基于化学核心素养的“糖类”教学设计

陈艳艳

摘要：在“糖类”教学中，以青田“稻鱼米”为主线，从“稻鱼米”的成分探究、淀粉含量测定、米之用途三个方面将糖类知识穿插其中，通过品尝糖类、角色扮演、设计问题链、设置不同的探究实验等多样化的教学活动激发学生学习兴趣，促进每个学生化学学科核心素养得到不同程度的发展。

关键词：米;糖类;化学核心素养

文章编号：1008-0546（2020）02-0035-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.02.011

一、基于化学核心素养的教学内容分析

“糖类”是自然界中存在较多、分布最广的一类有机物，是一切生物体维持生命活动所需能量的主要能源，是一种与生产生活联系非常紧密的有机物。学生在初中化学已经对糖类有了一定的认识，苏教版化学2专题三第二单元《食品中的有机化合物》中的“糖类”要在初中教学的基础上适当提高、拓展。教学过程中要把握好深广度，例如介绍葡萄糖时，学生只需了解葡萄糖分子结构中含有醛基及检验方法，不宜涉及葡萄糖分子的具体结构。淀粉的水解实验及实验方案的设计是“糖类”教学的重难点，是培养学生实验探究与创新意识、基于证据的推理能力的良好载体。通过“糖类”教学发展学生学习化学的兴趣，让学生感悟化学源于生活，领会化学使生活更美好，以此培养学生的社会责任感。

二、基于化学核心素养的教学思路

三、基于化学核心素养的教学过程设计

1.宏微结合，认识糖类

[引课]观看视频，了解青田“稻鱼米”发展和现状。

设计意图：米是我们的主食之一，用熟悉的家乡特产青田“稻鱼米”创设生活化情境，激发学生学习兴趣。

[教师]你知道“稻鱼米”的主要成分是什么？如何检验？

[学生]淀粉，可以用碘水检验。

[学生实验1]检验“稻鱼米”中是否含有淀粉。

[学生]变蓝，说明含有淀粉。

[教师]展示“稻鱼米”的营养成分表，不含淀粉。

[学生]碳水化合物就是淀粉

[教师]展示“可口可乐”的营养成分表中“碳水化合物——糖”，分析配料中没有淀粉，有哪些糖？为什么把糖类称为碳水化合物？

[投影]常见糖类的组成。

[提问]糖类的组成元素是什么？分析糖类中元素的原子个数之比。

[学生]糖类的组成元素是c、H、O，其中H、O原子个数比为2：1，与水的比例组成相同，常见糖类符合Cm（H2O）n的通式。

[投影]碳水化合物的发现历史。

[教师]碳水化合物这个名称从18世纪开始使用，后来发现有些糖类不符合碳水化合物Cm（H2O）n的通式，如鼠李糖（c6H12O5），而有些物质符合这个通式，如乙酸（C2H4O2）却不属于糖类。所以，碳水化合物这个名称并不确切，但因使用已久，很多地方还在沿用。有机物是根据结构和性质进行分类的，而不是按组成分类的，关于糖类的结构我们将在《有机化学基础》中进一步学习。

设计意图：通过对“稻鱼米”的成分探究确定淀粉的存在，进一步展示“稻鱼米”的营养成分表制造认知冲突，同时展示生活中许多食品说明书上都用“碳水化合物”，结合常见糖类的组成分析两者的联系。通过介绍碳水化合物的发现历史，体验人类研究有机物的方法转变：从组成研究到结构与性质研究。

2.联系生活，品尝糖类

[教师]了解了糖类的组成，那你知道这些糖类在自然界的存在吗？

[学生]各种举例。

[学生活动]品尝“稻鱼米”、甘蔗。

[学生]描述吃这些食物的感受：米饭（淀粉，没有甜味）咀嚼过程中变甜（麦芽糖、葡萄糖，有甜味），甘蔗（蔗糖，有甜味）咀嚼过程中变不甜（甘蔗渣主要成分是纤维素，没有甜味）。

设计意图：通过学生活动：品尝糖类，活跃了课堂氛围，增强了学生体验，在品尝中感受糖类是一种重要的营养物质，在品尝中掌握糖类的物理性质。通过创设生活化的情境，让课堂有浓浓的生活味，让化学回归生活。

3.实验探究，揭秘糖类

[提问]“稻鱼米”的营养成分表中淀粉含量是如何测定的？

[文献]食品中淀粉含量的测定方法：淀粉在酶或者无机酸（如稀硫酸）的催化作用下水解产生葡萄糖，通过测定葡萄糖的含量，再换算成淀粉的含量。

[教师]今天请同学们担任食品检测员，测一测“稻鱼米”中的淀粉含量。

[教师实验]淀粉的水解实验：“稻鱼米”事先磨成粉，取一定量的米粉，用热水溶解，加入适量的稀硫酸，加热4-5min。

设计意图：通过角色扮演创设真实的情镜，利用“稻鱼米”米粉在现场进行淀粉的水解实验，激发学生探究水解液成分的欲望。

[教师]为了能准确测定淀粉的含量，需保证淀粉完全水解，因此需对淀粉水解液进行成分分析。

[资料卡]葡萄糖分子结构中含有醛基，可以用新制cu（OH）2悬浊液检验（现象：加热时产生砖红色沉淀）。

[思考]分析淀粉水解液中可能含有的成分和一定含有的成分。

[学生活动]利用现有的试剂设计实验方案对淀粉水解液可能含有的成分进行分析。

[试剂与仪器]10%氢氧化钠溶液、5%硫酸铜溶液、10%葡萄糖溶液、2%硝酸银溶液、2%稀氨水、碘水、试管、烧瓶、酒精灯、玻璃棒、pH试纸等。

设计意图：由于学生不了解葡萄糖的结构，因此以资料卡的形式給出检验方法。通过分析淀粉水解液中一定含有的成分——稀硫酸，明确稀硫酸的催化作用，同时为后续设计实验方案检验葡萄糖时需要加碱中和做好铺垫。

[教师]在学生讨论实验方案的过程中，淀粉水解实验停止加热，对淀粉水解液进行冷却。

[学生]提出自已的方案，并且相互补充评价。

[教师]提问1：新制cu（OH）2悬浊液如何配制？

提问2：为什么加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸？

提问3：如何简便地判断稀硫酸已经中和？

[学生实验2]教师分发淀粉水解液，学生进行小组实验，分享实验结果，分析淀粉水解的程度。

设计意图：设计问题链，驱动学生通过交流讨论设计实验方案并相互补充评价，营造“自主、合作、探究”的课堂模式，构建淀粉（多糖）水解液成分分析的模型。让学生进行分组实验，充分体现学生的主体地位，体验科学探究的过程，培养学生的实验操作、观察及分析能力。

[教师]除了可以用新制cu（OH）：悬浊液检验葡萄糖之外，还可以用银氨溶液检验。葡萄糖的银镜反应广泛应用在制镜工业。今天我们介绍两种方法，水浴法与振荡法。

[学生实验3]葡萄糖的银镜反应，分组实验：水浴组与振荡组（表1）。

[教师]水浴组与振荡组都得到漂亮的银镜，用水浴法制银镜比较均匀，用振荡法可制得面积较大的银镜。

设计意图：采用振荡法进行葡萄糖的银镜反应突破学生的常规思维（水浴法），利用大烧瓶、大试管做出来的银镜面积大，犹如一面镜子，增强了实验的趣味性，学生积极性很高，课堂效果好。在实验过程中，有些小组的银镜不均匀又黑，指导学生在实验过程中对试剂用量的控制。

[小结]我们可以根据产生砖红色沉淀或析出银的多少对葡萄糖的含量进行测定，继而推算出淀粉的含量，由于课堂局限，只能进行定性分析，定量分析还需要精密的仪器。医学上用类似的反应来检验病人尿液中葡萄糖的含量是否偏高。

设计意图：前后呼应，回归“稻鱼米”中淀粉含量的测定，驱动学生从定性思维转向定量思维。

4.回归现实，应用糖类

[提问]‘‘稻鱼米”除了作为我们日常主食之外，还有哪些用途呢？

[学生]酿酒等。

[教师]淀粉水解产生的葡萄糖在酒化酶的作用产生乙醇，工业上还可以用植物的秸秆成分纤维素制乙醇。那么制得的乙醇除了作为我们的调味品、饮品“酒”之外，还有些什么用途？

[学生]燃料，酿醋等。

[教师]乙醇是一种可再生能源，可以作为“柴“使用。乙醇还能进一步氧化得到乙酸，可以酿“醋”。

[总结]糖类化合物不仅可以作“米”，制“酒”，作“柴”，酿“醋”，与我们的生活密切联系。

设计意图：通过认识糖类在生产、生活中的重要作用，让学生体会淀粉、纤维素、葡萄糖、乙醇、乙酸的转化关系，为后续学习打基础，同时培养学生在生活中应用化学知识的兴趣，发展学生科学态度和社会责任的学科核心素养。

本节课以青田“稻鱼米”为主线，从“稻鱼米”的成分探究、淀粉含量测定、用途三个方面将糖类的组成与存在，淀粉的水解实验及实验方案的设计，葡萄糖的检验，糖类的应用等知识穿插其中，学生在愉快的学习氛围中完成教学内容。通过品尝糖类、角色扮演、设计问题链、设置不同的探究實验等多样化的教学活动激发学生学习兴趣，运用所学的知识分析与解决实际问题，促进每个学生化学学科核心素养得到不同程度的发展。