包括结构简式、分子量范围、生活中的应用等),同时展示棉、聚氯乙烯塑料管、涂有聚四氟乙烯的不粘锅等生活实物样品。再比如乙酸课例,教材联系生活食用醋中的乙酸引入新课,我们可以拍摄一段厨房短片“调配酱油醋,错把小苏打当味精”的乌龙事件(食醋遇到小苏打产生大量气泡)。

(2)依据学情,有效增补教材外的生活素材

“酯 油脂”课例中,酯在酸性和碱性溶液中水解的异同对高一学生而言有难度,因为在专题2学生尽管已经学习过化学反应的限度,知道化学平衡状态,但不清楚影响化学平衡状态的因素及不能对化学平衡的移动做出判断。此时增加生活杂谈 “白酒并非总是陈的香”(与耳熟能详的“酒是陈的香”相矛盾),激发学生的好奇心去猜想、去探究、去发现,在解困释疑的活动中难点突破。教材在介绍了酯的水解、油脂的存在后,就直白的给出了制取肥皂的实验方案。让学生感到突兀并使学生的认知发展出现“断层”。因此增补生活素材创设情境分3步搭建“脚手架”。第一步,教师展示生活中的各种油脂,学生书写硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯的结构简式,自主分析油脂的结构及与酯的关系。第二步,学生讨论“炒菜放油的妙处”,并联系酯的性质,逻辑推理探究油脂的性质及应用。第三步,阅读“肥皂的传说”,学生实验探究油脂的皂化及应用。

教材研读与学情分析是选编生活素材创设学习情境的2个基础。无论是“拓展”还是“增补”生活素材在围绕核心知识突出重点、贴近学生生活的同时还需要符合学生的最近发展区。比如,在“酯 油脂”课例中拓展介绍“芳香的奥秘”,在生活中人们熟悉喜爱的芳香气味有很多,如玫瑰香,其中含有醋酸香茅酯(3,7-二甲酯-6-辛烯-1-乙酸酯)、芳樟醇甲酸酯(3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-甲酸酯)等,结构复杂不利于学生自主分析归纳,从而不宜作为酯的范例出现在文本中。生活素材不围绕核心内容则学习方向偏移。不贴近学生生活就无法引起学生共鸣。不考虑学生的最近发展区,过难过深,学生无从探究、无法解读;过浅过易,则缺乏挑战,都不利于学生的发展。即选编的生活素材要能创设出恰到好处的学习情境。

2.在生活化的学习情境中组织学习的策略

“酯、油脂”课例组织学习的流程如上图。在生活化的情境中以问题驱动,合作探究,解读生活中的化学奥秘,并进一步应用化学服务生活。且从课堂延续到课外,从学生的学习走入学生的生活。

(1)问题驱动

爱因斯坦曾说“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要”。所以引导学生在生活化的教学情境中自主发现并提出问题是关键。因此要营造问题意识,创设宽松和谐、民主平等的互动氛围,鼓励激发学生发现并提出问题。首先,教师可以率先垂范,“抛砖引玉”。比如,图中课例基于“芳香的奥秘”教师提出“酯是一类怎样的物质”。在这个大问题驱动下,在探究学习活动中,学生提出新问题:酯是否都有芳香气味?乙酸乙酯难溶于水,其它酯是否也难溶?酯在结构上有什么共性?等等。其次,巧创生活情境利用认知“冲突”引导学生大胆质疑。如,根据生活杂谈“白酒并非全是陈的香”,学生自然想到:为什么高度酒能越陈越香,而低度酒不行?又如,阅读“肥皂的传说”后,学生马上提出:在生活中油污可以用肥皂清洗,传说肥皂却是用油腻腻的油制取的?这可能吗?肥皂的成分到底是什么?还可以利用生活素材中的适度留白激发学生提出问题。比如,《乙醇》课例,提供生活小窍门:焊接银饰、铜器时,表面会生成不美观的黑色物质,师傅说没关系,只要趁热蘸一下酒精就好了。学生马上想到:黑色的物质是什么?到哪里去了?乙醇在这里的作用是什么?

(2)合作探究

在学生自主发现的问题链驱动下开展合作探究去解读生活中的化学奥秘。在知识建构的过程中,发展能力、习得方法,切实提高学生的科学素养。

运用个别→一般、一般→特殊、比较、归纳、演绎、联想、构建模型等多种思想与方法,进行逻辑推理探究。如,课例中,学生根据“芳香的奥秘”中3种酯的简介,自主分析比较3种酯的名称与结构,运用“个别→一般”的方法,合作归纳酯的结构共性、构建酯的结构模型。并进一步演绎得出硬脂酸甘油酯的结构。联想乙酸乙酯的水解推导硬脂酸甘油酯的水解等。又比如,在《有机高分子的合成》课例中,比较聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯的结构,自主归纳有机高分子的结构共性,并对比分析三种单体到三种高聚物的变化,认识加成聚合,并了解到加成聚合是高分子的一种常见合成方法。在分析加聚反应物与产物的异同基础上进一步对比分析葡萄糖单体(C6H12O6)与其聚合物—棉之纤维素中的葡萄糖单元(C6H10O5)的异同,发展认识缩聚反应,了解到缩聚也是合成高分子的一种方法。

其次,在“发现并提出问题→实验探究→反思评价”中进行化学实验探究巧揭秘,运用化学实验探索隐藏在生活小窍门、传说故事、俗语谚语、生活中或反常或有趣现象背后的化学奥秘。比如,基于生活杂谈“白酒并非全是陈的香”开展的酯在不同条件下的水解实验探究。在《乙酸》课例中基于生活小窍门“炒菜时,同时加入少量的酒和醋,可使菜变得香醇可口”开展的实验探究—醇与酸的酯化。在《糖》课例中基于生活体验“馒头慢慢咀嚼也会有丝丝甜味”开展的淀粉水解实验探究等等。

(3)服务生活

将化学还原到真实的生活情境中展开学习,如果仅满足于获得相关化学知识,那生活就只恰如包裹在知识外的一层糖衣。在获得知识的同时,还要学会方法、发展能力,更重要的是还必须引导学生切实感受化学不仅来源于生活,更服务于生活,并真实地提高着我们的生活质量,由此萌生出更进一步的化学学习兴趣及动力和对化学科学的喜爱。如,如课例中的课后调查“洗衣粉的去污原理”、“解酒吃水果的奥秘”,家庭小实验“如何处理厨房灶台上难以清洗的油污”等。又如,在《有机高分子的合成》课例,在学生学习了聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯的合成后,选编家庭用输水管材—PP树脂 (聚丙烯)、透明CD盒(聚苯乙烯)、校园塑胶跑道—乙丙橡胶(乙烯、丙烯共聚而成)等素材,从不同的角度讨论,学生在学以致用中既发展能力又感受化学服务于生活的价值。

二、课例赏析

酯、油脂

【走进生活、提出问题】

[教师]展示香蕉、苹果、生梨等水果。为什么水果会有如此芳香的气味?

[投影]

芳香的奥秘

凡是芳香物质的分子,由于挥发而侵入人的鼻腔内,刺激嗅觉而被人感觉到舒服,我们称之为香气。许多水果、花卉、美酒等都具有芳香气味,这些香气来自于酯类、醇类、脂肪酸类等多种有机物,其中酯是美酒、水果具有芳香气味的关键。如:乙酸乙酯:具有果香味,用于菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌等香料的主要原料;乙酸异戊酯(香蕉水):主要用于食用香精配方中,可调配香蕉、苹果、草莓等多种果香型香精;苯甲酸甲酯:有强烈的花香和樱桃香味,可用于配制香精。

[学生]嗅闻分装在7mL小玻璃滴瓶中的乙酸乙酯、乙酸异戊酯、苯甲酸甲酯等样品。

[教师]酯是一类怎样的物质?

【合作探究、化学揭秘】

[学生]有芳香气味,易挥发。组成元素:C、H、O。联系乙酸乙酯的制备方法和溶解性,推测其它酯的合成方法、溶解性。(但不太肯定)。同时提出问题:酯是否都有芳香气味?

[教师]酯类在结构上有没有什么共同之处?能否写出酯的结构通式?(将学生的思维从宏观性质引向微观结构)

[学生]交流合作。板演酯的结构通式。并根据结构决定性质,肯定了前面对酯类物质的制备及溶解性的推测。

[投影]

白酒并非全是陈的香

俗话说“酒是陈的香”,是因为采用传统工艺酿造的高度白酒,在陈酿过程中,不同的酸与乙醇发生酯化生成更多的酯类物质,使白酒醇厚、留香持久。而低度白酒长时间保存却会出现香味减弱、口味变淡、变酸等现象。

[学生]低度酒中的酯发生了什么变化?

[学生]酯可能挥发了或水解了(参阅课本)。提出问题:为什么高度酒能越陈越香,而低度酒不行?为什么方程式稀硫酸用可逆符号,而氢氧化钠用箭号→?

[投影]酯在不同条件下的水解探究实验方案(略)

(本方案参考“酯的水解实验”改进:2mL乙酸乙酯、5mL 4.0mol·L-1NaOH、5mL 4.0mol·L-1H2SO4、5mL 水,染色、65℃~75℃水浴加热5分钟)

[学生]分组实验。并板书水解反应方程式,推测水解时的断键位置。

(师生合作小结:水解与酯化在酸性溶液中互为可逆反应,达到平衡状态。水解在碱性溶液中趋向完全。并解释:高度酒与低度酒对平衡状态的不同影响。)

[教师]展示花生油、菜子油、橄榄油、猪油、牛油,并介绍油与脂肪的区别。

[投影]信息卡片:天然油脂是各种高级脂肪酸甘油酯的混合物。资料:硬脂酸C17H35COOH、油酸C17H33COOH、甘油 CH2(OH)CH(OH)CH2OH。

[教师]根据酯的结构共性,请写出硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯的结构简式。

[学生]推理判断并板演油脂的结构。提出问题:油脂与酯有什么关系?自主讨论达成共识。同时明确:酯不一定具有芳香气味,如油脂。

[教师]炒菜为什么要放油?

[学生]交流生活经验、联系酯的性质,合作认识油脂的性质及用途。

(师生合作归纳:酯的存在、结构及性质。)

【运用化学、服务生活】

[教师]沾了油的手如何清洗?展示各种肥皂、香皂、洗衣粉等。

[投影]

肥皂的传说

据史料记载,最早的肥皂配方起源于西亚的美索不达米亚。大约在公元前3000年的时候,人们便将1份油和5份碱性植物灰混合制成清洁剂。又传说,罗马人在祭神时,烧烤的牛羊油滴落在草木灰里,形成了“油脂球”。妇女们洗衣时发现,沾了“油脂球”的衣服更易洗干净。这都说明了人们用动物脂肪与草木灰(碱)制皂已有千年历史。

[学生]猜测油变肥皂的奥秘,并板演有关反应方程式,推测肥皂的主要成分。提出问题:如何分离硬脂酸钠和甘油?如何证明油脂水解完全?

(师生合作,问题解答,实验方案设计,合作实验)

[动画]肥皂的去污原理

【课后调查】人喝醉酒时吃水果或喝适量的食醋都可以解酒,为什么?家用洗衣粉、洗涤剂的主要成分及去污原理分别是什么?

【家庭小实验】厨房灶台上难以清洗的油污,你认为可以如何清洗?

[1]王祖浩,王磊主编.化学课程标准(实验)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2004

[2]郑长龙主编.化学新课程中的教学素材开发[M].北京:高等教育出版社,2003

[3]吴俊明.化学新课程课堂教学的发展走向[J].化学教学,2011,(4):7~10

[4]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书·化学2[M].南京:江苏教育出版社,2007

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