在真实情境中打造有趣的深度学习课堂

【摘要】文章以“探究松花蛋中的化学奥秘”真实情境为主线，设计了“松花蛋的制作工艺”“感受松花蛋的色香味”“探秘松花蛋的纹路”三个教学环节，旨在打造有趣的深度学习课堂，以层次递进的问题驱动学生思考，促使学生在活动体验中探究化学知识，提升学生化学学科核心素养。

【关键词】真实情境；深度学习；核心素养；松花蛋

个人简介：张文辉（1989—），男，浙江省杭州市瓶窑中学。

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中强调“以真实情境为测试载体”“以实际问题为测试任务”的命题原则，足以证明真实情境教学的重要性［1］。深度学习是指学生在教师的引领下，围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程［2］。深度学习要求学生能够置身于教师创设的真实情境中，用已有知识和技能去解决生产生活中的实际问题，从而促进自身核心素养的发展。

一、素养为本的教学设计

（一）以真实生活情境为主线，“一境到底”创设有效问题

在日常教学中，部分教师为了赶复习进度，常常会忽视学生的课堂主体性，导致学生处于被动的学习状态。深度复习课应体现出师生平等的教学关系，促进师生思想火花的碰撞。教学情境是课堂教学的“土壤”，是学生发现问题、分析问题和解决问题的发源地，是让学生的思想生根发芽、开花结果的前提［3］。笔者选择“松花蛋”作为真实情境载体，设计了“松花蛋的制作工艺”“感受松花蛋的色香味”“探秘松花蛋的纹路”三个教学环节，围绕“松花蛋”这一载体持续提出有梯度的问题，驱动课堂如抽丝剥茧般地逐步深入，让学生在触觉、味觉、嗅觉、视觉等多重感官体验中进行科学探究，提升学生解决实际问题的能力，实现化学的育人价值，打造有趣的素养为本的复习课堂［4］。

（二）基于深度学习确定素养为本的教学目标

1.通过“松花蛋的制作工艺”环节的探究，书写相关的化学方程式，掌握生活中有害物质的处理方法，树立绿色化学、环境保护的观念，培养科学精神与社会责任感。

2.通过“感受松花蛋的色香味”环节的探究，巩固元素化合物性质、蛋白质变性与水解等相关知识，正确看待食品添加剂，树立透过现象看本质的思想，培养证据推理、科学探究等素养。

3.通过“探秘松花蛋的纹路”环节的探究，巩固物质结晶、晶体结构、沉淀溶解平衡的相关知识，培养宏观辨识与微观探析素养，感受化学在生活生产中的广泛应用与无穷魅力。

二、教学流程

【情境引入】课件展示松花蛋相关的美食照片，激发学生的学习兴趣，引导学生进入真实的教学情境。

（一）松花蛋的制作工艺

1.制作松花蛋的简单流程：将一定比例的苏打、草木灰、生石灰、食盐、自来水、香料等充分混合，制成糊状的腌制灰料，然后将灰料充分包裹在清洗干净的鸭蛋上，腌制数十天即可。

2.生鸭蛋的蛋清、蛋黄的成分：主要是蛋白质（含硫元素）、少量水、维生素、脂肪、糖类以及微量的铁、铜、锌等。

师：根据上述信息，判断在制作腌制灰料的过程中发生了哪些化学反应，并写出相关的化学方程式。

生：CaO+H2O=Ca（OH）2，Ca（OH）2+Na2CO3=

CaCO3↓+2NaOH，Ca（OH）2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH。

师：居家腌制松花蛋的过程中有哪些注意事项？剩余的灰料如何处理？

学：腌制松花蛋时要戴好手套，不要直接用手接触灰料，防止皮肤与强碱接触。剩余的灰料不能直接当作垃圾处理，可以往其中加入适量的醋酸，降低灰料的碱性，然后再当作废弃物处理。另外，不能用铝制品容器盛放灰料和松花蛋，应该用不锈钢容器或者陶瓷类容器，因为铝制品会和强碱性物质及氯离子反应。

设计意图：生活化的情境能够让学生产生共鸣，在丰富教学内容的同时，还能让学生学有所用。学生运用所掌握的知识与技能服务生活、保护环境就是学习化学的意义。

（二）感受松花蛋的色香味

【小组活动1】四人一组领取两枚松花蛋、一枚煮熟的鸭蛋以及若干一次性餐具。从鸭蛋的外壳、气味、内部状态与颜色等角度，对比松花蛋与熟鸭蛋的差异，并根据鸭蛋主要成分以及腌制原理，应用相关化学知识进行分析。

生：熟鸭蛋的外壳白色干净，松花蛋的外壳布满黑褐色的斑点。熟鸭蛋的蛋白部分为白色，而松花蛋内部为墨绿色的胶冻状，闻起来有股刺鼻的气味。

师：为何生鸭蛋腌制过程中会变成胶冻状？这些深色物质是怎么形成的？这种刺鼻的气体可能是什么物质？

生：生鸭蛋在腌制过程中，灰料中的氢氧化钠、氢氧化钾、氯化钠等物质慢慢通过蛋壳、蛋膜渗透到蛋的内部，导致蛋白质发生变性、凝固，呈现出胶冻状。碱性环境促进蛋白质的水解，还会释放出刺鼻的H2S。其中部分硫化氢与碱作用产生S2-，鸭蛋内的Cu2+、Fe2+等离子遇S2-生成难溶的黑色硫化物。

师：展示相关文献研究，证明松花蛋的形成实质上是碱性环境诱导蛋清中的蛋白质发生凝胶化［5-6］。之后，用课件展示松花蛋包装盒上的说明，让学生知道硫酸铜可以作为制作松花蛋的食品添加剂。

设计意图：近年来，“食品添加剂＝有毒有害物质”、谈“化”色变、“化学物质＝有害物质”等负面信息层出不穷。这些负面新闻更多是由于不法商贩的不合理使用食品添加剂引起的。从本质上来讲，衣食住行中接触到的物质都是化学物质，人类文明离不开化学。

【小组活动2】品尝松花蛋和熟鸭蛋的口感。

生：松花蛋除了有咸味还有点苦涩。

师：结合制备工艺，找出松花蛋口感苦涩的原因。

生：松花蛋中黑褐色的金属硫化物溶解度极小，应该不是产生苦涩的原因。松花蛋中的氢氧化钠和氢氧化钾应该是导致口感苦涩的主要原因。

师：根据文献报道，松花蛋苦涩的口感主要是由于过量的碱引起的。

生：取少量水淋洗水煮蛋和松花蛋，分别用pH试纸测试两种溶液的酸碱性，发现水煮蛋的pH值在7左右，皮蛋的pH值在12左右。

师：为了减少这种苦涩的口感，生活中可以采取什么措施？

生：平时吃松花蛋时都会添加食醋，这样的生活经验也是源于化学知识。

师：松花蛋的保质期为180天，远超于普通鸭蛋的保质期，是哪些因素延长了松花蛋的保质期呢？

生1：松花蛋的外壳包裹着灰料，隔绝了空气，减缓鸭蛋内部发生氧化还原反应而变质。

生2：松花蛋蛋壳以及内部碱性较强，能够杀死细菌，防止鸭蛋变质。

（三）探秘松花蛋的纹路

【新闻材料】张先生带着女儿去某餐厅吃早餐，给女儿点了一份皮蛋廋肉粥。看着早餐，张先生的女儿突然提问：“这个蛋上面为什么会有这个东西？”张先生发现松花蛋里好像长了一株白色的植物，担心松花蛋质量有问题，找来了服务员。服务员也一头雾水，无法给出合理解释。

师：请认真观察你们领取的松花蛋上是否有同样的“植物”？

生：松花蛋上都有类似“植物”的纹路。

师：如果你是该餐厅的服务员，你能回答该顾客提出的疑虑吗？请结合松花蛋制作工艺，思考讨论松花蛋中产生纹路的原理。

生1：可能是难溶的金属硫化物析出的晶体。

生2：这些难溶的金属硫化物是黑色的，松花蛋里的纹路都是白色的，应该是蛋白质在碱性环境中水解成氨基酸，氨基酸中的羧基与碱反应生成氨基酸盐，这些氨基酸盐易溶于水，但不易溶于蛋白质，便以晶体的形式析出。

师：蛋清中主要是含水量很少的蛋白质，这些氨基酸盐容易达到过饱和状态，形成一定的几何形状结晶，犹如一朵朵美丽的松花，故名“松花蛋”。此外，这些氨基酸盐还能使松花蛋的味道比普通鸭蛋更鲜美，其实，生活中味精的主要成分就是氨基酸盐。

设计意图：教师借助身边真实发生的热点新闻，引导学生运用化学知识解决生活中遇到的实际问题，这样的教学既能让学生体会到学习的获得感，还能够促使学生将知识内化为自身成长的能力与素养。

【情境素材】（视频）日本的大涌谷是40万年前火山喷发形成的遗迹，遗迹上还形成了许多温泉。温泉沸腾不止，上空雾气腾腾，还能闻到浓浓的臭鸡蛋气味，泉水酸性较强。黑皮鸡蛋是当地人制作的一种“温泉蛋”，他们把看似普通的鸡蛋放入沸腾的泉水中煮熟捞出，鸡蛋外壳变成黑色，内部与普通鸡蛋相似。该景区声称食用这样的“温泉蛋”可以延年益寿，黑皮鸡蛋成为该景区对外宣传的“金名片”。

师：根据视频内容，结合本节课所学知识，设计出制作黑皮鸡蛋的方案。

生1：提前用硫酸铜稀溶液浸泡这些鸡蛋。鸡蛋在温泉中加热时，鸡蛋表面的Cu2+就会与温泉里富含的H2S反应，生成黑色的难溶物硫化铜，从而附着在鸡蛋外壳。

生2：硫酸铜虽然是食品添加剂，但的确存在一定的毒性，能不能用毒性很弱的硫酸亚铁来浸泡鸡蛋，从而煮出黑皮鸡蛋呢？

师：请试着从沉淀溶解平衡角度进行思考。

师：（课件展示）Ksp（CuS）=1.3×10-36，Ksp（FeS）=6.3×10-18，Ka（H2S）=1.3×10-7，Ka（HS-）=7.1×10-15。

生：通过计算，CuSO4与H2S容易反应产生黑色沉淀CuS，FeSO4与H2S很难反应产生黑色沉淀FeS。

师：平衡常数K越大，说明反应正向进行的程度越大。根据文献报道，鸡蛋在食品级的硫酸铜溶液浸泡后，再与H2S溶液加热便能制备出黑皮鸡蛋，至于“食用黑皮鸡蛋能够延年益寿”只是景区旅游宣传的噱头罢了［7］。

设计意图：真实有趣的问题情境不仅容易吸引学生的注意力，激发学生的探究欲，还能够减少课堂长时间学习带来的疲倦感，有助于提高教学效率。教师以学科核心素养为导向开展教学，能让每个学生都感受知识进阶的成就感，在成功体验中培养解决生活问题的能力［8］。

三、教学反思

（一）收集真实情境素材，充分展现化学魅力

基于真实情境设计的课堂，不仅能够促进学生对知识的探索与应用，还能加深学生的学习体验和深度思考。教师平时要养成关注与化学有关的社会热点问题的习惯，带领学生用所学知识击破各种负面报道和相关谣言，例如“棉花肉松”“塑料紫菜”“塑料粉丝”，提升学生学习的求知欲。

（二）以真实情境为载体，以有效问题为驱动

基于真实情境设计的问题要能引起学生的共鸣，激发学生的思考探究，使学生在真实的情境中解决问题，将知识转化为能力。笔者所处的化学教研组在化学教学中始终采取“知识问题化，问题情境化”的教学理念进行教学设计，取得了较为显著的成效。

（三）强化实验探究体验，促进课堂深度学习

实验教学是化学课堂的重要组成部分。对于略显紧张乏味的高三复习课而言，课堂上的实验环节尤为重要。无论是教师的演示实验，还是学生小组的探究实验，都能在高三复习课堂上起到事半功倍的效果。基于实验探究的深度学习更能强化学生对化学概念、现象以及思想方法的认识。

结语

化学来源于生活，应用于生活。教师引导学生在真实的生活情境中解决化学问题，能够充分展现化学学科的无穷魅力，有效落实“提高学生化学核心素养”的教育宗旨。教师要重视真实情境在高中化学教学中的应用价值，打造有趣的深度学习课堂，促进学生核心素养的提升。

【参考文献】

［1］中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2018.

［2］宗锦莲.深度学习理论观照下的课堂转向：结构与路径［J］.教育学报，2021，17（1）：59-72.

［3］陈进前.基于发展化学学科核心素养的教学情境创设［J］.中学化学教学参考，2017（17）：17-20.

［4］王换荣，何银华，肖中荣.从真实情境到驱动性问题链的素养为本的教学：以“溶液的酸碱性”单元复习课教学为例［J］.化学教与学，2020（3）：2-6，59.

［5］王新钧.松花蛋中的化学知识［J］.中学化学教学参考，2019（4）：55

［6］彭梓欣，钟瑞芹，王政杰，等.参膏入水松花绿：皮蛋的奥秘［J］.大学化学，2023，38（4）：143-150.

［7］王笃年.与鸡蛋有关的化学知识［J］.高中数理化，2021（1）：54-55.

［8］徐颖，孙吉凤.素养进阶：高中化学“模型认知”教学实践［J］.中学化学教学参考，2019（2）：39-40.