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高一化学主题式教学的实践研究

2018-01-04胡珺晶

化学教与学 2018年11期
关键词:乙酸主题式教学实验

胡珺晶

摘要:随着课改的进一步深化,教学研究逐步聚焦在提升学生的核心素养上。主题式教学是一种整体教学方法,是在课堂教学中思维有机整合的产物。结合课例“乙酸”探索基于实验的高一化学主题式教学实践研究,以期为提高课堂教学的实效性及发展学生的核心素养提供有益的借鉴。

关键词:乙酸;主题式教学;糖醋鱼;实验

文章编号:1008-0546(2018)11-0029-04 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2018.11.009

主题式教学是一种整体教学方法,亦是在教学过程中,思维有机整合的产物。在主题式教学活动中,主题牵引着各个系统要素互相联系,彼此支持,齐同协作,使教学目标与要求有效融合在主题活动的内涵与情境之中。同时,通过环境的配合,满足学生的认知发展需求,进而促进学生自主学习、主动思维,并最终实现学生认知、品德、情感等身心发展的塑造。基于主题式教学的内涵及化学学科特点,笔者理解主题式教学为:以高一化学(必修)的课程大纲和内容为本,创设课堂主题情境,让学生在相对开放的学习环境中,结合化学实验,主动接触与教学主题有关的学习内容,从而完善和达成教学目标的教学方法。

随着课改的进一步深化,教学研究逐步聚焦在提升学生的核心素养上。如何在课堂上渗透化学学科思想,提升学生的化学学科核心素养,是教师密切关注的问题。笔者结合课例“乙酸”探索基于实验的主题式教学实践研究,以期在教学设计上为一线教师的教学思维提供一种改变的可能,也是对提升学生“证据推理、实验探究”等学科素养的尝试。

一、教材和学情分析

1.教材分析

本节课是选自苏教版高中化学必修2专题3第二单元《食品中的有机化合物》的第二课时。从教材编排上看,在乙醇之后学习乙酸,以“食品中的有机物”这条脉络串接整个单元的知识点,着眼于化学和生活的联系以及提升学生的核心素养,其最明显之处是体现在趣味性、探究性上。从教学内容上看,乙酸既是羧酸的代表物质,又是重要的烃的含氧衍生物,它在生活中随处可见,用途广泛。本节课知识点较少,难度不大,微型实验操作简便,利于学生在教师创设的主题情境中采用实验探究法展开课堂学习。

2.学情分析

从知识结构上看,除了由生活经验中获得的感性认识,学生也已经学习了烃以及烃的含氧衍生物——乙醇的相关知识,对有机物分子结构与化学性质之间的关系有了一定的了解,储备了探究有机物化学性质的知识基础。

从学习能力上看,通过之前的学习和练习,学生已经具备了基本的实验操作能力以及初步分析、归纳、解决问题的能力,然而,其独立分析问题、逻辑推理、归纳演绎的能力还相对薄弱。

二、教学目标分析

1.教学目标

(1)知识与技能:掌握乙酸的酸性和酯化反应等化学性质,认识酯化反应的机理;了解乙酸的性质在生活中的应用;

(2)过程与方法:帮助学生运用宏观与微观相结合、定性与定量相结合的学科思想和方法寻找证据、推出合理结论,从而更好地建立“结构决定性质,性质决定用途”的理论模型并且感知其与化学事实的关联、匹配。

(3)情感态度与价值观:通过实验探究、交流分享和反思提高等活动,让学生体验科學假设和实验探究的过程,体会选择实验方案的科学性和可行性,体悟真实、有用的化学。

通过对“乙酸”酸性及其酸性相对强弱的探究,使学生感受乙酸的应用价值,初步感知严谨求实的科学精神,增强社会责任感。

2.教学重点和难点

重点:乙酸的酸性和酯化反应。

难点:乙酸的酸性相对强弱;酯化反应的机理及对酯化反应实验装置的认识。

三、教学流程

1.问题一:烹饪“糖醋鱼”需要哪些调料?

(引入)创设情境,播放微视频:授课教师烹饪“糖醋鱼”。

(师)在视频中,你观察到老师在烹饪过程中加入了哪几种调料呢?

(生1)糖、醋、酒、盐、生抽、老抽……

(师)哦,那你知道醋在这的作用么?

(生2)去腥味。

(师)除了这儿的醋,在日常生活中,你还接触到了哪些醋呢?

(生3)白醋、苹果醋、柠檬醋、养生醋、陈醋……

(师)那你还知道生活中醋的其他用途么?

(ppt)图文介绍:洗厕所、洗头发、降血压、嫩滑皮肤、杀菌、减肥等保健与食疗的作用。

(师)看来,醋在我们生活中随处可见并且用处多多。那你知道醋的主要成分是什么吗?

(生)乙酸。

(师)这节课就让我们一起走近乙酸,认识乙酸。

设计意图:课堂导入的功能之一是激发学生的学习兴趣,唤起学生的求知欲,引发学生的思考,使学生能够主动参与并融入课堂。本节课是高一有机新授课,用授课教师烹饪“糖醋鱼”的微视频导入,让学生自然联想到自己的生活体验,同时,借此给新授知识铺垫合理合适的台阶,让学生易于接受且于不自知中进入本节内容的学习。

2.问题二:烹饪“糖醋鱼”,加醋的目的是什么?

(师)你对它了解么?或者说,你已经知道的醋的性质有哪些呢?实验筐里有乙酸,大家可以近距离观察一下。

(生4)味酸,无色液体,易挥发。

(ppt)同学们说的不错,大家提及的大多是乙酸的什么性质?我们一起来看一下乙酸还具有哪些物理性质?

(师)乙酸的水溶性如何呢?之前大家刚刚学到的乙醇也是一种溶剂,会不会溶解乙酸呢?

(生5、6演示实验)乙酸分别在水、乙醇中的溶解情况。

(师)刚才,大家都说闻到了酸味,那有酸味就意味着一定有酸性么?乙酸是否具有酸性呢?大家可以设计怎样的实验来求证呢?(学生讨论、汇报)

(师)大家觉得他们的实验设计合理么?还有补充的么?或者不同的实验方案么?

(生7、8)评价、补充。

(师)大家畅所欲言,说的都很好,那接下来,请大家结合刚才设计的实验方案,利用微型实验盒里的物品进行实验,并及时记录现象。

(学生分组实验)学生记录、汇报实验内容及现象。

(师)实验现象说明乙酸确实具有酸性。那乙酸的酸性强么?比如说,与盐酸相比呢?

(生9)没有盐酸强。

(师)为何?

(生9)我们可以食用醋酸。

(师)那回忆一下,之前所学知识有没有涉及到这个问题呀?

(ppt)学习电解质时,我们曾经利用“灯泡”实验。相同浓度的盐酸、醋酸,灯泡更亮的是盐酸。这个实验说明什么?

(生10)盐酸是强电解质,相同浓度时,盐酸完全电离,自由移动的离子浓度大,导电能力强。

(师)由此,我们还可以设计怎样的实验证明盐酸酸性强于乙酸呢?

(生11)测pH。

(师)请同学们动手做一做,分别测一测同为0.1mol/L的盐酸、乙酸的pH。

(学生分组实验)汇报实验现象。

(师)通过刚才的实验,我们知道,乙酸为弱酸,那如果与同为弱酸的碳酸相比,酸性又是谁相对强呢?

(ppt)选修教材通过Ka数据大小可以显示其酸性的相对强弱。那,当下呢?你可以设计怎样的实验呢?提示:看看实验筐中剩余的药品。

(生12)看乙酸和碳酸钙是否能反应。

(分组实验)观察、汇报实验内容、现象、结论。

(过渡)在同学们今天的实验中,大家观察到了乙酸既能与碳酸钙又能与氢氧化镁反应,而且其本身是弱酸,在生活中,我们正是利用乙酸的这个性质,往往使用乙酸来除水垢,或者之前提及的清洗其它物品等。

(ppt)糖醋鱼,资料卡:鱼腥原因(图1)。

(生13)烹饪“糖醋鱼”时,加醋是为了去腥味儿,利用的也是乙酸的酸性。

设计意图:明线是讨论烹饪“糖醋鱼”时加醋的作用,暗线其实是探究乙酸的酸性及酸性相对强弱,两线融合、承上启下、过渡自然,且“糖醋鱼”教学主题鲜明。本环节还通过学生演示实验、分组实验、微型实验盒等多种形式,发挥实验在教学过程中的不同功能,通过探究实验、验证实验,使学生不仅知道乙酸具有酸性,还了解其是一种弱酸,且酸性介于盐酸、碳酸之间。整个环节环环相扣,既引导学生体验科学假设和实验探究的过程,又使学生体会选择实验方案的科学性和可行性,并最终由实验结论→物质性质→乙酸用途,让学生加深对“性质决定用途”的理解,体悟真实、有用的化学。

3.问题三:烹饪“糖醋鱼”时,为何还要加酒呢?

(师)现在大家能明白为何烧鱼要加醋了吧?那同时加酒,又是为何呢?

(生13)香。

(师)大家想不想在课堂上闻到糖醋鱼的香味呀?

(演示实验)制备乙酸乙酯。

(实验过程中可边做边讲解,边问边答)滴加顺序、碎瓷片作用、试管口方向、导管不插入的原因等。

(学生观察实验现象)

(师)实验生成有果香味,密度比碳酸钠溶液小的无色液体。你知道饱和碳酸钠溶液的作用么(图2)?

(生14)吸收乙酸。

(ppt)各物质的某些物理性质(表1)。

(生15)吸收乙醇。

(师)大家到这儿,有没有什么疑问呢?如果饱和碳酸钠溶液仅仅是为了吸收乙醇和乙酸,那么,我们是否可以换做我们更为熟悉的水或者氢氧化钠溶液呢?

(ppt)分别向3mL水、饱和碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液中滴加2mL乙酸乙酯,振荡前后的实验图片(图3、4)。

(生16)降低乙酸乙酯的溶解度,利于其析出。

(師)你能尝试写出制备乙酸乙酯的化学方程式么?你会遇到怎样的困难?

(生17)不知道乙酸的结构。

(师)性质反映结构,结构决定性质。

(ppt)展示乙酸结构,突出官能团——羧基。

(生18)板演方程式。

(ppt)两种机理。

(师)究竟是哪种呢?介绍先进的方法“同位素示踪法”。

(flash)机理演示。

(小结)今天这节课以食品中的乙酸为线索,建立乙醇、乙酸与乙酸乙酯的联系,从中,我们一起认识了乙酸的结构,探究了乙酸的性质,感知了乙酸的用途,由此,更加深了我们对结构决定性质,性质决定用途的理解。

糖醋鱼,鱼要吃醋;除水垢,水垢要吃醋;降血压降血脂、减肥美肤,人也要吃醋。看来这醋啊是吃定了,它值得你喜欢,让我们大家一起来吃醋!

醋是一种载体,启示人与食品的关系,揭示化学与生活的联系,学好化学让生活更美好!

设计意图:“糖醋鱼”腥味已经被醋除去,为何还要加酒?——这样的问题源自生活、贴近生活,容易激起学生释疑的兴趣。适时呈现的实验现象、资料信息,更是层层递进,引发学生的思考。

本环节继续围绕“糖醋鱼”展开。这里涉及的教学内容本就是这节课的重点也是难点。设置通过实验探究,逐步激疑,引发学生思考实验中饱和碳酸钠溶液的作用应是本节课的“点睛之笔”。通过本环节的设置,引导学生从学科的视角,用化学的眼光观察生活中的现象、用化学的思维分析生活中的问题、用化学符号表达生活中的化学。同时,加深学生对“性质反映结构、结构决定性质”的理解,提升学生“实验探究、证据推理”的学科核心素养。

四、教学反思

“乙酸”利用真实性素材,借与学生日常生活经验相关的主题为情境,增强教学的直观性,激活学生的感受性。从而建立起有利于学生学习的心理及认知环境。本节课设置明线(围绕“糖醋鱼”的三个问题)和暗线(感知乙酸的用途、探究乙酸的性质、理解乙酸的结构),两线融合,课堂教学围绕“糖醋鱼”展开,引导学生从“酸味”到“酸性”到“酸”,从“香味”到“酯化”到“酯”,从用途到性质到结构。

应该说,本节课是主题式教学的一种尝试,一次实践,力求在教学设计中体现“三个中心”亦即学生中心、学科中心、社会中心互相联系、互相融合,同时,在化学知识的本体、应用方面的价值引领亦实施的很好。而如何继续完善教学设计,以求得化学知识迁移价值的引领是值得笔者深入思考的方向。

参考文献

[1] 周璇娜,衷明华.生活中两种常见的有机物——乙酸教学设计[J].中学教学参考,2016(3):95-97

[2] 王建军,严济良,吴星.“乙酸”的教学设计、实施与反思[J].化学教学,2012(5):39-41

[3] 吴冯.基于实验的高三化学主题式教学研究[D].苏州:苏州大学,2015

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