基于趣味性的真实情境与驱动性任务链的素养为本的教学*

王彤彤 王素琴 黎泓波

摘要：瞄准高中化学中乙醇的教学内容，创设学生熟悉的真实生活情境，从情境中找到趣味实验素材去激发学生的学习兴趣，提升知识的掌握度。将“趣味实验”作为乙醇的情境素材引出乙醇的教学内容，以驱动性任务链为主线，提出待解决问题，引导学生自主探究，体会“结构决定性质，性质决定用途”的关系，基于素养为本的目标完成教学内容，达到高阶性的教学效果。

关键词：乙醇教学;真实情境;趣味实验;化学核心素养

文章编号：1008-0546（2022）02x-0002-05

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

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

在2018年教育部最新发布的《普通高中化学课程标准（2017年版）》中明确提出要重视开展“素养为本”的教学，倡导真实情境的创设，培养学生利用化学知识解决实际问题的能力[1]。因此教师在开展教学中要以真实情境为载体，挖掘情境背后蕴含的学科问题，培养学生的化学核心素养。

通过对近几年来有关乙醇教学的相关文献进行梳理，发现大多数作者在教学时将乙醇与诗酒文化结合起来[2-4]，而以趣味实验为情境线进行教学的寥寥无几。与常规化学实验相比，趣味实验自带魔术基因，其表现形式新颖，贴近生活，具有“趣、简、省、巧、新”的特点[5]，趣味情景实验能吸引学生注意力，激发学生探索未知世界的兴趣，笔者尝试把趣味实验贯穿到课堂教学中去。本文以乙醇为研究对象，趣味实验为“知识调味品”，驱动性任务链为教学主线，将课堂分为实验导入、探析结构、化学性质、社会价值四个环节，通过趣味实验“烧不坏的手帕”引入课题，并将其贯穿到整个乙醇的课堂教学中，提出探究活动的问题线，学生在探究活动中以生活经验得出医用酒精的主要成分是乙醇，通过分析生活现象总结归纳出乙醇的物理性质，以生活用品的模型拼插探究出乙醇的结构式，通过以“为什么手帕烧不坏”为问题线，结合观看工匠焊接铜银器的视频引出对乙醇化学性质的探究，再以酒驾后酒精检测仪的使用、酒在人体内的转化过程等逐步深入学习，教学内容明确。教学以趣味实验问题线引出对医用酒精主要成分、乙醇结构、性质及用途的探究，在乙醇知识的学习中步步深入，环环相扣，引导学生分析问题、解决问题，培养学生的化学核心素养。

一、教学设计的依据

1.内容分析（如表1）

2.学情分析

已知：乙醇的化学式、俗称、物理性质、可燃性以及简单用途。

未知：乙醇的微观结构、官能团和除燃烧以外的其他化学性质。

能知：乙醇结构、化学性质学习。

难知：以官能团为核心分类的“官能团决定一类有机化合物性质”的认识方法。

二、教学目标

1.通过生活情景能说出乙醇的物理性质。通过模型拼插探究，认识乙醇分子的空间结构和同分异构现象。同时结合趣味实验从宏观现象引出对物质微

观结构的探究，培养学生通过实验操作、分析推理、归纳总结等方法初步认识研究对象的一般思路。

2.通过乙醇催化氧化实验探究，加深学生对乙醇还原性质的认识，培养学生从化学视角观察生活和解决实际问题的能力。同时结合动画演示微观反应机理的方式，从断键的角度分析乙醇催化氧化，强化“结构决定性质”的观念。

3.通过联系生产生活实例，介绍乙醇用途，构建“性质决定用途”这一模型认知，形成化学解决生活实际问题的认识，培养学生科学态度与社会责任素养。

三、设计思路

四、教学过程

教学环节一：实验导入

【教师活动】课前调查（如表3）：

从生活中挑选易得到且能浸入医用酒精的可燃物，即纸条、布条、棉手帕，发现不同材质的可燃物其着火点、酒精浸湿量不同，因酒精沸点低，点燃浸有医用酒精的可燃物，其原理是酒精挥发出来燃烧，而水则会变成水蒸气挥发，带走可燃物上的部分热量，从而降低可燃物的温度，使其达不到着火点从而保护可燃物。因此应选择着火点高，酒精浸湿量多的材質进行演示实验，酒精浸湿量越多，其燃烧时间越久，则实验现象越明显。

为使实验现象明显，课堂上可采用着火点高，燃烧时间久的棉手帕演示实验。

趣味实验：将体积分数为75%的医用酒精倒入烧杯中，取一块棉手帕在烧杯中浸泡，待完全湿透后取出，用镊子夹住手帕，在酒精灯上燃烧，待火焰熄灭后，手帕完好无损。

以趣味实验引入课题，提出问题：浸湿手帕的液体是什么？其主要成分是什么？提示：通过观察液体的外观和闻气味的方式。

【学生活动】观看实验，观察液体外观，闻气味，回答教师问题。

设计意图：以“烧不坏的手帕”趣味实验引入课题，能吸引学生注意力，激发学生学习兴趣，在学生鉴别液体的过程中培养他们观察和分析能力。

【教师活动】大家在初中已经简单地学习过乙醇，结合生活常识，请解释以下现象，试着归纳出乙醇的物理性质。

（1）乙醇的密度为0.789g/cm3。（2）乙醇的熔点为-114°C，沸点为78°C。（3）打针注射之前在皮肤上涂抹消毒液（医用酒

精），皮肤有凉飕飕的感觉。（4）白酒的酒精浓度从28%-68%不等。【学生活动】从色、味、态、密度、熔沸点、溶解性、

特殊性质等角度归纳乙醇的物理性质。

设计意图：从生活中提取素材，贴近学生生活，学生通过分析推理能自主建构乙醇的物理性质，在此过程中，培养学生掌握物质物理性质的一般学习方法，体现了“模型认知”素养。

教学环节二：探析结构

【教师活动】提出问题：在初中已知乙醇的分子式为C2H6O，那么乙醇的结构是怎样的？结合之前学习乙烷的结构式，根据有机物中“碳原子形成四个键、氢原子形成一个键、氧原子形成两个键”的原则，选择橡皮泥、毛线球、牙签等生活用品搭建乙醇分子模型。

【学生实验】搭建乙醇分子模型（如图1）

设计意图：通过用生活用品去搭建乙醇分子模型，增加了化学与生活的联系。在已有知识的基础上学习新知识，降低了学习难度，培养学生迁移能力。

【教师活动】根据学生搭建的乙醇分子模型，写出乙醇分子可能的结构式：

提出问题：乙醇分子的结构到底是哪一种？如何通过简单实验进行验证？

【学生活动】1.小组讨论两种结构式的区别，提出实验方案：根据钠与水反应，说明O-H键容易断裂，可以验证乙醇是否与金属钠发生化学反应。学生质疑：乙醇与钠发生反应也可能是C-H键断裂，无法判断结构式。

设计意图：培养学生小组合作的意识，引导学生学会知识迁移，能够进行实验探究，在此过程中体现了“科学探究与创新意识”素养。

【教师活动】展示资料卡片：金属钠保存在煤油中，煤油的主要成分是烃类。教师演示实验：拔下活塞芯杆，将绿豆大小的钠块放入注射器针筒中，按上活塞芯杆用力推压，排空空气，缓缓吸入乙醇3mL，用橡胶塞密封注射器的针头，待反应停止后拔掉橡胶塞，将注射器针头靠近酒精灯火焰，匀速缓慢推动活塞芯杆，点燃气体，可观察到氢气安静的燃烧（如图2）。

【学生活动】对比钠与水反应的实验现象填写表格，见表4。

【教师活动】分析乙醇分子的断键位置，得出乙醇HH分子中存在-OH，乙醇结构式为H—C—C—O—H。

展示模型：乙醇的球棍模型和比例模型。提出问题：根据乙醇和钠的实验现象写出其化学方程式。【学生活动】书写乙醇和钠的化学方程式。

设计意图：通过性质引入对乙醇结构的探究，以已有知识和问题逐步探究出乙醇的分子结构。在从宏观现象引出对微观结构的探究中，体现“宏观辨识与微观探析”素养。

教学环节三：化学性质

【教师活动】提出问题：为什么手帕烧不坏？这体现了乙醇什么性质？请书写化学反应方程式。

【学生活动】回答手帕烧不坏的原因，书写乙醇和氧气反应的化学方程式。

设计意图：以趣味实验为线索贯穿整堂课，让学生能沉浸在情境中，抛出的问题能激发学生探究的兴趣，提高学生学习的积极性。

【教师活动】播放工匠焊接铜银器的视频。演示实验：模拟视频中乙醇被氧化为乙醛的过程，即乙醇的催化氧化。提出问题：乙醇发生了什么反应？铜在催化氧化实验中起了什么作用？

【学生活动】1、观看视频，进行乙醇催化氧化探究实验，观察实验现象。2、分析乙醇催化氧化过程，回答教师问题，得出铜在催化氧化实验中起催化作用。

设计意图：乙醇催化氧化内容的教学“从生活走进化学”，同时结合实验探究，学生通过观察分析，更容易掌握乙醇的氧化性质，在此过程中，培养了学生从化学视角观察生活并解决实际生活问题的能力。

【教师活动】播放动画演示乙醇催化氧化微观反应机理，引导学生分析出：氧原子和乙醇分子中的两个氢原子结合生成水脱去，而乙醇上的碳氧单键变成了碳氧双键，生成乙醛。提出问题：所有的醇都能发生催化氧化反应吗？

【学生活动】小组讨论，分析得出醇发生催化氧化的条件：与羟基相連的碳原子上必须有氢原子。

设计意图：利用动画去演示乙醇催化氧化的微观反应机理，降低学生学习难度，激发学生学习兴趣，同时总结醇催化氧化发生的条件，从断键角度巩固了新知，完善了知识网络，强化了“结构决定性质”的观念，体现了“宏观辨识与微观探析”素养。

教学环节四：社会价值

【教师活动】提出问题：乙醇在生活中还有哪些用途呢？播放警察使用酒精检测仪的视频，讲解酒精检测仪原理。

【学生活动】观看视频，了解酒精检测仪的工作原理。

设计意图：对酒精检测仪工作原理的讲解采用了“从化学走向生活”的方式，强化了“性质决定用途”观念，让学生学会用化学知识解释生活现象，体会到化学与生活息息相关，培养学生“科学态度与社会责任”核心素养。

【教师活动】播放李某因过量饮酒导致酒精中毒新闻报道。引出人饮酒后，乙醇在体内的变化。

【学生活动】观看视频，根据教师分析尝试书写乙醇代谢的相关化学反应方程式。

设计意图：通过观看新闻报道，让学生认识到酗酒的危害，了解酒精在人体内的变化，巩固乙醇的氧化性质，强化学生的社会责任意识。

【教师活动】展示图片。提出问题：通过本节课的学习，你知道了乙醇的哪些用途？

【学生活动】回答乙醇用途。

设计意图：通过展示乙醇在生产生活中用途的图片，学生结合本节课学习的性质以及了解的生活常识，归纳乙醇的用途，强化了“性质决定用途”观念，让学生体会到化学与生活息息相关。

【教师活动】布置作业：探究家庭中的消毒液主要成分是什么？其消毒杀菌的原理是什么？与酒精消毒原理有何不同？

五、板书设计

1.物理性质

无色液体、有特殊香味、密度小于水、易挥发、与水以任意比例互溶

2.结构

结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH

官能团：-OH（羟基）

3.化学性质

（1）乙醇与钠反应

2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑

（2）氧化反应

1可燃性CH3CH2OH+3O2点燃

乙醇

2CO2+3H2O

2催化氧化2CH3CH2OH+O2Cu

4.用途（略）

六、教学反思

本文以趣味实验为元素，驱动性任务链为教学主线，抛出与乙醇结构、性质、用途环环相扣的问题线，引导学生自主探究。趣味实验是因认知缺陷而存在的，其背后隐藏着丰富的化学知识。为了激发学生学习兴趣，让学生学会用化学知识解释生活现象，不断探索未知世界，趣味实验起着非常重要的作用。本教学设计从导入-性质-结构-性质-用途层层递进，培养了学生“结构决定性质，性质决定用途”的证据推理与模型认知素养，在整个教学过程中从生活取材，以烧不着的手帕为引，用生活用品拼插模型，使用注射器进行实验探究，观看工匠焊接铜银器的视频，学习酒驾后酒精检测仪的使用，研究人体醉酒现象等探究线索，从结构、性质、用途，逐步引导学生完成乙醇的自主建构，培养了学生自主学习能力，真正提升学生的化学核心素养。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]马燕，吴晓红.基于诗酒文化的“乙醇”教学设计[J].化学教与学，2020（05）：70-73.

[3]杨雪丽.基于学生化学核心素养发展的问题化学习教学设计——以“生活中常见的有机物——乙醇”为例[J].化学教与学，2020（02）：38-40，58.

[4]张礼聪，周红军，卓金镇，王素丽.从“酒文化”中品味化学——乙醇的教学设计[J].化学教与学，2017（03）：66-68，15.

[5]胡绮妙.例谈初中化学趣味实验的设计及应用[J].化学教学，2015（06）：56-60.