基于核心素养的高中化学教学策略研究

2022-05-30茅莹岳晓光李万梅

化学教与学 2022年18期

关键词：糖类教学策略

茅莹　岳晓光　李万梅

摘要：以“糖类”为例，分别从糖的分类、醛糖的还原性、多糖的水解、淀粉及纤维素的应用等四个方面进行教学设计。采用情境创设、实验探究、讲授、构建模型等教学策略，结合有机分子模型，达到培养学生创造性思维的目的。

关键词：教学策略;分子模型;糖类;STSE理念

文章编号：1008-0546 （2022）09x-0033-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.09x.008

一、前言

有机化学是研究有机化合物的结构、性质、组成及变化规律的科学。糖类在我们的生活中随处可见，比如大米中的淀粉、植物体内的纤维素、日常食用的蔗糖、血液中的葡萄糖都属于糖类。糖类不仅与我们的生活密切相关，还在生命活动中起着重要作用，从低等微生物到高级生物的机体中，时刻都在进行着一系列的糖代谢反应。

在高中有机化学教学中，教师经常在课堂上运用各种教学素材，如历史故事、热点事件等，并设计问题，从而引发学生思考，传授给学生新知识。[1]但依旧存在着种种问题，如过于注重知识传授和过于注重书本知识。教师应该改变这种过于强调死记硬背、接受学习的现状，加强教学内容与生活、时代的联系，倡导学生主动参与、乐于探究以及实验能力的培养。

二、教学实施过程

探究有机物质微观结构、化学性质，对学生来说难免有些抽象，特别是糖类的链状结构、对映异构体等知识。倘若教师在课堂上采用形象化教学，则有利于学生更好地理解抽象知识，化抽象为具体。[2]

知识是学校教育活动得以展开的一个“阿基米德点”，教学对知识有依赖性，但教学绝不能仅限于知识，而是要通过知识发展学生的核心素养。[3核心素养是从文化基础、自主发展、社会参与三个方面致力于学生的全面发展，而STSE教育理念恰好与核心素养相符合。STSE（Science Technology Sociely Environ-ment）教育理念的基本内涵是把科学知识融入到生产技术、社会生活、生态环境中，发展人的科学素养，促进知识与技能的培养，增加社会参与并提高人们的环境保护意识。

1.通过情境创设，启发学生获取知识

在教学中教师要承认学生是学习的主体，注意引导他们独立思考，自觉地掌握知识和提高能力。在教学中教师可以运用创设情境的教学策略，[4]利用PPT软件，设计疑问，提出学习中或生活中常见的问题，通过解决问题，引导学生步步深入，获取知识。

[案例]生活情境的导入

在学习糖的分类之前，先向学生介绍人们出现低血糖的现象，随之介绍血糖值是指血液中的葡萄糖浓度，当人们低血糖时要补充葡萄糖。对于容易低血糖的人来说，出门时常备一包糖应急是有必要的，除此之外，普通食物中含有很多糖分，比如大米中的淀粉，平時吃的蔗糖等。教师从生活中常见的“糖”导入课程，给学生讲解糖的分类。根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为单糖、低聚糖、多糖，然后教师可以一一讲述它们的性质特点及区别联系。[5]

2.通过实验探究，加深学生对化学知识的理解

现代教学论认为，教学不仅要使学生掌握知识，还要发展学生的能力和智力。实验法是在教师指导下学生运用一定的仪器设备进行独立作业，观察事物发生的变化，探求事物的规律，以获得知识和技能。STSE理念在实验探究中的应用主要体现在文化基础方面，即促使学生掌握实验知识和技能。教学中，教师可以运用实验探究的教学策略，通过指导学生做实验，培养学生的实验探究能力与创新意识。

[案例实验]验证葡萄糖的还原性

教师示范实验操作。

（1）在一支干净的试管中配制2 mL银氨溶液，再加入1 mL10%的葡萄糖溶液，然后在水浴中加热3-5 min。

（2）在试管中加入2 mL 10%氢氧化钠溶液，滴加5滴硫酸铜溶液，再加入2 mL 10%的葡萄糖溶液。

让学生自己实验，记录实验现象并进行比较，写出反应方程式。实验说明葡萄糖分子中有醛基，具有还原性。

[探究活动]淀粉水解的条件

人们在吃米饭和馒头等富含淀粉的食物时，咀嚼多次就能尝到甜味，这是由于淀粉在唾液酶作用下，发生了水解反应。学生分成小组，设计实验（见表1），用化学方法探究淀粉水解的条件。

3.通过讲授，强调化学的研究价值与应用

讲授法是指教师通过讲述、讲解、讲演等口头形式向学生传授知识的一种方法。教师讲授时需要条理清晰，突出重点，将教学内容社会化、生活化，使化学与社会紧密联系，并且与其他教学策略相配合，从而充分调动学生的学习主动性，使课堂的教学气氛更加活跃。

STSE教学理念在讲授教学中的运用，主要体现在生态环境方面，该理念强调科技与社会环境之间的关系。[4]有机合成工艺促进了化学化工发展、社会进步，但同时也带来了环境污染等一系列问题，因此倡导学生既要认识化学对科技发展、社会发展的作用，又要形成保护环境、保护绿色生态的意识。[6]

[案例]淀粉和纤维素的用途十分广泛

用生物质作化学化工原料的研究受到人们重视，这是保护环境和可持续发展的一个重要发展方向，也是绿色化学的重要研究方向。教师在讲授多糖及相关应用时，可以提出一些问题，例如：

淀粉的主要来源有哪些？

纤维素的来源有哪些？

如何把多糖转化为绿色化学品？

对这些问题的思考与回答，能够加深学生对知识的理解。教师进行概括梳理，生物质主要有淀粉（如玉米、小麦、土豆）和纤维素（如农业废料、草类）两大类，以纤维素为基质的材料使用范围十分广泛，例如：再生纤维素分离膜是非常有应用前景的高分子膜材料，主要用于透析、超滤、微滤、纳滤等分离领域;纤维素类水凝胶，是一种绿色材料，其优良的保水性、吸水性，使其在农林园艺、废水处理、再生医学方面有广阔的应用前景;淀粉在食品、医药、造纸业、建材行业等等都有广泛应用。

4.基于分子模型的深度教学策略

构建分子模型是在教学时把复杂的、抽象的物质及反应过程借助分子模型表现出来。在教学中，教师可以运用构建模型的教学策略，[4]利用球棍模型、3D化学模型，让学生更深入地理解知识，进一步学会结构推理。

STSE教學理念在构建模型中的运用，主要体现在文化基础和科学技术两方面。在文化基础方面，促使学生掌握相关的科学知识，使学生明白物质的几何构型、空间排布、基本原理等，进而理解化学物质之间的物理化学性质、变化规律。在科学技术方面，运用多媒体技术，在学生面前展示直观的分子模型，有助于抓住学生注意力，提高课堂效率。

[案例]搭建化学分子模型

教师向学生介绍最简单的醛糖，即丙醛糖，又称甘油醛，写出其结构简式CH2OH-CHOH-CHO，甘油醛的对映异构体分别为D-甘油醛和L-甘油醛，其结构互为镜像关系但不能重叠。

教师可以使用分子结构模型教具，搭建分子球与化学键，有利于学生直观地了解甘油醛的空间构型和官能团种类。同时让学生自己搭建甘油醛及其他化合物的模型，学生亲身体验能够更加仔细地观察模型，还有助于增加空间想象力，激发对化学的学习兴趣。

[案例]多媒体辅助教学

教师可以使用电脑软件绘画出化合物的3D模型结构。例如：播放D-葡萄糖的比例模型、球棍模型的3D图片，加深学生对知识的理解，如图1、图2所示。

三、结语

坚持四个教学策略与一个教学理念相结合，即情境创设、实验探究、讲授教学、构建模型的教学策略和STSE教学理念，有利于学生理解化学的本质特征及基本原理，锻炼学生的创造性思维，理论联系实际，加强学生解决实际问题的能力。

参考文献

[1]吴晗清，陈豆，任丽娟.中国化学史教学资源的开发与利用[J].化学教育（中英文），2020，41（ 21）：97-102.

[2] 冯桂明.精选方法突破难点——化学选修模块“物质结构与性质”教学策略[J].化学教学，2018（1）：43-47.

[3]余文森.从“双基”到三维目标再到核心素养——改革开放40年我国课程教学改革的三个阶段[J].课程·教材·教法，2019，39（9）：40-47.

[4]段博欣.基于学科核心素养的化学选修5教学策略研究[D].牡丹江：牡丹江师范学院，2019.