基于趣味性的真實情境與驅動性任務鏈的素養為本的教學*

王彤彤 王素琴 黎泓波

摘要：瞄準高中化學中乙醇的教學內容，創設學生熟悉的真實生活情境，從情境中找到趣味實驗素材去激發學生的學習興趣，提升知識的掌握度。將“趣味實驗”作為乙醇的情境素材引出乙醇的教學內容，以驅動性任務鏈為主線，提出待解決問題，引導學生自主探究，體會“結構決定性質，性質決定用途”的關系，基于素養為本的目標完成教學內容，達到高階性的教學效果。

關鍵詞：乙醇教學;真實情境;趣味實驗;化學核心素養

文章編號：1008-0546（2022）02x-0002-05

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.02x.001

在2018年教育部最新發布的《普通高中化學課程標準（2017年版）》中明確提出要重視開展“素養為本”的教學，倡導真實情境的創設，培養學生利用化學知識解決實際問題的能力[1]。因此教師在開展教學中要以真實情境為載體，挖掘情境背后蘊含的學科問題，培養學生的化學核心素養。

通過對近幾年來有關乙醇教學的相關文獻進行梳理，發現大多數作者在教學時將乙醇與詩酒文化結合起來[2-4]，而以趣味實驗為情境線進行教學的寥寥無幾。與常規化學實驗相比，趣味實驗自帶魔術基因，其表現形式新穎，貼近生活，具有“趣、簡、省、巧、新”的特點[5]，趣味情景實驗能吸引學生注意力，激發學生探索未知世界的興趣，筆者嘗試把趣味實驗貫穿到課堂教學中去。本文以乙醇為研究對象，趣味實驗為“知識調味品”，驅動性任務鏈為教學主線，將課堂分為實驗導入、探析結構、化學性質、社會價值四個環節，通過趣味實驗“燒不壞的手帕”引入課題，并將其貫穿到整個乙醇的課堂教學中，提出探究活動的問題線，學生在探究活動中以生活經驗得出醫用酒精的主要成分是乙醇，通過分析生活現象總結歸納出乙醇的物理性質，以生活用品的模型拼插探究出乙醇的結構式，通過以“為什么手帕燒不壞”為問題線，結合觀看工匠焊接銅銀器的視頻引出對乙醇化學性質的探究，再以酒駕后酒精檢測儀的使用、酒在人體內的轉化過程等逐步深入學習，教學內容明確。教學以趣味實驗問題線引出對醫用酒精主要成分、乙醇結構、性質及用途的探究，在乙醇知識的學習中步步深入，環環相扣，引導學生分析問題、解決問題，培養學生的化學核心素養。

一、教學設計的依據

1.內容分析（如表1）

2.學情分析

已知：乙醇的化學式、俗稱、物理性質、可燃性以及簡單用途。

未知：乙醇的微觀結構、官能團和除燃燒以外的其他化學性質。

能知：乙醇結構、化學性質學習。

難知：以官能團為核心分類的“官能團決定一類有機化合物性質”的認識方法。

二、教學目標

1.通過生活情景能說出乙醇的物理性質。通過模型拼插探究，認識乙醇分子的空間結構和同分異構現象。同時結合趣味實驗從宏觀現象引出對物質微

觀結構的探究，培養學生通過實驗操作、分析推理、歸納總結等方法初步認識研究對象的一般思路。

2.通過乙醇催化氧化實驗探究，加深學生對乙醇還原性質的認識，培養學生從化學視角觀察生活和解決實際問題的能力。同時結合動畫演示微觀反應機理的方式，從斷鍵的角度分析乙醇催化氧化，強化“結構決定性質”的觀念。

3.通過聯系生產生活實例，介紹乙醇用途，構建“性質決定用途”這一模型認知，形成化學解決生活實際問題的認識，培養學生科學態度與社會責任素養。

三、設計思路

四、教學過程

教學環節一：實驗導入

【教師活動】課前調查（如表3）：

從生活中挑選易得到且能浸入醫用酒精的可燃物，即紙條、布條、棉手帕，發現不同材質的可燃物其著火點、酒精浸濕量不同，因酒精沸點低，點燃浸有醫用酒精的可燃物，其原理是酒精揮發出來燃燒，而水則會變成水蒸氣揮發，帶走可燃物上的部分熱量，從而降低可燃物的溫度，使其達不到著火點從而保護可燃物。因此應選擇著火點高，酒精浸濕量多的材質進行演示實驗，酒精浸濕量越多，其燃燒時間越久，則實驗現象越明顯。

為使實驗現象明顯，課堂上可采用著火點高，燃燒時間久的棉手帕演示實驗。

趣味實驗：將體積分數為75%的醫用酒精倒入燒杯中，取一塊棉手帕在燒杯中浸泡，待完全濕透后取出，用鑷子夾住手帕，在酒精燈上燃燒，待火焰熄滅后，手帕完好無損。

以趣味實驗引入課題，提出問題：浸濕手帕的液體是什么？其主要成分是什么？提示：通過觀察液體的外觀和聞氣味的方式。

【學生活動】觀看實驗，觀察液體外觀，聞氣味，回答教師問題。

設計意圖：以“燒不壞的手帕”趣味實驗引入課題，能吸引學生注意力，激發學生學習興趣，在學生鑒別液體的過程中培養他們觀察和分析能力。

【教師活動】大家在初中已經簡單地學習過乙醇，結合生活常識，請解釋以下現象，試著歸納出乙醇的物理性質。

（1）乙醇的密度為0.789g/cm3。（2）乙醇的熔點為-114°C，沸點為78°C。（3）打針注射之前在皮膚上涂抹消毒液（醫用酒

精），皮膚有涼颼颼的感覺。（4）白酒的酒精濃度從28%-68%不等。【學生活動】從色、味、態、密度、熔沸點、溶解性、

特殊性質等角度歸納乙醇的物理性質。

設計意圖：從生活中提取素材，貼近學生生活，學生通過分析推理能自主建構乙醇的物理性質，在此過程中，培養學生掌握物質物理性質的一般學習方法，體現了“模型認知”素養。

教學環節二：探析結構

【教師活動】提出問題：在初中已知乙醇的分子式為C2H6O，那么乙醇的結構是怎樣的？結合之前學習乙烷的結構式，根據有機物中“碳原子形成四個鍵、氫原子形成一個鍵、氧原子形成兩個鍵”的原則，選擇橡皮泥、毛線球、牙簽等生活用品搭建乙醇分子模型。

【學生實驗】搭建乙醇分子模型（如圖1）

設計意圖：通過用生活用品去搭建乙醇分子模型，增加了化學與生活的聯系。在已有知識的基礎上學習新知識，降低了學習難度，培養學生遷移能力。

【教師活動】根據學生搭建的乙醇分子模型，寫出乙醇分子可能的結構式：

提出問題：乙醇分子的結構到底是哪一種？如何通過簡單實驗進行驗證？

【學生活動】1.小組討論兩種結構式的區別，提出實驗方案：根據鈉與水反應，說明O-H鍵容易斷裂，可以驗證乙醇是否與金屬鈉發生化學反應。學生質疑：乙醇與鈉發生反應也可能是C-H鍵斷裂，無法判斷結構式。

設計意圖：培養學生小組合作的意識，引導學生學會知識遷移，能夠進行實驗探究，在此過程中體現了“科學探究與創新意識”素養。

【教師活動】展示資料卡片：金屬鈉保存在煤油中，煤油的主要成分是烴類。教師演示實驗：拔下活塞芯桿，將綠豆大小的鈉塊放入注射器針筒中，按上活塞芯桿用力推壓，排空空氣，緩緩吸入乙醇3mL，用橡膠塞密封注射器的針頭，待反應停止后拔掉橡膠塞，將注射器針頭靠近酒精燈火焰，勻速緩慢推動活塞芯桿，點燃氣體，可觀察到氫氣安靜的燃燒（如圖2）。

【學生活動】對比鈉與水反應的實驗現象填寫表格，見表4。

【教師活動】分析乙醇分子的斷鍵位置，得出乙醇HH分子中存在-OH，乙醇結構式為H—C—C—O—H。

展示模型：乙醇的球棍模型和比例模型。提出問題：根據乙醇和鈉的實驗現象寫出其化學方程式。【學生活動】書寫乙醇和鈉的化學方程式。

設計意圖：通過性質引入對乙醇結構的探究，以已有知識和問題逐步探究出乙醇的分子結構。在從宏觀現象引出對微觀結構的探究中，體現“宏觀辨識與微觀探析”素養。

教學環節三：化學性質

【教師活動】提出問題：為什么手帕燒不壞？這體現了乙醇什么性質？請書寫化學反應方程式。

【學生活動】回答手帕燒不壞的原因，書寫乙醇和氧氣反應的化學方程式。

設計意圖：以趣味實驗為線索貫穿整堂課，讓學生能沉浸在情境中，拋出的問題能激發學生探究的興趣，提高學生學習的積極性。

【教師活動】播放工匠焊接銅銀器的視頻。演示實驗：模擬視頻中乙醇被氧化為乙醛的過程，即乙醇的催化氧化。提出問題：乙醇發生了什么反應？銅在催化氧化實驗中起了什么作用？

【學生活動】1、觀看視頻，進行乙醇催化氧化探究實驗，觀察實驗現象。2、分析乙醇催化氧化過程，回答教師問題，得出銅在催化氧化實驗中起催化作用。

設計意圖：乙醇催化氧化內容的教學“從生活走進化學”，同時結合實驗探究，學生通過觀察分析，更容易掌握乙醇的氧化性質，在此過程中，培養了學生從化學視角觀察生活并解決實際生活問題的能力。

【教師活動】播放動畫演示乙醇催化氧化微觀反應機理，引導學生分析出：氧原子和乙醇分子中的兩個氫原子結合生成水脫去，而乙醇上的碳氧單鍵變成了碳氧雙鍵，生成乙醛。提出問題：所有的醇都能發生催化氧化反應嗎？

【學生活動】小組討論，分析得出醇發生催化氧化的條件：與羥基相連的碳原子上必須有氫原子。

設計意圖：利用動畫去演示乙醇催化氧化的微觀反應機理，降低學生學習難度，激發學生學習興趣，同時總結醇催化氧化發生的條件，從斷鍵角度鞏固了新知，完善了知識網絡，強化了“結構決定性質”的觀念，體現了“宏觀辨識與微觀探析”素養。

教學環節四：社會價值

【教師活動】提出問題：乙醇在生活中還有哪些用途呢？播放警察使用酒精檢測儀的視頻，講解酒精檢測儀原理。

【學生活動】觀看視頻，了解酒精檢測儀的工作原理。

設計意圖：對酒精檢測儀工作原理的講解采用了“從化學走向生活”的方式，強化了“性質決定用途”觀念，讓學生學會用化學知識解釋生活現象，體會到化學與生活息息相關，培養學生“科學態度與社會責任”核心素養。

【教師活動】播放李某因過量飲酒導致酒精中毒新聞報道。引出人飲酒后，乙醇在體內的變化。

【學生活動】觀看視頻，根據教師分析嘗試書寫乙醇代謝的相關化學反應方程式。

設計意圖：通過觀看新聞報道，讓學生認識到酗酒的危害，了解酒精在人體內的變化，鞏固乙醇的氧化性質，強化學生的社會責任意識。

【教師活動】展示圖片。提出問題：通過本節課的學習，你知道了乙醇的哪些用途？

【學生活動】回答乙醇用途。

設計意圖：通過展示乙醇在生產生活中用途的圖片，學生結合本節課學習的性質以及了解的生活常識，歸納乙醇的用途，強化了“性質決定用途”觀念，讓學生體會到化學與生活息息相關。

【教師活動】布置作業：探究家庭中的消毒液主要成分是什么？其消毒殺菌的原理是什么？與酒精消毒原理有何不同？

五、板書設計

1.物理性質

無色液體、有特殊香味、密度小于水、易揮發、與水以任意比例互溶

2.結構

結構簡式：CH3CH2OH或C2H5OH

官能團：-OH（羥基）

3.化學性質

（1）乙醇與鈉反應

2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑

（2）氧化反應

1可燃性CH3CH2OH+3O2點燃

乙醇

2CO2+3H2O

2催化氧化2CH3CH2OH+O2Cu

4.用途（略）

六、教學反思

本文以趣味實驗為元素，驅動性任務鏈為教學主線，拋出與乙醇結構、性質、用途環環相扣的問題線，引導學生自主探究。趣味實驗是因認知缺陷而存在的，其背后隱藏著豐富的化學知識。為了激發學生學習興趣，讓學生學會用化學知識解釋生活現象，不斷探索未知世界，趣味實驗起著非常重要的作用。本教學設計從導入-性質-結構-性質-用途層層遞進，培養了學生“結構決定性質，性質決定用途”的證據推理與模型認知素養，在整個教學過程中從生活取材，以燒不著的手帕為引，用生活用品拼插模型，使用注射器進行實驗探究，觀看工匠焊接銅銀器的視頻，學習酒駕后酒精檢測儀的使用，研究人體醉酒現象等探究線索，從結構、性質、用途，逐步引導學生完成乙醇的自主建構，培養了學生自主學習能力，真正提升學生的化學核心素養。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]馬燕，吳曉紅.基于詩酒文化的“乙醇”教學設計[J].化學教與學，2020（05）：70-73.

[3]楊雪麗.基于學生化學核心素養發展的問題化學習教學設計——以“生活中常見的有機物——乙醇”為例[J].化學教與學，2020（02）：38-40，58.

[4]張禮聰，周紅軍，卓金鎮，王素麗.從“酒文化”中品味化學——乙醇的教學設計[J].化學教與學，2017（03）：66-68，15.

[5]胡綺妙.例談初中化學趣味實驗的設計及應用[J].化學教學，2015（06）：56-60.