以蔗糖為主題的問題驅(qū)動式教學(xué)研究

摘" 要：本文以生活中常見物質(zhì)蔗糖為主題，以溶糖、制糖與用糖為教學(xué)主線，用驅(qū)動性問題引導(dǎo)學(xué)生分析真實情境下溶液的成分與變化，構(gòu)建溶液相關(guān)概念的認知體系，發(fā)展學(xué)生利用溶液知識解決實際問題的能力。

關(guān)鍵詞：溶液；復(fù)習(xí)課；問題驅(qū)動；蔗糖

文章編號：

1008-0546（2024）14-0079-03""" 中圖分類號：

G632.41""" 文獻標(biāo)識碼：

B

一、教學(xué)內(nèi)容及現(xiàn)狀分析

1. 教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容為人教版化學(xué)九年級下冊［1］第九單元“溶液”的單元復(fù)習(xí)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(xué)生系統(tǒng)認識溶液的相關(guān)知識，為接下來有關(guān)溶液變化的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

本單元涉及概念較多，是初中化學(xué)教學(xué)的重難點。為避免學(xué)生感覺乏味而降低學(xué)習(xí)熱情，本節(jié)復(fù)習(xí)課精選教學(xué)內(nèi)容，以身邊常見物質(zhì)蔗糖為主題，用科學(xué)實驗探究蔗糖的溶解，用古法蔗糖的視頻分析結(jié)晶的原理，用糖漿的標(biāo)簽上的信息搭建溶液知識與生活真實情境的橋梁，發(fā)展學(xué)生解決問題的能力，親身體驗化學(xué)的學(xué)科價值。

2. 教學(xué)現(xiàn)狀分析

（1）研究現(xiàn)狀分析。

有關(guān)“溶液”單元復(fù)習(xí)的教研類文獻顯示，情境化教學(xué)在溶液復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用為近年來研究的熱點。例如，方敏［2］以無土栽培的營養(yǎng)液配制為教學(xué)情境，將枯燥抽象的理論復(fù)習(xí)轉(zhuǎn)化為有趣的情境教學(xué)；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(gòu)建知識體系；李斌等［4］創(chuàng)設(shè)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(yǎng)化；鄭曉明［5］以氫氧化鈉為教學(xué)主線，促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)；趙方［6］以千禧果的溶解為實驗情境，通過問題驅(qū)動實現(xiàn)學(xué)生觀念的建構(gòu)；林豐［7］以冰紅茶的秘密為例，提出基于項目式學(xué)習(xí)的溶液復(fù)習(xí)課的實踐與思考。

然而，很少有以某種生活中常見具體物質(zhì)為載體的“溶液”單元復(fù)習(xí)課。

（2）學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀分析。

溶液是初中化學(xué)的重要內(nèi)容，但其概念枯燥抽象、計算乏味，成為學(xué)習(xí)難點。在平時的教學(xué)中，筆者通過課堂觀察和作業(yè)反饋發(fā)現(xiàn)學(xué)生對本單元的學(xué)習(xí)存在以下問題：一是對概念的核心要素理解不透，很多學(xué)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(biāo)準(zhǔn)，或?qū)ⅰ?00 g溶劑”當(dāng)成“100 g溶液”等情況；二是相關(guān)概念相互干擾，將溶質(zhì)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(zhì)一定增加；三是條件改變時，學(xué)生無法準(zhǔn)確把握有關(guān)概念之間各種量的變化情況，如結(jié)晶過程中各種量的變化等。

二、教學(xué)思想

復(fù)習(xí)課是“溫故”，更要“知新”?；谏鲜龇治?，本節(jié)課的教學(xué)思想主要表現(xiàn)在以下兩方面：①以生活中常見物質(zhì)蔗糖為主題，從生活情境中提煉教學(xué)素材，使學(xué)生關(guān)注生活中的化學(xué)，建立溶液知識與實際應(yīng)用的橋梁，體驗化學(xué)學(xué)科的社會價值。②以溶糖、制糖、用糖

為教學(xué)主線，重構(gòu)教學(xué)過程，找到原本零散的知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，有利于學(xué)生將溶液相關(guān)知識結(jié)構(gòu)化，發(fā)展學(xué)生的認知思路水平。

三、教學(xué)目標(biāo)

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)具體如下。

（1）通過觀察蔗糖溶于水的實驗現(xiàn)象，畫出微觀示意圖，理解溶液形成的宏觀現(xiàn)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(zhuǎn)化方法和結(jié)晶原理，并建立起飽和溶液、溶解度與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)等概念之間的聯(lián)系。

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

四、教學(xué)與評價思路

本節(jié)課的教學(xué)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(zhì)蔗糖為主題，以溶糖、制糖、用糖為主線，引導(dǎo)學(xué)生深入淺出地探索化學(xué)原理，激發(fā)學(xué)生興趣與思考，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

五、教學(xué)實錄

1. 環(huán)節(jié)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(zhì)屬于溶液？

怎么知道糖漿中含有哪些物質(zhì)？

［學(xué)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(xué)式為C12H22O11。糖漿為蔗糖的水溶液。

［設(shè)計意圖］利用身邊實物激發(fā)學(xué)生的興趣，發(fā)展學(xué)生對溶液概念的理解。

2. 環(huán)節(jié)二" 宏觀和微觀結(jié)合，實驗探究蔗糖溶液的形成

［教師］蔗糖溶于水，有什么現(xiàn)象？

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

［學(xué)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(xué)生］實驗發(fā)現(xiàn)，氯化銨溶解時吸熱，瓶內(nèi)壓強變小，鵪鶉蛋被吸進去。氫氧化鈉溶解時放熱，燒瓶內(nèi)壓強變大，鵪鶉蛋被沖出來。蔗糖和氯化鈉溶于水的宏觀現(xiàn)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(xiàn)象相同，那它們?nèi)芙獾奈⒂^過程是不是也相同？

［學(xué)生實驗］蔗糖溶液和氯化鈉溶液導(dǎo)電實驗。

［學(xué)生］觀察實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)蔗糖溶液不能導(dǎo)電，而氯化鈉溶液能導(dǎo)電?？赡苁怯捎谡崽侨芤褐袥]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(shù)與間隔等方面評價所畫的微觀圖？

［學(xué)生活動］繪制微觀示意圖。

［設(shè)計意圖］實驗探究蔗糖溶解，幫助學(xué)生全面理解蔗糖溶液形成的宏觀現(xiàn)象與微觀過程。

3. 環(huán)節(jié)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??？

［教師活動］播放制糖視頻：古法制糖可以分為榨汁、熬糖與結(jié)晶等三個步驟。熬糖的目的是蒸發(fā)溶劑，將蔗糖的不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤骸?/p>

［教師］在制糖過程中蔗糖溶解度隨溫度怎樣變化？

［學(xué)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(xué)生的猜想是正確的。

［設(shè)計示意圖］通過分析視頻中的制糖過程，學(xué)生深入認識制糖過程中溶液的變化，復(fù)習(xí)飽和溶液與不飽和溶液的轉(zhuǎn)化方法與結(jié)晶的原理，將理論與實踐相結(jié)合，體驗化學(xué)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(xué)生活動］根據(jù)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(shè)計意圖］利用古法制糖情境，引導(dǎo)學(xué)生將知識相關(guān)概念的認知結(jié)構(gòu)化，發(fā)展學(xué)生對溶液變化的認識水平。

4. 環(huán)節(jié)四" 研究糖漿標(biāo)簽，運用溶液知識解決問題

［教師］25℃時，蔗糖的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)最大值為多少？

［學(xué)生］計算得出此時溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為67.7%。

［知識歸納］①同溫下，飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)最大。

②飽和溶液溶液質(zhì)量分數(shù)=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(xué)生1］可以往糖漿溶液中繼續(xù)加少量的蔗糖，觀察蔗糖是否繼續(xù)溶解來判斷是否為飽和溶液。

［學(xué)生2］稍微降溫觀察是否有晶體析出。

［教師］能不能根據(jù)數(shù)據(jù)進行推導(dǎo)？根據(jù)標(biāo)簽上成分表，這瓶蔗糖溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少？

［學(xué)生］根據(jù)標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)，計算出這瓶蔗糖溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為68%，與25℃時蔗糖的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)最大值近似相等，從數(shù)據(jù)上分析得出這瓶糖漿為蔗糖的飽和溶液。

［教師］根據(jù)蔗糖的適用方法，加水稀釋后，蔗糖溶液中溶質(zhì)質(zhì)量、溶劑質(zhì)量、溶液質(zhì)量與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)會如何變化？

根據(jù)標(biāo)簽上注意事項，什么季節(jié)可能出現(xiàn)晶體？

降溫結(jié)晶后，這瓶蔗糖溶液中溶質(zhì)質(zhì)量、溶劑質(zhì)量、溶液質(zhì)量與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)會如何變化？

［學(xué)生活動］結(jié)合標(biāo)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(jié)果完全正確的是（" ）。

表2" 課堂檢測題

選項操作溶質(zhì)質(zhì)量溶液質(zhì)量溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)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(fā)水分變小變小不變不變

［設(shè)計意圖］通過提取糖漿標(biāo)簽上營養(yǎng)成分表、使用方法、注意事項等信息，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用溶液相關(guān)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(xué)生對真實溶液成分的分析能力。

六、教學(xué)效果與反思

1. 優(yōu)選素材煥生機

本節(jié)課采用科學(xué)實驗、有趣視頻與生活實物等素材串起了溶液的相關(guān)知識，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課后學(xué)生評價這是一節(jié)有意思的復(fù)習(xí)課。趣味實驗不僅激發(fā)了學(xué)生的探究熱情，還實現(xiàn)了由宏觀現(xiàn)象進入微觀探析，發(fā)展了學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2. 精設(shè)問題促思維

富有價值的問題能激發(fā)學(xué)生高水平的思維。本節(jié)課利用“蔗糖溶于水，有什么現(xiàn)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(qū)動學(xué)習(xí)活動的開展。驅(qū)動性問題推動學(xué)生由淺層思維步入深度思維，同時也保持學(xué)生對課堂的專注。通過學(xué)生的課堂對話來看，多數(shù)學(xué)生能掌握各相關(guān)概念之間的聯(lián)系，實現(xiàn)了知識目標(biāo)的落實，同時思維能力也得到了發(fā)展。

參考文獻

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