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例谈在高中化学课堂教学中巧用PDEODE策略

2020-12-23胡珺晶

文理导航 2020年29期
关键词:葡萄糖性质结构

胡珺晶

【摘 要】PDEODE策略是一种在科学教学过程中,为了实现学习者的概念转变而采用的教学策略,是Ranne和Kolari 对POE策略的改良和发展。PDEODE策略除了对学生的预测和实验演示给予较多的关注之外,还重视学生的解释和讨论。作者以“在高中化学课堂教学中巧用PDEODE策略”为观察点对《葡萄糖的结构与性质》这节课的课堂教学进行了观测,并将课后的所思所想与大家分享。

【关键词】PDEODE策略;葡萄糖;结构;性质

一、PDEODE策略简介绍

PDEODE策略是Kolari与Ranne对POE的改良及发展。PDEODE策略提出:“预测(Prediction)一讨论(Discussion)一解释(Explanation)一观察(observation)一讨论(Discussion)一解释(Explanation)”。首先,预测事件结果或实验现象。其次,学生实验、观察现象、做好记录,比较、分析、批判、对照,对预测与现象的差异进行探究、讨论。最后,由学生自己做出解释。

二、PDEODE策略在“葡萄糖的结构与性质”教学中的运用

笔者以“在高中化学课堂教学中巧用PDEODE策略”为观察点对《葡萄糖的结构与性质》这节课的课堂教学进行了观测,并将课后的所思所想与大家分享如下:

1.课题:《葡萄糖的结构与性质》

2.教学目标:

(1)掌握葡萄糖的结构与性质。

(2)结合实验和各种信息进行演绎推理,提升分析问题的能力;根据物质结构分析葡萄糖的化学性质,体会结构与性质的内在关系的辩证思想;加强了解葡萄糖在现实生活中的应用,提升知识的应用能力。

(3)从生活中走进化学,使学生感受到化学就在我们身边,激发学生学习新物质的兴趣。

3.教学重、难点:葡萄糖的结构与性质。

4.教学过程:

(引入)以问题引入,提出问题:今天你吃“糖”了么?

(实物展示)一只装有蔗糖、淀粉、米粒、木屑、纸屑等糖类物质的烧杯。

(再问)今天,“糖”,你吃了么?吃了什么“糖”?

(生)1)蒸饭、粥、包子……2)白砂糖、葡萄糖、淀粉、纤维素……

(讲述)化学上所指的糖类物质包括了单糖、低聚糖、多糖等等。同学们最熟悉的是?

(生)葡萄糖。

(过渡)关于葡萄糖,你已经知道?

(生)1)分子式2)来源于光合作用3)体内缓慢氧化提供机体能量4)白色固体、溶于水、有甜味……

(设问)它为何会有这些性质?性质由什么决定?

(讲述)1880年以前,人们已经测出葡萄糖的分子式,怎样测分子式?

(生)李比希燃烧法(教师展示ppt图片、数据,请学生做简单计算推导)

(过渡)你知道分子式,如何推结构式,你打算怎么做?(讨论)

(小结)1)根据分子式算出不饱和度;2)推测可能存在的官能团;3)实验验证官能团的存在。

(提问)根据葡萄糖的分子式,你算出其不饱和度是多少?

(追问)葡萄糖分子式C6H12O6,不饱和度为1,那其可能存在的官能团或者基团有哪些?

(学生小结)碳环、碳碳双键、羰基、醛基、酯基、羧基、醚键、羟基。

(设问)你准备通过怎样的实验确定它们的存在?碳环,如何检验?

(生)如果取样做了与酸性高锰酸钾溶液的实验,现象是褪色,但是却不能说明到底是哪个官能团使之褪色的啊?

(师)这个问题提得很好,我们怎么解决?

(师)我们能不能在这些官能团或基团中选出一个有代表性的,而确定其存在的实验方法不会与其他基团冲突?

(生)醛基。(师)你准备怎么做?

(生)银镜或者新制氢氧化铜。

(师)这样其他的官能团会干扰么?如果存在醛基,遇新制氢氧化铜会有何现象?(生)产生砖红色沉淀。

(师)如果确定了醛基的存在,哪些官能团或基团可以排除?

(讲述)那么,这样,就只剩下了碳环、羟基、醚键。请前后四个同学为一个小组,利用你们面前实验框里的试剂和仪器用实验事实来揭示真相。(分组实验)

(設问)你观察到了什么?

(回答)产生砖红色沉淀。证明葡萄糖中存在醛基。

(追问)有同学观察到与预测不完全一样的现象么?

(生)在加热前,溶液变成深(绛)蓝色。

(师)这个现象如何解释呢?

(生)羟基。

(追问)如何用实验确定?

(经过同学们激烈的讨论,及相互完善,提出了下一步的实验方案及预测现象。)(演示实验)

(生)当有机分子中含有多个羟基时,遇新制氢氧化铜,溶液会变成深蓝色。

某学生突然提问:“会不会是单纯因为醛基而出现这样的现象呢?

(师)能想办法解决这个问题么?(讨论)

(生)经过讨论,有学生提出增加一组对比实验(将乙醛加入新制氢氧化铜)即可。通过学生的演示实验,学生结合现象,最后,得出结论。

(小结)葡萄糖中含有醛基以及多个羟基。

(ppt)我们的研究都是站在前人的肩膀上进行的。经过科学家研究:

1)一定条件下,1.80g葡萄糖能与乙酸完全酯化生成3.90g乙酸酯。

2)一般来说,一个碳上连两个羟基是不稳定的。

3)葡萄糖可以被氢气还原为直链己六醇。

你现在能写出葡萄糖的结构式了么?根据已学内容,结合葡萄糖的结构式,你能归纳出其化学性质有哪些么?

(实验改进)取一只小的圆底烧瓶,在其中配制银氨溶液,而后,向其中滴加KOH溶液,有沉淀产生,再向其中滴加浓氨水至沉淀恰好消失。塞上塞子,边振荡烧瓶,边用热水浇烧瓶外壁。很快,圆底烧瓶内壁“镀”上了一层均匀光亮的“银镜”!

(课堂小结)学习是动态的过程,希望课后,同学们能借助查阅资料,换个视角,尝试从红外光谱图、氢核磁共振、亲核加成、半缩醛结构等方面进一步思考:你对葡萄糖的结构真的认识清楚了么?

三、教学评价

PDEODE策略指出:实现概念转变的前提条件是引发学生的认知冲突,必要保障是学生深层次的参与课堂,重要策略是学生之间主动的合作交流与学习。本节课符合PDEODE教学策略的施教环节,并能够体现PDEODE策略的本质——科学探究的思想。

在评课中,大多数老师认为:这节课设计精巧、新颖;教师基本功扎实、有亲和力,课堂处处闪现教师的机智、应变能力强。巧用PDEODE策略构建了整节课的主体。尤其,课堂讨论非常充分,点评主要是通过生生互评的方式,教师只是适时的加以提醒、补充、完善。整节课真正实现了新课程所倡导的师生观。教师调动了学生的积极性、主动性、参与性、合作性。特别值得一提的是,教师很好的利用课堂的“生成资源”,打造“生本式”课堂,抓住了与预测实验现象不符的实验事实,再一次的进行“实验后”讨论、再设计、再预测、再实验。这样一种“循环”使用PDEODE策略更好的传达了其本质:利用课堂为载体,优化45分钟,培养学生的科学探究意识、感悟科学探究方法、激活科学探究思维,最终以提升学生的科学探究素养。

【参考文献】

[1]张培成,诸全头.“弱电解质的电离”创新教学设计与反思[J].化学教育,2011,(7):17-24

[2]鄧阳,王后雄,谢俊.基于POE和PDEODE策略的化学概念转变教学实验研究[J].中学化学教学参考,2011,(10):3-6

[3]赵国敏.化学概念转变教学中PEODE策略的探索和尝试[J].化学教学,2012,(4):6-8

(本文系常州市教育科学“十三五”规划教学改革创新专项课题《基于模型认知的初高中衔接教学的课例研究》的阶段性研究成果。)

(常州市戚墅堰高级中学,江苏 常州 213000)

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