由引发学生的认知冲突入手

严春　吴永才

【摘 要】以沪教版“有机物”专题复习为例，围绕追溯玉米塑料的来源、探究玉米淀粉的转变、感悟玉米塑料的用途三个环节，逐步建构玉米变塑料的知识网络，体悟真实、有用的化学，为学生的核心素养发展服务。

【关键词】有机物；复习教学；初中化学

【中图分类号】G633.8 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2017）59-0047-03

【作者简介】1.严春，江苏省常州市武进区星辰实验学校（江苏常州，213161）教师，高级教师，常州市初中化学骨干教师；2.吴永才，江苏省常州市教育科学研究院（江苏常州，213001）教研员，正高级教师。

一、设计思想

着眼于学生核心素养的形成，让兴趣的点燃与保持、知识的点击与链接、思维的碰撞与创新、智慧的生成与提升、能力的形成與发展等，都紧紧围绕学生这一核心展开，将“人”置于课堂的中央，是笔者教学设计的出发点。为此，笔者尝试以沪教版“有机物”专题复习为例，以讲述故事的方式，围绕“追溯玉米塑料的来源、探究玉米淀粉的转变、感悟玉米塑料的用途”三个环节，逐步建构玉米变塑料的知识网络，让学生体悟真实、有用的化学。运用宏观与微观、定性与定量相结合的学科思想和方法寻找证据，推出合理结论，促进化学学科观念的形成。通过自主互助、实验探究、交流分享、总结反思、课堂辩论等活动，加深学生对质量守恒定律及酸类物质具有相似化学性质的认识和理解。以下提供主要的教学环节与片段实录。

二、教学实录

1.微视频引入课题。

在上课初始，播放从实地考察玉米种植基地到3D打印产品的全过程的微视频，由此引入课题“玉米变塑料的故事”。

（设计意图：通过微视频播放及实物展示，尽量拉近现实生活与学生的距离，让学生真切地感悟到生活的化学、真实的化学、有用的化学，从而引发学生的认知冲突，激发学生探究的激情。）

2.追溯玉米塑料的来源。

师：你认为玉米中哪种营养物质最有可能变为塑料？为什么？

生：淀粉。因为含量最高。

师（实物展示玉米淀粉）：玉米淀粉是如何形成的？

生：通过植物光合作用形成的。

（设计意图：让学生弄清楚玉米塑料的来源，为后续教学展开埋下伏笔，这也是玉米变塑料故事的开端。）

3.探究玉米淀粉的转变。

师：玉米淀粉可以转变成哪些物质？

生：可以转变成碳、一氧化碳、二氧化碳和水、葡萄糖等。

师：葡萄糖又可转变成哪些物质？

生：碳、一氧化碳、酒精、二氧化碳和水等。

师：同学们，葡萄糖在无氧的条件下还可以合成物质R。在玉米淀粉转变为塑料的过程中，物质R起着非常重要的作用。那么，物质R的组成与结构、化学性质如何？我们得进行一番探究才行。R中含有哪些元素？

生：R中含有碳、氢、氧元素。

师：你能设计什么反应原理来探究R中含有碳、氢、氧元素？

生：根据R+O2→CO2+H2O，反应生成二氧化碳说明R中含有碳元素，生成水说明R中含有氢元素。

师：那么，R中氧元素怎么确定呢？

生：只要算出CO2中m（O）与H2O中的m（O）之和，与参加反应的氧气中m（O）的进行比较，若相等，R中不含氧元素，若不等，R中含有氧元素。

师：除了上述的思路之外，有没有探究R中是否含有氧元素的不同思路？

生：可以算出一定量CO2中m（C）与H2O中m（H）的质量和，与参加反应的m（R）进行比较，若相等，则R中不含氧元素，若不等，R中含有氧元素。

师：说明我们可以用不同的方法来探究物质R中是否含有氧元素。知道了原理之后，我们该选择哪些装置来测定生成二氧化碳和水的质量呢？

学生连接装置，如图1。

师：准确称取3.0gR放入硬质玻璃管中，使之完全燃烧，测得浓硫酸、碱石灰装置分别增重1.8g和4.4g，理论上完全吸收。①计算判断R的元素组成。②计算物质R中元素质量比。（C-12，H-1，O-16）

计算过程略。

（在此处，笔者还插入了一段相关的化学史内容，介绍了1831年德国化学家李比希最早提出测定有机化合物中碳氢元素质量分数的方法和用红外光谱仪、核磁共振仪等当下较为先进的仪器来确定有机物的结构的方法。让学生体会科技发展的历程，憧憬未来科技的发展。）

师：结构决定性质，物质R具有哪些化学性质呢？（提示：平时无氧运动时，会产生R物质，使肌肉有酸痛感。）

生：可能具有酸性。

师：你能设计哪些实验方案探究物质R具有酸性呢？

生：与紫色石蕊试液反应，与较活泼金属反应，与碳酸盐反应，与碱溶液反应，等等。

学生进行实验并表达交流。观察到的实验现象有：①紫色石蕊试液变红色；②pH小于7；③与碳酸钠反应产生大量气泡；④与锌粒反应产生少量气泡，有时几乎看不到气泡。

师：为何物质R几乎与锌粒不反应？请看老师的对比实验。请一位同学上台协助老师操作手机推屏软件，同步拍摄老师的操作。

对比实验：同浓度的稀盐酸、R溶液分别与形状相同的锌粒反应。

实验结论：物质R呈弱酸性，物质R为弱酸，称为乳酸。

师：R除了具有酸性之外，还有许多化学性质，比如发生分子间聚合反应等，今后将会继续学习。

（设计意图：通过教学创新，围绕玉米实物模型进行了知识重构，师生一起逐步建构玉米变塑料的知识网络。通过自主互助、实验探究、交流分享和反思提高等活动，加深学生对质量守恒定律及酸类物质具有相似化学性质的认识和理解。运用宏观与微观、定性与定量相结合的学科思想和方法寻找证据，推出合理结论，从而使学生更好地建立质量守恒定律的理论模型并且感知其与化学事实的关联。这也是玉米变塑料故事的核心。）endprint

4.了解玉米塑料的用途。

观看视频《玉米塑料前景广阔》。

师：我国在玉米塑料的研制方面专利数量比较少，在生产应用方面起步晚，市场所占的份额比较低，因此开发前景非常广阔。希望同学们立志学好化学，力争在玉米塑料的研究方面获得诺贝尔化学奖！

（设计意图：通过视频的观看，认识玉米塑料的特点、用途等。尤其是通过一组玉米塑料的市场份额、我国专利数量以及我国未来玉米塑料的应用前景的数据对比分析，让学生生发要学好化学的使命感。）

5.总结归纳，反思提升。

师：同学们对物质转化还有哪些补充？从形成知识网络图的过程中，同学们可以归纳出化学研究的一般方法有哪些？

师生共同补充完善知识图。

师：美国作家韦伯在其著作《吃不消》中提到这样的观点——对玉米等富含淀粉食物的用途进行深度开发，会导致人类食物资源紧张，造成粮食危机。面对这样的担忧，你怎么看？

学生以此论题进行课堂辩论：

正方：目前，还有许多非洲孩童还处于饥荒状态，需要大量的粮食，所以会造成粮食危机。

反方：①玉米可以再生；②增加粮食产量；③改进作物品种……

师：我们要学会辩证地看问题。既要用化学观点看问题，又要跳出化学看问题。化学学科的意义就在于对玉米进行深度开发，给人类提供更优质的生活。课后请同学们再进行文献检索，写出科普短文，作为课后作业通过微信或QQ发给老师。同学们，这就是今天我们一起讲述玉米变塑料的故事，今天的故事讲完了，相信在同学们的心中一定会延伸出许多美丽的化学故事。衷心祝愿在未来的学习中能够开发出更多的玉米作物新材料，为人们享受更优质的生活而出一份力，因为“化学是人类进步的阶梯”！

（设计意图：本环节是为了放大化学学科的知识及方法价值，同时融入学生对化学学科的生活及情感价值。尤其是通过辩论思辨，对学生进行科学观、世界觀、人生观、价值观教育，彰显化学学科的独特魅力。）

【团队推荐】

这是一节“有机物”专题复习课的教学设计，设计者围绕“人在课中央”的理念要求，在求新、求实、求趣的过程中，着眼于三个方面的思考，践行着“大化学”的思想。

1.从模拟走向真实。如何让学生从课堂上的模拟走向真实的生活世界？如何让学生学会用化学的视角来审视、研究身边的物质？这是每一位化学教师应该思考的问题。本节复习课，设计者尽可能多地通过视频播放、实物展示、图片欣赏以及动手实验、手机推屏软件直播等多维的视觉手段，拉近现实生活与学生的距离，让学生真切地感受到生活的化学、真实的化学、有用的化学。

2.从静态走向动态。放弃静态的知识罗列，追求动态的知识建构，是本节复习课设计的最大亮点。比如课堂重点设计的三大环节：追溯玉米塑料的来源、探究玉米淀粉的华丽转变、感悟玉米塑料的用途等，设计者都力求让“静态”的知识“动”起来——在“动态”的实验流程、物质的演变图示之中，逐一展开，抽丝剥茧，层层递进。这样设计，就是考虑不把知识仅仅当成结论告诉学生，不把自己的经验强加给学生，而是让学生在自我需求的驱动下，通过自主、合作、探究，完成知识的建构、实现认知的转变和发展，促成知识动态的生成。

3.从学科走向学生。设计者通过这节复习课，要在学生的心目中不仅放大化学学科在生活中的价值，同时融入学生对化学学科的情感价值。更为重要的是，设计者将学科知识的深度学习，学科的思想、方法、思维价值的实现，都指向了学生综合素养的提升。比如课堂中围绕“将粮食中的淀粉转换成其他有用材料是否会导致粮食危机”展开辩论，再比如设计链接史料——著名化学家李比希定量测定元素组成的实验以及对物质R的结构简式的对比分析等环节，观照的意义就延伸到了学生的未来发展、终身发展、人的核心素养的发展，彰显着这节课设计的独特魅力。

（推荐人：吴永才）endprint