以蔗糖為主題的問題驅動式教學研究

摘" 要：本文以生活中常見物質蔗糖為主題，以溶糖、制糖與用糖為教學主線，用驅動性問題引導學生分析真實情境下溶液的成分與變化，構建溶液相關概念的認知體系，發展學生利用溶液知識解決實際問題的能力。

關鍵詞：溶液；復習課；問題驅動；蔗糖

文章編號：

1008-0546（2024）14-0079-03""" 中圖分類號：

G632.41""" 文獻標識碼：

B

一、教學內容及現狀分析

1. 教學內容分析

本節課的教學內容為人教版化學九年級下冊［1］第九單元“溶液”的單元復習課。本單元包含溶液的形成、溶解度、溶液的濃度三個課題，首次從定性的角度分析溶液的特征與組成，從定量角度去分析溶液的限度與濃度，讓學生系統認識溶液的相關知識，為接下來有關溶液變化的學習奠定基礎。

本單元涉及概念較多，是初中化學教學的重難點。為避免學生感覺乏味而降低學習熱情，本節復習課精選教學內容，以身邊常見物質蔗糖為主題，用科學實驗探究蔗糖的溶解，用古法蔗糖的視頻分析結晶的原理，用糖漿的標簽上的信息搭建溶液知識與生活真實情境的橋梁，發展學生解決問題的能力，親身體驗化學的學科價值。

2. 教學現狀分析

（1）研究現狀分析。

有關“溶液”單元復習的教研類文獻顯示，情境化教學在溶液復習課中的應用為近年來研究的熱點。例如，方敏［2］以無土栽培的營養液配制為教學情境，將枯燥抽象的理論復習轉化為有趣的情境教學；宋曙波［3］以卓筒井制鹽工藝為趣味情境，在解決問題過程中構建知識體系；李斌等［4］創設海水曬鹽和大布蘇湖制堿情境，在解決問題過程中促使知識素養化；鄭曉明［5］以氫氧化鈉為教學主線，促進學生深度學習；趙方［6］以千禧果的溶解為實驗情境，通過問題驅動實現學生觀念的建構；林豐［7］以冰紅茶的秘密為例，提出基于項目式學習的溶液復習課的實踐與思考。

然而，很少有以某種生活中常見具體物質為載體的“溶液”單元復習課。

（2）學生學習現狀分析。

溶液是初中化學的重要內容，但其概念枯燥抽象、計算乏味，成為學習難點。在平時的教學中，筆者通過課堂觀察和作業反饋發現學生對本單元的學習存在以下問題：一是對概念的核心要素理解不透，很多學生對溶解度概念理解不清晰，忽視溶解度概念中“100 g溶劑”這個標準，或將“100 g溶劑”當成“100 g溶液”等情況；二是相關概念相互干擾，將溶質溶解能力和真實的溶液成分相混淆，認為溶解度增加代表著溶質一定增加；三是條件改變時，學生無法準確把握有關概念之間各種量的變化情況，如結晶過程中各種量的變化等。

二、教學思想

復習課是“溫故”，更要“知新”。基于上述分析，本節課的教學思想主要表現在以下兩方面：①以生活中常見物質蔗糖為主題，從生活情境中提煉教學素材，使學生關注生活中的化學，建立溶液知識與實際應用的橋梁，體驗化學學科的社會價值。②以溶糖、制糖、用糖

為教學主線，重構教學過程，找到原本零散的知識之間的內在聯系，有利于學生將溶液相關知識結構化，發展學生的認知思路水平。

三、教學目標

本節課的教學目標具體如下。

（1）通過觀察蔗糖溶于水的實驗現象，畫出微觀示意圖，理解溶液形成的宏觀現象與微觀過程。

（2）通過觀看制糖視頻，分析制糖過程，理解飽和溶液與不飽和溶液的相互轉化方法和結晶原理，并建立起飽和溶液、溶解度與溶質質量分數等概念之間的聯系。

（3）通過研究糖漿的標簽，引導學生學會綜合運用溶液的有關知識去解決實際問題，同時也切實感受到化學就在我們身邊，體驗學以致用帶來的快樂。

四、教學與評價思路

本節課的教學與評價思路巧妙融合，具體如圖1所示。以生活中常見的物質蔗糖為主題，以溶糖、制糖、用糖為主線，引導學生深入淺出地探索化學原理，激發學生興趣與思考，發展學生的化學核心素養。

五、教學實錄

1. 環節一" 情境引入，理解溶液的概念與組成

［教師］果粒橙、蒸餾水、酒精消毒液、糖漿中哪些物質屬于溶液？

怎么知道糖漿中含有哪些物質？

［學生］觀察配料表。

［教師］糖漿的成分為白砂糖和水。白砂糖的主要成分為蔗糖，它的化學式為C12H22O11。糖漿為蔗糖的水溶液。

［設計意圖］利用身邊實物激發學生的興趣，發展學生對溶液概念的理解。

2. 環節二" 宏觀和微觀結合，實驗探究蔗糖溶液的形成

［教師］蔗糖溶于水，有什么現象？

除了蔗糖溶解，還可能發生了什么變化？如何知道蔗糖溶解時其熱量是否發生了變化？

［學生實驗］分別向裝有氯化銨、氫氧化鈉、蔗糖、氯化鈉固體的燒杯中，加入50mL蒸餾水并攪拌。觀察到固體溶解后，將配制好的溶液分別倒入瓶口放有鵪鶉蛋的瓶中。

［學生］實驗發現，氯化銨溶解時吸熱，瓶內壓強變小，鵪鶉蛋被吸進去。氫氧化鈉溶解時放熱，燒瓶內壓強變大，鵪鶉蛋被沖出來。蔗糖和氯化鈉溶于水的宏觀現象為固體溶解，溶解時溫度變化不大。

［教師］蔗糖溶解與氯化鈉溶解的宏觀現象相同，那它們溶解的微觀過程是不是也相同？

［學生實驗］蔗糖溶液和氯化鈉溶液導電實驗。

［學生］觀察實驗現象發現蔗糖溶液不能導電，而氯化鈉溶液能導電。可能是由于蔗糖溶液中沒有自由移動的離子。

［教師］能不能畫出兩種溶液的微觀粒子示意圖？能否從微粒種類、個數與間隔等方面評價所畫的微觀圖？

［學生活動］繪制微觀示意圖。

［設計意圖］實驗探究蔗糖溶解，幫助學生全面理解蔗糖溶液形成的宏觀現象與微觀過程。

3. 環節三" 走進古代制糖，理解制糖過程中的溶液的變化

［教師］蔗糖晶體如何制取？

［教師活動］播放制糖視頻：古法制糖可以分為榨汁、熬糖與結晶等三個步驟。熬糖的目的是蒸發溶劑，將蔗糖的不飽和溶液變為飽和溶液。

［教師］在制糖過程中蔗糖溶解度隨溫度怎樣變化？

［學生］蔗糖的溶解度可能隨溫度升高而增大。

［教師活動］展示蔗糖在不同溫度下的溶解度（見表1）［8］，證明學生的猜想是正確的。

［設計示意圖］通過分析視頻中的制糖過程，學生深入認識制糖過程中溶液的變化，復習飽和溶液與不飽和溶液的轉化方法與結晶的原理，將理論與實踐相結合，體驗化學源于生活，又能用于生活。

［教師］25℃時，蔗糖的溶解度大約是多少？

［學生活動］根據蔗糖的溶解度，繪制出其溶解度曲線圖，并找出25℃時蔗糖的溶解度為210g。

［設計意圖］利用古法制糖情境，引導學生將知識相關概念的認知結構化，發展學生對溶液變化的認識水平。

4. 環節四" 研究糖漿標簽，運用溶液知識解決問題

［教師］25℃時，蔗糖的溶質質量分數最大值為多少？

［學生］計算得出此時溶質質量分數為67.7%。

［知識歸納］①同溫下，飽和溶液的溶質質量分數最大。

②飽和溶液溶液質量分數=溶解度100g＋溶解度×100%。

［教師］如何判斷這瓶糖漿是不是飽和溶液？

［學生1］可以往糖漿溶液中繼續加少量的蔗糖，觀察蔗糖是否繼續溶解來判斷是否為飽和溶液。

［學生2］稍微降溫觀察是否有晶體析出。

［教師］能不能根據數據進行推導？根據標簽上成分表，這瓶蔗糖溶液的溶質質量分數為多少？

［學生］根據標簽上的數據，計算出這瓶蔗糖溶液的溶質質量分數為68%，與25℃時蔗糖的溶質質量分數最大值近似相等，從數據上分析得出這瓶糖漿為蔗糖的飽和溶液。

［教師］根據蔗糖的適用方法，加水稀釋后，蔗糖溶液中溶質質量、溶劑質量、溶液質量與溶質質量分數會如何變化？

根據標簽上注意事項，什么季節可能出現晶體？

降溫結晶后，這瓶蔗糖溶液中溶質質量、溶劑質量、溶液質量與溶質質量分數會如何變化？

［學生活動］結合標簽回答問題。

［課堂檢測］將100g 25℃的蔗糖飽和溶液分別進行如下操作后（見表2），所得溶液與原溶液相比，變化結果完全正確的是（" ）。

表2" 課堂檢測題

選項操作溶質質量溶液質量溶質的質量分數蔗糖的溶解度

A升溫變大變大不變變大

B降溫變小變小不變變小

C加入蔗糖固體不變變大變大變大

D恒溫蒸發水分變小變小不變不變

［設計意圖］通過提取糖漿標簽上營養成分表、使用方法、注意事項等信息，引導學生應用溶液相關知識去解決真實情境中的問題，加深對知識的理解，提升解決問題的能力。此外，通過課堂檢測，評估學生對真實溶液成分的分析能力。

六、教學效果與反思

1. 優選素材煥生機

本節課采用科學實驗、有趣視頻與生活實物等素材串起了溶液的相關知識，激發了學生的學習興趣。課后學生評價這是一節有意思的復習課。趣味實驗不僅激發了學生的探究熱情，還實現了由宏觀現象進入微觀探析，發展了學生的化學學科核心素養。

2. 精設問題促思維

富有價值的問題能激發學生高水平的思維。本節課利用“蔗糖溶于水，有什么現象”“25℃時，蔗糖的溶解度大約是多少”“如何判斷這瓶糖漿是不是飽和溶液”等真實的問題情境來驅動學習活動的開展。驅動性問題推動學生由淺層思維步入深度思維，同時也保持學生對課堂的專注。通過學生的課堂對話來看，多數學生能掌握各相關概念之間的聯系，實現了知識目標的落實，同時思維能力也得到了發展。

參考文獻

［1］王晶，鄭長龍.義務教育教科書" 化學" 九年級" 下冊［M］.北京：人民教育出版社，2012.

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［3］宋曙波.在趣味情境中構建知識體系——初中化學《溶液》復習課的實踐與思考［J］.中學教學參考，2016（29）：47-48.

［4］李斌，劉建華.促進知識素養化的情境教學——以“溶液單元復習”為例［J］.化學教育（中英文），2019（23）：18-22.

［5］鄭曉明.以氫氧化鈉為主線的深度學習——以“溶液”單元復習課的教學為例［J］.化學教育（中英文），2019（15）：23-27.

［6］趙方.情境引線，打造“素養為本”的化學課堂——以《溶液專題復習》為例［J］.化學教與學，2020（3）：31-32，47.

［7］林豐.基于項目式學習的溶液復習課的實踐與思考——以“冰紅茶的秘密”為例［J］.化學教與學，2020（8）：79-81.

［8］李埴.初中化學學習250問［M］.北京：北京教育出版社，1994.