应用问题建构高中化学生态课堂：以“乙酸”教学为例

应用问题建构高中化学生态课堂：以“乙酸”教学为例生态课堂是将课堂视为一个有机的、互动的、适应性强的系统，教师需要充分关注课堂的人、技术、环境、资源等多种元素以及这些元素之间的互动和关系，从而创造一个更加有利于学习和教育的环境。问题设计通常是指以问题为核心来推动学习，注重让学生主动地、深入地探究问题，寻求答案，旨在培养学生的批判性思维、独立探究与解决问题的能力。在高中化学教学中，教师可以通过提出具体的问题来驱动学生主动学习，鼓励他们通过互动、实践和探究建立自己的知识框架，从而构建一个具有整体性特点的学习生态系统生态课堂，不断提高化学课程的学习成效。一、教材分析乙酸是人教版高中化学必修第二册第七章“有机化合物”第三节“乙醇与乙酸”中的教学内容。乙酸作为羧酸的代表物，在化学结构上呈现了其独特性，与前两节烃的知识相比，乙酸更加复杂，但也更为实用。它不仅与乙醇形成了有机化学中的知识链条，更为后续的酯类化合物学习搭建了桥梁。因此，乙酸既对乙醇的学习进行了巩固和延伸，同时为后续的酯类化合物学习提供了坚实的基础。二、学情分析乙酸，即通常我们所称的醋酸，是学生日常生活中较为熟悉的物质。高中生由于积累了一定的生活经验和感官意识，同时在学习上具备了初步的知识储备，所以对乙酸这样的常见物质有着自己的初步认识，但对其化学成分和结构方面的知识却相对欠缺。在基础知识上，学生掌握了常见的有机反应类型，且在实验方面也有一定的实践经验，这就为教学提供了良好的条件。教师可充分利用他们的探究欲，利用问题构建生态课堂，组织合作学习、实验探索和推理论证等教学活动，引导学生在问题探究中更深入地理解乙酸的性质和用途，同时帮助他们建立起结构、性质与用途之间的联系，进而构建完整的有机物学习和认知模型，提高该课程的教学效果。三、教学目标1.学生需要深入掌握乙酸的酸性和酯化反应，其中对酯化反应的概念有更为深刻的理解至关重要。2.通过实验手段来探究酯化反应提高学生的动手操作能力，同时也将理论知识与实际应用更紧密地结合在一起，加深对知识的理解。3.乙酸的化学性质与其结构之间的关系是本次教学的重要内容，要求学生能够运用“结构决定性质”的思想去认知和分析。4.教学过程中的探究环节将加强学生的科学探究意识，使其在探究的过程中体验到学科的魅力，激发学习兴趣和求知欲。四、教学重难点教学重点：乙酸是羧酸的代表性化合物，其核心化学特性主要集中在酸性上。乙酸的酸性是其基本属性，学生需要清晰掌握。此外，乙酸和乙醇之间的酯化反应是有机化学中的一个关键反应，它为后续的酯类化合物学习奠定了基础。教学难点：酸性和酯化反应是乙酸的两大核心属性。学生在学习过程中不仅要掌握这两个基本概念，更要深入理解酯化反应在有机化学中的广泛应用。五、教学过程在本次乙酸教学中，我旨在创造一个充满活力的学习环境，让学生成为学习的主体。我将深入每一个教学环节，以问题为导向，鼓励学生主动思考、积极探究并实际操作。这些问题紧扣乙酸的核心性质、应用和反应机制，确保学生在这样的生态课堂中不仅能体验到学习的快乐，更能深入掌握和应用所学知识。（一）情景导入，提出问题通过生活中常见的菜肴制作过程，将乙酸知识与学生的日常生活相联系，使学习内容更具生活化，通过实际应用的情景，激发学生对乙酸的好奇心和兴趣，为课堂教学打下基础。准备工作：在开始教学前，挑选一个13分钟的做糖醋鱼的视频。为了保证教学效果，选择一个专注于调味环节的视频，并预先观看，标记关于调味的关键部分，为后续的重点播放和讨论做好准备。展示视频：在开始播放前，教师首先简洁地向学生介绍：“大家即将看到的是一个我们都非常熟悉的菜肴的制作视频，特别要注意的是调味部分。”为确保每位学生的观看体验，教师可特地调整教室的灯光和音响，确保投影清晰、音量适中。互动环节：视频播放结束后，教师应立即抓住教学时机，询问学生：“这道菜的关键调味剂是什么？”面对学生答案的分歧或误解，教师需再次播放之前标注的关键部分，希望他们能够集中注意力。问题提出：在收集到学生的反馈后，教师再次抛出一个问题：“你们认为制作这道菜时最关键的调味剂是什么？”得到答案后，顺势引入乙酸这一化学成分，希望他们能更好地理解其在调味中的重要性和化学性质。（二）探究新知，讨论原理引入课题后，通过四个具体的操作，引导学生动手实践，主动完成知识构建。操作1：展示乙酸的物理性质和乙酸分子球根模型和结构式（如图1）1.前期准备。在开始教学前，教师收集一系列与乙酸的物理性质和分子结构相关的图片资源，特别是能够展示其三维形态的分子模型图。2.图像展示。将之前准备好的乙酸相关图片逐一展示，每展示一张图片后，留出足够的时间让学生进行观察和思考。此环节注重学生的主观参与，鼓励他们积极地观察、思考并与同伴交流自己的观点和见解。3.问题提出。在图片展示完毕后，教师提出设计好的问题：“这种物质与我们生活中常见的哪种物质相似？其分子结构有何特点？”此问题旨在引导学生进行更深层次的思考，从而激发他们对乙酸的进一步探究欲望。操作2：讨论醋酸去除水垢的原理在探究醋酸去除水垢的机制时，教师精心策划了一系列教学活动，旨在激发学生的探究欲望并锻炼他们的分析和应用能力。为了确保每位学生都有平等的发言机会，教师为小组讨论设定了时间限制，并在过程中给予提醒，确保讨论的效率和深度。1.分组与任务分配。教师将全班学生分为若干小组，每组约45人。在固定的分组中，学生可以更容易地展开讨论和合作。2.问题引导。教师提出问题：“醋酸为什么能有效去除水垢？与盐酸、碳酸相比，它的酸性强度如何？”这些问题不仅能测试学生对酸的基本知识的理解，而且能鼓励他们进行深入的思考。3.材料提供。为了帮助学生更好地回答问题，教师为每组提供了一些基本的材料，包括酸的性质、水垢的组成等。同时，鼓励学生回忆他们在日常生活中关于醋酸去除水垢的实际经验。4.小组讨论。学生开始在小组内讨论，分享自己的理解、疑惑和见解。操作3：测定乙酸和盐酸的pH1.准备实验材料。教师为学生准备pH试纸或pH计以及乙酸和盐酸的样品。2.提出问题引导思考。教师设计问题：“如何比较两者的酸性？什么反应可以证明乙酸的酸性？”引导学生进行思考并激发他们的探究欲望。3.演示实验操作。为了确保测量的准确性，教师向学生详细演示如何正确使用pH试纸或pH计进行测量，并强调各个操作的关键点和注意事项。4.学生操作测量。在教师的指导下，学生开始按照演示的方法使用pH试纸或pH计对乙酸和盐酸进行pH的测量。5.记录测量数据。学生需要在测量过程中认真记录乙酸和盐酸的pH结果，以供后续分析和讨论。6.数据分析与讨论。学生根据所得的数据进行初步分析，比较乙酸和盐酸的酸性，并尝试解答前面提出的问题。操作4：实验探究乙酸酯化反应（如图2）1.明确实验目的。让学生明确这次实验的目的是探究乙酸酯化反应，并理解其反应机制。2.提出指导问题。教师提出问题：“为什么酯化反应需要催化剂？其反应机制是什么？”引导学生思考。3.准备实验材料。教师事先为学生准备乙酸、醇、浓硫酸、加热设备等实验材料和设备。4.提供实验步骤指导。学生根据教师提供的实验步骤进行实验，同时教师在关键环节给予口头指导和建议。5.开始实验。学生按照指导进行实验，认真观察乙酸酯化反应的每个阶段，并记录下实验中的关键现象。6.小组讨论。在实验过程中，鼓励学生进行小组讨论，分享观察到的现象，针对实验中的问题进行分析和探讨。7.实验总结。实验结束后，学生在教师的引导下对实验结果进行总结，并尝试回答最初提出的问题，对乙酸酯化反应的机制进行深入探讨。（三）拓展提升，激发思考在生态课堂的构建过程中，拓展提升环节起到至关重要的作用，主要目的是进一步激发学生的思考，帮助他们从宏观和微观层面更深入地理解所学知识，并将其应用于实际场景中。1.关联教学：在引入乙酸的话题后，教师可联系日常生活中乙酸的应用以及其化学特性进行教学。如“乙酸除了在做菜中有应用，还在其他许多地方起到关键作用，它具有特殊的酸味，这是因为什么？”希望学生不仅仅停留在表面的观察，而是进一步探究背后的化学原理。2.实践应用：为了加深学生对乙酸的理解，教师还可设计一个简单的实验活动。分发给每组学生一些乙酸和其他常见的家用物品，让他们实际感受乙酸的酸性，并观察其与其他物质的反应。在此过程中，教师要鼓励学生分享他们的观察和发现，从而进一步巩固乙酸的相关知识。六、教学反思（一）问题的重要性与实践价值在乙酸的教学中，问题扮演了关键角色。具体而富有深度的问题，如“用饱和碳酸钠吸收产物的益处是什么”，能集中和引发学生的兴趣。为解决此问题，学生需深入探讨碳酸钠和乙酸的互动，尤其是在实际应用中思考如何优化使用饱和碳酸钠溶液，既能提高产物纯度，又可减少废物产生。这种教学方法鼓励了学生对实际问题的探索，从而加深了对知识的理解和应用。（二）生态课堂的建构与学生参与度生态课堂旨在为学生提供一个积极参与和交互的环境，而非单纯的知识传递。在乙酸教学中，学生的参与度显著，尤其是在乙酸酯化反应实验中，面对预期外的实验结果，如未完全反应的混合物，学生并未机械遵循步骤，而是主动求解。通过小组讨论和调整实验条件，他们探索了提高产率的方法，并成功地分享了其结论。这不仅强化了学生对实验变量的理解，还培养了他们遇到问题时的主动解决精神。综上所述，本节课整体教学效果良好，但有一些细节需要改进。一方面，对于某些复杂的化学知识和实验步骤，需要为学生提供更为详细的指导和示范，以确保学生能够准确理解和操作。另一方面，我们还可以进一步考虑如何设计更有挑战性和深度的问题，以锻炼学生的思维能力和创新精神。在未来的教学中，我们应更加重视生态课堂的反馈机制，及时收集学生的意见和建议，以持续优化教学方法和策略。