“科普類”知識教學(xué)如何落實(shí)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)
——以滬教版“糖類 油脂”一課為例

徐麗華

江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)星海實(shí)驗(yàn)中學(xué)(215101)

新一輪基礎(chǔ)教育改革以提升學(xué)生的核心素養(yǎng)為目標(biāo),作為科學(xué)教育重要組成部分的義務(wù)教育階段的化學(xué)課程具有基礎(chǔ)性、趣味性等特點(diǎn),但同樣以培養(yǎng)和提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)為終極目標(biāo)。在現(xiàn)行的義務(wù)教育階段化學(xué)課程中,身邊的化學(xué)物質(zhì)專題有豐富的實(shí)驗(yàn)探究,概念理論專題有明顯的學(xué)科特色,因此這些教學(xué)內(nèi)容的課堂一般能很好地落實(shí)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。然而諸如滬教版化學(xué)九年級下冊第八章“食品中的有機(jī)化合物”,由于教學(xué)內(nèi)容本身像科普知識,缺乏深度、難度,再加上不少教師認(rèn)為課時緊張,急著開始中考總復(fù)習(xí),因此很多教師往往“淡化”處理這類章節(jié)的教學(xué),教學(xué)上缺乏開放度、探究活動,有些甚至在課堂上直接帶著學(xué)生閱讀教材,劃、背、默重點(diǎn)知識。這樣的課堂自然無法有效落實(shí)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。筆者基于化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的內(nèi)涵,對這一章中的“糖類 油脂”一課進(jìn)行教學(xué)嘗試,以求將“科普性”知識上出化學(xué)學(xué)科的韻味來,真正落實(shí)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1 教材分析

“糖類 油脂”一節(jié)涉及到的知識點(diǎn)有糖類(淀粉、葡萄糖、纖維素)來源、作用及存在,淀粉、葡萄糖的檢驗(yàn)方法,油脂分類與作用。這些知識點(diǎn)在七八年級生物課程、蘇教版高中化學(xué)必修2中都有涉及(見表1),因此初三化學(xué)的“食品中的有機(jī)化合物”既是之前生物課程內(nèi)容的延伸與拓展,又應(yīng)該為高中化學(xué)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。具體教學(xué)時應(yīng)在初中生物了解性的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,帶領(lǐng)學(xué)生用化學(xué)學(xué)科的思維角度去認(rèn)識食品中的各種有機(jī)化合物的組成和變化,學(xué)習(xí)用化學(xué)式表示物質(zhì),用化學(xué)方程式表示這些有機(jī)物在新陳代謝中的化學(xué)變化。此外,在教學(xué)中應(yīng)密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識化學(xué)與人類健康的關(guān)系,增強(qiáng)對自然和社會的責(zé)任感。

2 基于學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一:感知糖類物質(zhì)的存在——分類表征,宏微結(jié)合

[設(shè)問]制作巧克力的原料有哪些呢?

[觀察]巧克力的配料表,食品中常見的糖類物質(zhì)的圖片。

[思考]巧克力中的營養(yǎng)物質(zhì),不同食物中含有的糖類物質(zhì)。

[觀察]葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素的分子結(jié)構(gòu)。

[書寫]糖類物質(zhì)的化學(xué)式。

[思考]糖類物質(zhì)組成上的共同點(diǎn)。

[比較]淀粉、纖維素的化學(xué)式和分子結(jié)構(gòu),相對分子質(zhì)量。

[思考]為什么淀粉、纖維素的化學(xué)式相同?

[小結(jié)]糖類物質(zhì)都由C、H、O元素組成,俗稱“碳水化合物”。由于分子結(jié)構(gòu)不同,淀粉、纖維素化學(xué)式相同但性質(zhì)不同,屬于不同的物質(zhì),但都是有機(jī)高分子化合物。

表1 初高中學(xué)段對食品中有機(jī)物的學(xué)習(xí)要求

環(huán)節(jié)二:探究糖類物質(zhì)的性質(zhì)——變化守恒,模型認(rèn)知

活動1:感受合成,了解來源

[設(shè)問]巧克力以及其他食物中的糖類物質(zhì)都是怎么產(chǎn)生的呢?

[視頻]綠色植物的光合作用。

[書寫]光合作用的化學(xué)方程式。

[討論]光合作用過程中的物質(zhì)變化、物質(zhì)類別變化、能量變化。

[小結(jié)]綠色植物首先進(jìn)行光合作用合成葡萄糖,然后在不同的植物體內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)化成不同的糖類物質(zhì)。光合作用不僅將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕?還實(shí)現(xiàn)了將無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)小分子物質(zhì),進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為有機(jī)高分子物質(zhì)。此外通過光合作用把太陽能儲存在化學(xué)物質(zhì)中。

活動2:鑒別原料,理解性質(zhì)

[設(shè)問]巧克力中是否含有淀粉?淀粉如何檢驗(yàn)?

[視頻]紅色故事“無字信”。

[實(shí)驗(yàn)]淀粉的檢驗(yàn)。

[討論]能否用加碘食鹽檢驗(yàn)淀粉?

[小結(jié)]淀粉是有C、H、O元素,化學(xué)式為(C6H10O5)n,是有機(jī)高分子化合物,是一種白色固體,難溶于水,無甜味,主要存在于小麥、土豆、馬鈴薯、芋頭等植物以及面包、饅頭、米飯等食物中。淀粉遇到碘單質(zhì)會變藍(lán)色,因此常用碘酒檢驗(yàn)食物是否含淀粉。

活動3:模擬代謝,體會變化

[視頻]糖類物質(zhì)在人體內(nèi)的代謝過程。

[書寫]淀粉水解成葡萄糖的化學(xué)反應(yīng)方程式,葡萄糖緩慢氧化的化學(xué)方程式。

[討論]糖類物質(zhì)代謝過程中的物質(zhì)變化、物質(zhì)類別變化、能量變化。

[講述]葡萄糖是一種白色粉末,易溶于水,有甜味。葡萄糖在血液中需要維持一定的濃度,如果葡萄糖不足,可以通過靜脈注射或口服葡萄糖溶液補(bǔ)充葡萄糖。如果葡萄糖代謝不正常,隨尿液排出,則表現(xiàn)為高血糖,尿液中就可以檢測出葡萄糖。實(shí)驗(yàn)室里如何檢驗(yàn)葡萄糖呢?

[演示]用新制的氫氧化銅懸濁液檢驗(yàn)葡萄糖。

[小結(jié)]糖類物質(zhì)在一系列酶的催化作用下最終水解成葡萄糖,葡萄糖直接進(jìn)入血液稱為血糖,血糖隨著血液循環(huán)輸送到人體的各個部位,供給人體的呼吸。呼吸作用是一個緩慢氧化的過程,也是一個釋放熱量的過程。通過呼吸作用將葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退?實(shí)現(xiàn)了將有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機(jī)物。

環(huán)節(jié)三:體悟糖類物質(zhì)的用途——樹立健康生活理念

[講述]纖維素也是一種糖類,并且是高分子化合物,無法透過細(xì)胞膜,又由于人體內(nèi)缺乏使纖維素水解的酶,所以人體很難消化吸收纖維素,纖維素能幫助消化、預(yù)防便秘。牛、羊等動物可以通過體內(nèi)微生物的作用,使得纖維素代謝。

[視頻]古法釀酒。

[講述]糖類為人體生命活動提供了所需的能量,中國人很早就知道用富含淀粉的谷物、甘薯來釀酒。在釀酒的過程中,淀粉先轉(zhuǎn)化為葡萄糖,然后再發(fā)酵成酒精。這是我們中華民族古老的智慧,也是淀粉的一種轉(zhuǎn)化方式。

[設(shè)問]你能解釋為什么不吃早飯上學(xué),幾節(jié)課下來會感到頭暈、無力,但吃塊巧克力就能減輕不適了嗎?

[過渡]巧克力的力量除了來自于糖類外,還來自于可可脂,即油脂。

[設(shè)問]那油脂在人體內(nèi)又會經(jīng)歷怎樣的代謝過程呢?

[講述]油脂在膽汁作用下先轉(zhuǎn)化成脂肪顆粒，然后再在各種酶的作用下轉(zhuǎn)變成甘油和脂肪酸，進(jìn)入血液循環(huán)，被人體直接吸收，其中一部分脂肪酸緩慢氧化，釋放能量，還有一部分脂肪酸重新合成脂肪，儲存起來，所以油脂是人體的備用能源。

[小結(jié)]糖類在人體內(nèi)也可以轉(zhuǎn)化為油脂。如果人體攝入過多的糖類食物,在日常生命活動消耗之后還有剩余,在人體內(nèi)就會以脂肪的形式儲存起來。因此巧克力雖然誘人,但這種高糖高脂的食物不能多吃。但也不用“談脂色變”,適當(dāng)食用油脂有益處,可以保護(hù)內(nèi)臟、提供能量,所以萬事萬物都得把握一個度。

3 教學(xué)反思

“食品中的有機(jī)化合物”這一章節(jié)看起來知識簡單、但教學(xué)內(nèi)容瑣碎,它對引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與人類健康的關(guān)系、理解科學(xué)的本質(zhì)、增強(qiáng)社會責(zé)任感具有不可替代的作用。教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)思考以下幾點(diǎn):

(1)如何聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際,創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境,整合這塊教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;

(2)如何開設(shè)實(shí)驗(yàn)探究、交流討論等多樣化的學(xué)生活動,突出學(xué)生的主體地位,發(fā)展運(yùn)用所學(xué)知識分析與解決實(shí)際問題的能力;

(3)如何提升這類科普類知識化學(xué)教學(xué)的思維深度,落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。