創(chuàng)設(shè)有序探究 促生高效課堂

下面以蘇教版高中化學(xué)新課程有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)“葡萄糖”一節(jié)教學(xué)為例，說明課堂教學(xué)在新課程理念引領(lǐng)下，沿著化學(xué)教學(xué)“從生活走進(jìn)化學(xué)，從實(shí)驗(yàn)研究化學(xué)，從化學(xué)走向社會”的基本教學(xué)思路，以葡萄糖分子組成結(jié)構(gòu)的探究為主線，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為中心，將科學(xué)探究過程融于“教”與“學(xué)”的全過程。

一、分析教材，了解學(xué)情

“葡萄糖”一節(jié)是(蘇教版)普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書#8226;有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)專題5“生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)”中的部分教學(xué)內(nèi)容。專題5重點(diǎn)介紹的糖類、蛋白質(zhì)等物質(zhì)都與人類的生命活動密切相關(guān)，同時(shí)又是生活中常見的物質(zhì)，也是重要的工業(yè)原料，因此本專題的知識與生產(chǎn)生活有密切聯(lián)系。

學(xué)生通過化學(xué)2(蘇教版)中專題3“有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用”以及有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)專題1～4的學(xué)習(xí)，已經(jīng)對有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)思路、研究方法有了較為深刻的理解，對葡萄糖結(jié)構(gòu)中所包含的官能團(tuán)——醛基、醇羥基的特征性質(zhì)學(xué)生都已經(jīng)掌握，沒有陌生的知識，只是有它們之間的組合問題，所以本節(jié)課適合學(xué)生遵照有機(jī)物研究的一般方法進(jìn)行自主探究，教師主要通過啟發(fā)指導(dǎo)給學(xué)生以幫助，使學(xué)生在發(fā)現(xiàn)中理解知識，在運(yùn)用中鞏固知識。

二、回眸過程，評析細(xì)節(jié)

1.聯(lián)系生活，導(dǎo)入新知

展示:袋裝葡萄糖(撕去標(biāo)簽)以及嬰兒照片。

講述:嬰兒喝奶粉上火，可以買點(diǎn)照片上展示的食品服用。這包食品是我們生活中常見的一種有機(jī)物，它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥行業(yè)都有十分廣泛的用途，它為什么會有如此神奇的作用呢?今天就讓我們一起揭開它神秘的面紗!

設(shè)計(jì)意圖:構(gòu)建生活化情境，以生活中葡萄糖與人的關(guān)系引入未知有機(jī)物，體現(xiàn)“從生活走進(jìn)課堂，從生活走進(jìn)化學(xué)”，激發(fā)學(xué)生興趣。

2.有序探究，學(xué)習(xí)新知

(1)提出問題，做出假設(shè)

問題一:科學(xué)家們是如何研究有機(jī)物?

學(xué)生回憶研究有機(jī)物的一般過程:分子組成探究(元素種類、最簡式、分子式)→可能結(jié)構(gòu)(猜測可能的官能團(tuán))→結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式(定性定量儀器分析)。

設(shè)計(jì)意圖:使學(xué)生了解科學(xué)家研究有機(jī)物組成結(jié)構(gòu)方法，體會科學(xué)研究的艱辛和喜悅。

問題二:如何探究未知物分子的組成?

測定有機(jī)物組成的常用方法——燃燒法也稱李比希法。現(xiàn)充分燃燒未知物(見下圖裝置)，并給出實(shí)驗(yàn)事實(shí)(媒體展示)，從這些實(shí)驗(yàn)事實(shí)中你能得出什么結(jié)論?學(xué)生分組探討。

設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情景，驅(qū)動學(xué)生探究。

問題三:如何探究未知物分子結(jié)構(gòu)?

根據(jù)未知物的分子式C6H12O6，猜想它可能含有哪些官能團(tuán)(試根據(jù)分子中氧原子個(gè)數(shù)及不飽和度分析)。學(xué)生四人一個(gè)學(xué)習(xí)小組，進(jìn)行討論交流。

師生總結(jié):根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)對未知物組成進(jìn)行分析，提出結(jié)構(gòu)假設(shè):有一個(gè)不飽和度，六個(gè)氧原子，可能有碳碳雙鍵、醛基、羰基、羧基、酯基、羥基、醚鍵和環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生體會假設(shè)在科學(xué)研究中的作用。

(2)設(shè)計(jì)方案，實(shí)驗(yàn)探究

你能設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證存在哪些官能團(tuán)嗎?組織學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，匯報(bào)交流討論得出的實(shí)驗(yàn)方案，選擇和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，最終確定實(shí)驗(yàn)方案(先檢驗(yàn)醛基)。

設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)“開放式”問題情境，促成學(xué)生自主發(fā)展，體會實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法及選擇和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案的方法。

實(shí)驗(yàn)探究一:向試管中加入3mL5%的NaOH溶液，滴入3～4滴2%的CuSO4溶液，振蕩后加入1mL未知物溶液，再次振蕩，然后將試管放入水浴中加熱。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生2人一組，分工合作，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程，觀察并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

現(xiàn)象:加入未知物后振蕩，溶液顏色呈絳藍(lán)色。水浴加熱后，有紅色沉淀生成。

結(jié)論:未知物分子中有醛基，具有還原性。

設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生分工合作的意識和實(shí)驗(yàn)探究能力。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象，產(chǎn)生認(rèn)識沖突，激發(fā)學(xué)生求知欲，引出新知識，并及時(shí)捕捉動態(tài)生成資源。

實(shí)驗(yàn)探究二:教師演示對比實(shí)驗(yàn):取4支盛有新制Cu(OH)2懸濁液的試管，分別在三支試管中加入酒精、乙二醇、丙三醇，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

現(xiàn)象:乙二醇、丙三醇與新制Cu(OH)2在不加熱的條件下出現(xiàn)絳藍(lán)色溶液。

結(jié)論:多羥基物質(zhì)能與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)呈現(xiàn)特征的絳藍(lán)色溶液。說明未知物分子中有多個(gè)羥基。

設(shè)計(jì)意圖:體會對比實(shí)驗(yàn)在科學(xué)研究中的作用。

實(shí)驗(yàn)探究三:未知物分子中有幾個(gè)羥基?怎樣用定量實(shí)驗(yàn)來測定未知物中羥基的個(gè)數(shù)?學(xué)生討論、交流實(shí)驗(yàn)方案，在教師幫助下確定實(shí)驗(yàn)方案。展示實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

設(shè)計(jì)意圖:體會定性、定量實(shí)驗(yàn)在有機(jī)物結(jié)構(gòu)推斷中的作用。

實(shí)驗(yàn)探究四:通過上述定性、定量的探究實(shí)驗(yàn)，我們知道了一個(gè)未知物分子中有1個(gè)醛基，5個(gè)羥基，你能寫出未知物的結(jié)構(gòu)式了嗎?(選若干個(gè)學(xué)生書寫的結(jié)構(gòu)式在實(shí)物投影儀上進(jìn)行展示、點(diǎn)評)我們不難發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)式有很多種，那么未知物的結(jié)構(gòu)式究竟是哪一種呢?要解決這個(gè)問題，我們還需要什么信息?

(3)分析結(jié)果，探究結(jié)論

通過探究辨析，綜合各組的意見得出結(jié)論:未知物的結(jié)構(gòu)簡式為:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，簡化為:CH2OH—(CHOH)4—CHO或CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO，簡化為:CH2OH(CHOH)4CHO。該未知物為一切生命體維持生命活動所需能量的主要來源——葡萄糖。

設(shè)計(jì)意圖:根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，由計(jì)算和邏輯推理探討葡萄糖的結(jié)構(gòu)式，再根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)推測其性質(zhì)。這是研究物質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的重要方法，也是認(rèn)識事物本質(zhì)的一種思維方式。在有機(jī)化合物知識的教學(xué)中要抓住這一方法。讓學(xué)生自己寫出結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和對知識的理解運(yùn)用能力。

(4)根據(jù)結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)性質(zhì)

根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及日常生活經(jīng)驗(yàn)，分析它可能具有哪些性質(zhì)。組織學(xué)生匯報(bào)討論交流的結(jié)果，并將總結(jié)用媒體展示。根據(jù)葡萄糖結(jié)構(gòu)特點(diǎn):多羥基醛以及以前的探討，師生共同總結(jié)出葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)。學(xué)生小結(jié)醛基的性質(zhì):氧化成酸CH2OH—(CHOH)4—COOH，還原成醇CH2OH—(CHOH)4—CH2OH。羥基的性質(zhì):與活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)、與氫鹵酸發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生催化氧化、酯化反應(yīng)等。

設(shè)計(jì)意圖:利用有機(jī)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的辯證關(guān)系，分析結(jié)構(gòu)進(jìn)而掌握其性質(zhì)。通過總結(jié)歸納，

使葡萄糖的相關(guān)知識系統(tǒng)地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生對知識有了整體把握和感知，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)官能團(tuán)推斷物質(zhì)性質(zhì)，進(jìn)行演繹推理的探究能力。

3.嘗試運(yùn)用，回歸生活

結(jié)合葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)和生活常識，討論歸納葡萄糖的用途和物理性質(zhì)。如葡萄糖可用于:制鏡工業(yè)、熱水瓶內(nèi)膽鍍銀、糖尿病人的檢查、醫(yī)藥制藥(葡萄糖酸鈣)、營養(yǎng)物質(zhì)(迅速補(bǔ)充能量)、制糖果。葡萄糖是維持生命活動所需能量的主要來源。

4.延伸課外，似盡非盡

介紹目前國際研究糖類的方向以及血液中的葡萄糖——血糖，讓學(xué)生了解糖尿病已成為中國嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題之一，提醒學(xué)生要養(yǎng)成健康的生活方式。

設(shè)計(jì)意圖:師生互動，進(jìn)行社會責(zé)任感的教育。力求使學(xué)生科學(xué)、人文素養(yǎng)得到全面提升，潛能得到有效開發(fā)。將探究自然地延伸到課外，并為后續(xù)知識的學(xué)習(xí)作好鋪墊，并體現(xiàn)新課程理念中提出的培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的欲望和能力的目標(biāo)，體現(xiàn)從化學(xué)走向社會、服務(wù)社會的學(xué)習(xí)理念。

(責(zé)任編輯 廖銀燕)