基于地方特色的高中化学主题式教学实践

王海龙

关键词：主题式教学;地方特色;糊锅;教学设计

普通高中化学课程标准（ 2017 年版）提出：“真实、具体的问题情境是学生化学学科素养形成和发展的重要平台”。教师在教学活动中基于学生真实生活体验，构建化学教学主题、创设课堂情境，有助于构建真实生活情境与学科核心概念的内在联系，为学生提升化学学科核心素养提供真实的表现机会[1]。主题式教学强调基于真实问题下的情境，课堂上对情境一以贯之，并多次利用情境关联问题，要求呈现的学科知识脉络清晰，逻辑严谨，层层递进[2]。从特点来看，主题式教学符合普通高中化学课程标准（2017年版）提出的基于情境培养学生化学学科核心素养的基本要求，是比较贴合实际的教学方式。

本教学案例以具有地方特色的酒泉糊锅作为教学载体，将糊锅中的芡汁、麻花、粉皮、面筋四种生活物质分别与基本营养物质中的糖类、蛋白质、油脂相联系，从而将学生生活经验与有机物质建立联系，以活动驱动和实验设计引导学生开展实验探究，促进学生对课本知识的理解，有效提升学生的化学学科核心素养。

一、教学主题分析

糊锅，是酒泉地区代表性的风味小吃之一。主要由鸡汤熬制而成的芡汁、纯天然胡麻油炸制出的麻花以及面筋和粉皮组成。一碗看似简单的糊锅，却包含了丰富的糖类、油脂、蛋白质等营养物质。以糊锅为主题的教学活动，既能让学生认识到糊锅中所含有的营养物质，又能让学生对糊锅进行更深入地探究。对教师来说，接地气的糊锅可以作为课堂教学良好的情境素材，有助于强化课堂活力。对学生而言，这样的主题可以激发学生的探究欲望，培养学生的科学探究与创新精神，同时可以增强学生的家乡自豪感，培养学生的科学态度与社会责任等核心素养。

二、教学背景分析

1.教材分析

“基本营养物质”是人教版高中化学（2017年版）必修第二册第七章“有机化合物”第四节内容，本节内容在《普通高中化学课程标准（2017年版）》中的要求是：“结合实例认识高分子、油脂、糖类、蛋白质等有机化合物在生产、生活中的重要应用[3]。”

教材从生活经验和实际活动出发，首先介绍学生最熟悉的糖类，从组成的角度进行分类，再以葡萄糖为例介绍单糖的性质，程度较好的学生可以从碳骨架和官能团这两个视角继续深入分析。对于结构比较复杂的蛋白质，教材只从组成元素和结构单元的角度进行简单介绍，并介绍了它的特征反应。对于油脂的学习，先介绍其分类和物理性质，再根据结构通式说明其能水解。另外教材为同学们提供了“资料卡片”，可让同学们通过化学了解生活常识;“信息搜索”栏目丰富拓展教学内容;“化学与职业”栏目向同学们介绍职业前景，引导学生进行生涯规划;“研究与实践”栏目，引导学生更广泛地去认识食品中的有机物。整体来看，本节教材编排有利于学生的“证据推理与模型认知”“宏观辨识与微观探析”“科学探究与社会责任”等学科素养的提升。

2.学情分析

在义务教育阶段，学生已经初步认识了糖类、蛋白质和油脂是人类重要的营养物质。但对糖类、蛋白质、油脂的性质及结构和性质的关系等，学生几乎一无所知，无法体现化学的学科价值。在本章的前三节，学生已初步具备“结构决定性质”这一核心观念，但前面介绍的都是含单官能团的有机小分子，本节第一次引入含多官能团的生物大分子，有助于学生更完整、全面地认识有机物。对学生来说，与生活紧密相关的糖类、蛋白质、油脂会是更感兴趣的内容。

三、教学策略

1.创设真实情境，在情境中实施教学

在教学过程中要通过情境创设，让学生在学习中体验到化学就在我们身边，利用熟悉的情境激发学习兴趣，让学生在情境中认识和了解糖类、蛋白质和油脂，在了解其性质的基础上，可以培养学生健康生活的意识，体验化学与科学、技术、社会的密切关系。

2.充分发挥实验在化学教学中的功能

以情境为背景，利用情境中的素材开展实验，可以增强学生的课堂体验，调动学生的学习积极性，更加有效地提高学生的实验能力。此外，在课本实验的基础上，本设计增加了鸡油和胡麻油分别与水、CCl4、溴水、酸性高锰酸钾溶液反应的实验，以此让学生更深刻地认识油脂的性质。

四、教学流程设计

本节课设计了以下教学流程（如表1所示）：环节一“认识糊锅”，通过向学生展示糊锅实物，让学生对糊锅有一个初步认识，再利用网络上关于糊锅的介绍语引出糊锅中的营养物质。环节二“寻找糖类”，通过实验探究的方式，分别在芡汁、面筋、粉皮、麻花中寻找淀粉。再结合淀粉在人体中的转化过程，引导学生分别认识单糖、双糖、多糖的组成与性质。最后通过演示实验的方式，让学生了解葡萄糖的两个特征反应。环节三“探究蛋白质”，通过颜色反应和灼烧两种方式探究面筋的主要成分。再依托两个实验，让学生了解蛋白质的变性。环节四“区分油脂”，通过实验让学生了解油脂的物理性质，并对油和脂有感性认识，再根据油脂的基本结构预测油脂的化学性质，通过实验验证油脂的水解与加成反应。

五、教学过程

[教师]在酒泉，有这么一句话：“到了酒泉，一定要吃一碗正宗的糊锅，才能感受到酒泉的味道！”糊锅是酒泉有名的特色小吃，它既保留了传统的西域风味，还能为我们提供丰富的营养。本节课，我们将对糊锅进行深入探究，看看我们会有哪些新的收获？

环节一：

认识糊锅[PPT 展示]“酒泉糊锅，以面食见长，素以洋芋（土豆）错杂其里，面筋、粉皮、麻花出入其中。鸡汤之香本是飘香四野，佳誉天下，配而烹之，更是妙不可言。故氣味喷香，必让你垂涎不止。真是嚼面筋柔而适口，吞而润喉，咽而回味。择面筋、鸡丝、粉皮、麻花而食，似有吞丹养体之效。择汤而嘘之，犹如功气数载，聚而入体，必有壮汉之身、养妇之颜功效”。结合图片，教师向同学们介绍糊锅的制作、成份、功效等相关知识。

糊锅的成份看似简单，但它却能为人体提供丰富的糖类、油脂和蛋白质等营养物质。接下来，我们就一起来寻找糊锅中的营养物质。

环节二：寻找糖类阅读糊锅的配料表（配料、成份、含量等信息）。

将碘溶液滴到一片馒头或者土豆上，可以看到有蓝色出现，根据该现象可证明淀粉的存在。

[教师]请同学们根据所给信息设计实验，检验糊锅的哪些配料中存在淀粉？

[学生活动]学生实验1：取少量糊锅芡汁于试管中，向其中加入2-3滴碘水，观察现象。

学生实验2：取少量麻花于表面皿上，将其研碎，再向其中加入2-3滴碘水，觀察现象。

学生实验3：取少量粉皮于表面皿上，在其表面滴加2-3滴碘水，观察现象。

学生实验4：取少量面筋于表面皿上，在其表面滴加2-3滴碘水，观察现象。

[教师]通过实验我们发现：糊锅中的芡汁、麻花、粉皮、面筋中都含有淀粉。那么，淀粉是如何被吸收，从而提供营养的呢？请同学们阅读课本第85页的内容，了解淀粉在人体内的转化过程。

[学生]阅读教材，了解淀粉在人体内的转化过程。

淀粉在人体内的转化过程中，依次生成了麦芽糖和葡萄糖，这些物质都属于糖类。生活中我们所接触到的糖类物质是非常多的，接下来我们一起了解生活中的糖类。

[教师]结合PPT 表格向学生介绍糖的分类、特点、代表物、分子式、存在及用途。

在生活中，糖类物质大多会最终水解成葡萄糖被人体吸收，从而进入血液，血液中的葡萄糖在胰岛素的作用下分解为二氧化碳和水，并为人体提供能量。

如果人体分泌的胰岛素过少，会导致血液中的血糖含量升高。血糖高出正常范围的人则会患上糖尿病，那么生活中糖尿病人是如何检测血糖含量的呢？

血糖含量的检测在医院可用仪器测量，在家中可使用根据葡萄糖的特征反应原理制备的试纸进行检测。那葡萄糖的特征反应是什么呢？请看演示实验。

[演示实验1]斐林反应（1）在试管里加入NaOH 溶液1 mL，滴入1 mLCuSO4溶液（这时得到的溶液叫斐林试剂）。

（2）再滴入1 mL葡萄糖溶液，振荡后把试管放在酒精灯上加热。

[演示实验2]银镜反应（1）在试管里加入硝酸银溶液1 mL，逐滴滴入稀氨水至沉淀恰好溶解（这时得到的溶液叫银氨溶液）。

（2）再滴入1 mL葡萄糖溶液，然后把试管放在热水中水浴加热。

斐林反应指在加热条件下，葡萄糖可与新制氢氧化铜反应产生砖红色Cu2O沉淀。银镜反应指在碱性、水浴加热条件下，葡萄糖能与银氨溶液反应析出银。

[讨论]请同学们结合教材85页讨论糖类物质的主要作用。

环节三：寻找蛋白质[PPT展示]面筋的制作工艺。

检验蛋白质的方法有颜色反应和灼烧法。

[学生活动]学生设计实验并进行实验验证。

实验1：分别取一小块面筋和鸡丝放在培养皿中，向其滴加1 mL浓硝酸。

实验2：分别将一小块面筋和鸡丝用镊子夹住放在酒精灯的外焰上灼烧，闻气味。

[总结]这两个实验属于蛋白质的特征反应，通过实验可以确定面筋和鸡丝中有蛋白质存在。

如果说糖类物质在生活中大家接触的比较多，那么蛋白质则是大家容易忽略的物质。

[PPT展示]生活中常见的蛋白质。

蛋白质对人体的作用是什么呢？

[学生]阅读课本第86页第一自然段，了解蛋白质对人体的基本作用。

[教师]蛋白质除了具有刚才实验中体现的性质，它还具有哪些性质呢？接下来我们继续通过实验来了解。

[演示实验1]取2 mL鸡蛋清溶液于试管中，加入几滴醋酸铅溶液并震荡，观察现象。

[演示实验2]取2 mL鸡蛋清溶液，滴入热水中观察现象。

[总结]通过实验我们发现：在加热或者加入重金属盐等条件下，蛋白质可以发生变性，而且该过程是不可逆的。

[讨论]请同学们结合教材第86页最后一段，了解蛋白质在工业生产生活中的主要作用。

环节四：区分油脂一碗美味的糊锅需要上好的鸡汤进行熬制，只有将鸡油以及鸡肉的香味充分熬入汤中，才能制作出美味的芡汁。而麻花的炸制也是有讲究的，优质的胡麻油炸制而成的麻花才是糊锅的最佳配料。显然，糊锅的香味源自鸡油和胡麻油，来自动物和植物的这两种物质有何特点与区别呢？请同学们通过实验观察。

[学生活动]学生实验1：取少量鸡油、胡麻油于表面皿上，观察外观，闻其气味。然后取两支试管，各加2 mL水，分别加入鸡油和胡麻油，观察现象。另取两支试管，各加2 mL CCl4溶液，分别加入鸡油和胡麻油，观察现象。

学生实验2：在滤纸上放一小块鸡油，用研钵杵挤压，观察油迹在滤纸上的扩散。

学生实验3：用胶头滴管吸取胡麻油，在滤纸上滴2-3滴，观察油迹在滤纸上的扩散。

[总结]通过实验我们可以看到：研磨出的鸡油和滴下的胡麻油在滤纸上慢慢扩散，触摸时有明显的油腻感，粘度比较大，密度比水小，且难溶于水，易溶于有机溶剂。它们在化学上属于油脂类物质。

[PPT展示]油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油（丙三醇）通过酯化反应生成的酯。其结构为：

油脂结构中的R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基，可以相同或不同。常见的高级脂肪酸有饱和脂肪酸，如硬脂酸（C17H35COOH）和软脂酸（C15H31COOH），以及不饱和脂肪酸，如油酸（C17H33COOH）和亚油酸（C17H31COOH）。

请同学们根据油脂的结构预测油脂的化学性质。

[学生]根据油脂的结构预测油脂的化学性质。

预测1：油脂属于酯类物质，它可以水解。

预测2：当成酯的酸为不饱和脂肪酸时，油脂可以与溴水或KMnO4酸性溶液发生反应。

[教师]油脂属于酯类物质。因此，油脂具有可水解的性质，在酸性条件下可水解为高级脂肪酸和甘油，在碱性条件下可水解为高级脂肪酸盐和甘油。我们把油脂在碱性条件下的水解称为皂化反应。大家可以在课后利用油脂的皂化反应，尝试制作肥皂。预测2是否成立呢？我们通过实验来进行验证。

[演示实验5]取两支试管，分别加入猪油（液态）和胡麻油2 mL，然后向两支试管中分别加入2-3滴溴水，观察现象。

[演示实验6]另取两支试管，分别加入鸡油（液态）和胡麻油2 mL，然后向两支试管中分别加入2-3滴高锰酸钾酸性溶液，观察现象。

[教师]胡麻油可使溴水及KMnO4酸性溶液褪色，表明它具有不饱和烃基，鸡油使溴水褪色（可能是由于萃取作用）、遇KMnO4溶液分层却没有明显现象，表明烃基是饱和的。脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大。植物油是含较多不饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较低;动物油是含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较高。工业上常将液态植物油在一定条件下与氢气发生加成反应，提高其饱和程度，生成固态的氢化植物油。

氢化植物油性质稳定，不易变质，便于运输和储存，可用来生产人造奶油、起酥油、代可可脂等。

[讨论]请同学们结合教材第87页内容，讨论油脂的主要作用。

[课堂总结]本节课我们以糊锅为研究对象，充分认识了糖类、蛋白质、油脂等营养物质的特征反应及其主要作用。通过学习我们发现：不同的营养物质有不同的生理作用，他们时时刻刻影响着我们的身体健康。所以，合理饮食、均衡搭配食物、有效摄取各种营养物质是我们保证身体健康的前提条件。

六、教学反思

本节课将学生熟悉的糊锅作为教学情境，选材于生活，体现了情境的真实性;糊锅是酒泉的代表小吃，體现了情境的地域特色;在糊锅这个大背景下，实现了芡汁、麻花、粉皮、面筋和胡麻油与糖类、蛋白质和油脂的联系。从教学情况来看，教学设计中的导入、讲评、练习等符合学生的认知水平，体现了以学生为主的教学理念。通过实验探究发现学生的实验能力急需加强，无论是实验仪器的操作，还是现象的描述，都有欠缺，这是在以后的教学活动中需强化的地方。

课堂教学活动应当紧密联系生活，毕竟学习是为了让学生更好地适应社会并进行发展。基于学生生活选择具有地域特色的主题情境开展教学活动，有利于课堂知识与实际生活的衔接，有利于提升学生化学核心素养，有利于让学生更加理性地认识生活。