應用問題建構高中化學生態課堂

郭飛

生態課堂是將課堂視為一個有機的、互動的、適應性強的系統，教師需要充分關注課堂的人、技術、環境、資源等多種元素以及這些元素之間的互動和關系，從而創造一個更加有利于學習和教育的環境。問題設計通常是指以問題為核心來推動學習，注重讓學生主動地、深入地探究問題，尋求答案，旨在培養學生的批判性思維、獨立探究與解決問題的能力。在高中化學教學中，教師可以通過提出具體的問題來驅動學生主動學習，鼓勵他們通過互動、實踐和探究建立自己的知識框架，從而構建一個具有整體性特點的學習生態系統——生態課堂，不斷提高化學課程的學習成效。

一、教材分析

乙酸是人教版高中化學必修第二冊第七章“有機化合物”第三節“乙醇與乙酸”中的教學內容。乙酸作為羧酸的代表物，在化學結構上呈現了其獨特性，與前兩節烴的知識相比，乙酸更加復雜，但也更為實用。它不僅與乙醇形成了有機化學中的知識鏈條，更為后續的酯類化合物學習搭建了橋梁。因此，乙酸既對乙醇的學習進行了鞏固和延伸，同時為后續的酯類化合物學習提供了堅實的基礎。

二、學情分析

乙酸，即通常我們所稱的醋酸，是學生日常生活中較為熟悉的物質。高中生由于積累了一定的生活經驗和感官意識，同時在學習上具備了初步的知識儲備，所以對乙酸這樣的常見物質有著自己的初步認識，但對其化學成分和結構方面的知識卻相對欠缺。在基礎知識上，學生掌握了常見的有機反應類型，且在實驗方面也有一定的實踐經驗，這就為教學提供了良好的條件。教師可充分利用他們的探究欲，利用問題構建生態課堂，組織合作學習、實驗探索和推理論證等教學活動，引導學生在問題探究中更深入地理解乙酸的性質和用途，同時幫助他們建立起結構、性質與用途之間的聯系，進而構建完整的有機物學習和認知模型，提高該課程的教學效果。

三、教學目標

1.學生需要深入掌握乙酸的酸性和酯化反應，其中對酯化反應的概念有更為深刻的理解至關重要。

2.通過實驗手段來探究酯化反應提高學生的動手操作能力，同時也將理論知識與實際應用更緊密地結合在一起，加深對知識的理解。

3.乙酸的化學性質與其結構之間的關系是本次教學的重要內容，要求學生能夠運用“結構決定性質”的思想去認知和分析。

4.教學過程中的探究環節將加強學生的科學探究意識，使其在探究的過程中體驗到學科的魅力，激發學習興趣和求知欲。

四、教學重難點

教學重點：乙酸是羧酸的代表性化合物，其核心化學特性主要集中在酸性上。乙酸的酸性是其基本屬性，學生需要清晰掌握。此外，乙酸和乙醇之間的酯化反應是有機化學中的一個關鍵反應，它為后續的酯類化合物學習奠定了基礎。

教學難點：酸性和酯化反應是乙酸的兩大核心屬性。學生在學習過程中不僅要掌握這兩個基本概念，更要深入理解酯化反應在有機化學中的廣泛應用。

五、教學過程

在本次乙酸教學中，我旨在創造一個充滿活力的學習環境，讓學生成為學習的主體。我將深入每一個教學環節，以問題為導向，鼓勵學生主動思考、積極探究并實際操作。這些問題緊扣乙酸的核心性質、應用和反應機制，確保學生在這樣的生態課堂中不僅能體驗到學習的快樂，更能深入掌握和應用所學知識。

（一）情景導入，提出問題

通過生活中常見的菜肴制作過程，將乙酸知識與學生的日常生活相聯系，使學習內容更具生活化，通過實際應用的情景，激發學生對乙酸的好奇心和興趣，為課堂教學打下基礎。

準備工作：在開始教學前，挑選一個1～3分鐘的做糖醋魚的視頻。為了保證教學效果，選擇一個專注于調味環節的視頻，并預先觀看，標記關于調味的關鍵部分，為后續的重點播放和討論做好準備。

展示視頻：在開始播放前，教師首先簡潔地向學生介紹：“大家即將看到的是一個我們都非常熟悉的菜肴的制作視頻，特別要注意的是調味部分。”為確保每位學生的觀看體驗，教師可特地調整教室的燈光和音響，確保投影清晰、音量適中。

互動環節：視頻播放結束后，教師應立即抓住教學時機，詢問學生：“這道菜的關鍵調味劑是什么？”面對學生答案的分歧或誤解，教師需再次播放之前標注的關鍵部分，希望他們能夠集中注意力。

問題提出：在收集到學生的反饋后，教師再次拋出一個問題：“你們認為制作這道菜時最關鍵的調味劑是什么？”得到答案后，順勢引入乙酸這一化學成分，希望他們能更好地理解其在調味中的重要性和化學性質。

（二）探究新知，討論原理

引入課題后，通過四個具體的操作，引導學生動手實踐，主動完成知識構建。

操作1：展示乙酸的物理性質和乙酸分子球根模型和結構式（如圖1）

1.前期準備。在開始教學前，教師收集一系列與乙酸的物理性質和分子結構相關的圖片資源，特別是能夠展示其三維形態的分子模型圖。

2.圖像展示。將之前準備好的乙酸相關圖片逐一展示，每展示一張圖片后，留出足夠的時間讓學生進行觀察和思考。此環節注重學生的主觀參與，鼓勵他們積極地觀察、思考并與同伴交流自己的觀點和見解。

3.問題提出。在圖片展示完畢后，教師提出設計好的問題：“這種物質與我們生活中常見的哪種物質相似？其分子結構有何特點？”此問題旨在引導學生進行更深層次的思考，從而激發他們對乙酸的進一步探究欲望。

操作2：討論醋酸去除水垢的原理

在探究醋酸去除水垢的機制時，教師精心策劃了一系列教學活動，旨在激發學生的探究欲望并鍛煉他們的分析和應用能力。為了確保每位學生都有平等的發言機會，教師為小組討論設定了時間限制，并在過程中給予提醒，確保討論的效率和深度。

1.分組與任務分配。教師將全班學生分為若干小組，每組約4～5人。在固定的分組中，學生可以更容易地展開討論和合作。

2.問題引導。教師提出問題：“醋酸為什么能有效去除水垢？與鹽酸、碳酸相比，它的酸性強度如何？”這些問題不僅能測試學生對酸的基本知識的理解，而且能鼓勵他們進行深入的思考。

3.材料提供。為了幫助學生更好地回答問題，教師為每組提供了一些基本的材料，包括酸的性質、水垢的組成等。同時，鼓勵學生回憶他們在日常生活中關于醋酸去除水垢的實際經驗。

4.小組討論。學生開始在小組內討論，分享自己的理解、疑惑和見解。

操作3：測定乙酸和鹽酸的pH值

1.準備實驗材料。教師為學生準備pH試紙或pH計以及乙酸和鹽酸的樣品。

2.提出問題引導思考。教師設計問題：“如何比較兩者的酸性？什么反應可以證明乙酸的酸性？”引導學生進行思考并激發他們的探究欲望。

3.演示實驗操作。為了確保測量的準確性，教師向學生詳細演示如何正確使用pH試紙或pH計進行測量，并強調各個操作的關鍵點和注意事項。

4.學生操作測量。在教師的指導下，學生開始按照演示的方法使用pH試紙或pH計對乙酸和鹽酸進行pH值的測量。

5.記錄測量數據。學生需要在測量過程中認真記錄乙酸和鹽酸的pH值結果，以供后續分析和討論。

6.數據分析與討論。學生根據所得的數據進行初步分析，比較乙酸和鹽酸的酸性，并嘗試解答前面提出的問題。

操作4：實驗探究乙酸酯化反應（如圖2）

1.明確實驗目的。讓學生明確這次實驗的目的是探究乙酸酯化反應，并理解其反應機制。

2.提出指導問題。教師提出問題：“為什么酯化反應需要催化劑？其反應機制是什么？”引導學生思考。

3.準備實驗材料。教師事先為學生準備乙酸、醇、濃硫酸、加熱設備等實驗材料和設備。

4.提供實驗步驟指導。學生根據教師提供的實驗步驟進行實驗，同時教師在關鍵環節給予口頭指導和建議。

5.開始實驗。學生按照指導進行實驗，認真觀察乙酸酯化反應的每個階段，并記錄下實驗中的關鍵現象。

6.小組討論。在實驗過程中，鼓勵學生進行小組討論，分享觀察到的現象，針對實驗中的問題進行分析和探討。

7.實驗總結。實驗結束后，學生在教師的引導下對實驗結果進行總結，并嘗試回答最初提出的問題，對乙酸酯化反應的機制進行深入探討。

（三）拓展提升，激發思考

在生態課堂的構建過程中，拓展提升環節起到至關重要的作用，主要目的是進一步激發學生的思考，幫助他們從宏觀和微觀層面更深入地理解所學知識，并將其應用于實際場景中。

1.關聯教學：在引入乙酸的話題后，教師可聯系日常生活中乙酸的應用以及其化學特性進行教學。如“乙酸除了在做菜中有應用，還在其他許多地方起到關鍵作用，它具有特殊的酸味，這是因為什么？”希望學生不僅僅停留在表面的觀察，而是進一步探究背后的化學原理。

2.實踐應用：為了加深學生對乙酸的理解，教師還可設計一個簡單的實驗活動。分發給每組學生一些乙酸和其他常見的家用物品，讓他們實際感受乙酸的酸性，并觀察其與其他物質的反應。在此過程中，教師要鼓勵學生分享他們的觀察和發現，從而進一步鞏固乙酸的相關知識。

六、教學反思

（一）問題的重要性與實踐價值

在乙酸的教學中，問題扮演了關鍵角色。具體而富有深度的問題，如“用飽和碳酸鈉吸收產物的益處是什么”，能集中和引發學生的興趣。為解決此問題，學生需深入探討碳酸鈉和乙酸的互動，尤其是在實際應用中思考如何優化使用飽和碳酸鈉溶液，既能提高產物純度，又可減少廢物產生。這種教學方法鼓勵了學生對實際問題的探索，從而加深了對知識的理解和應用。

（二）生態課堂的建構與學生參與度

生態課堂旨在為學生提供一個積極參與和交互的環境，而非單純的知識傳遞。在乙酸教學中，學生的參與度顯著，尤其是在乙酸酯化反應實驗中，面對預期外的實驗結果，如未完全反應的混合物，學生并未機械遵循步驟，而是主動求解。通過小組討論和調整實驗條件，他們探索了提高產率的方法，并成功地分享了其結論。這不僅強化了學生對實驗變量的理解，還培養了他們遇到問題時的主動解決精神。

綜上所述，本節課整體教學效果良好，但有一些細節需要改進。一方面，對于某些復雜的化學知識和實驗步驟，需要為學生提供更為詳細的指導和示范，以確保學生能夠準確理解和操作。另一方面，我們還可以進一步考慮如何設計更有挑戰性和深度的問題，以鍛煉學生的思維能力和創新精神。在未來的教學中，我們應更加重視生態課堂的反饋機制，及時收集學生的意見和建議，以持續優化教學方法和策略。

編輯：趙飛飛