归纳与整理教学设计

基于“素养为本”的化学教学设计

课题：《生命中的基础有机化学物质——葡萄糖》

学校：

宁都县第四中学

作者：

艾亮亮

邮编：

342800

时间：

2018年5月20日

基于“素养为本”的化学教学设计

――以“生命中的基础有机物质――葡萄糖”为例

新版《普通高中化学课程标准》明确指出：教师在化学教学中要以“发展化学核心素养”为主旨、设置满足学生多元发展需求的高中化学课程、选择体现基础性和时代性的化学课程内容、重视开展“素养为本”的化学教学、倡导基于化学学科核心素养的评价。因此，在发展学生化学核心学科核心素养的课堂中，要求我们教师不能局限于知识的获取，而是要从“获取知识”的终态目标转变为认识“素养发展”的过程目标，最终实现立德树人。那么如何以课堂为载体，做好“素养为本”课堂教学，这将是我们广大化学教师的重要职责。下面，笔者将结合人教版高中化学选修5第四章《生命中的基础有机化学物质――葡萄糖》为例，从宏观辩识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任五个维度谈谈化学课堂教学中如何开展“素养为本”的化学教学。

一、教材分析

本节课是人教版化学选修5第四章第二节的教学内容，是在学习了烃和烃的衍生物，以及化学必修2中有机化学的知识基础上进行学习，因此应注意知识的联系。

本节内容分为三部分，第一部分葡萄糖与果糖，第二部分蔗糖与麦芽糖，第三部分淀粉和纤维素，期间穿插了一些探究实验，本节知识与生活实际密切相关，也为后续高分子化合物的学习作了铺垫。

二、

内容解析

本节课是《糖类》的第一课时，在此之前，学生已经学习了烃的含氧衍生物，知道官能团决定着有机物的化学性质，并对有机化学中的羟基、醛基、羰基、羧基、酯基等有了比较深入的认识。本节课就是在此基础上再进一步学习主要含有羟基和醛基（羰基）的有机化合物——葡萄糖。学习它，不但能让学生加深对烃的含氧衍生物的进一步认识，而且更能理解它在人类生命中的重要作用。本节课前，学生以小组自学方式知道了糖类的组成元素、糖类的分类、常见单糖的结构，本节课重点是要理解葡萄糖中所含有的官能团以及葡萄糖的化学性质。

三、教学对象分析

1.知识技能方面：学生在日常生活中已经对葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素有感性认识，已经学习了醛类、醇类等知识，具有一定的基本理论知识和技能知识。

2.学习方法方面：学生经过高一及前三章的学习，能够运用探究实验的方法进行研究，具有一定的学习方法基础。

四、设计思想

以培养学生的化学核心素养为主线，分别从宏观辩识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任五个维度开展“素养为本”的化学教学。首先联系生活中与葡萄糖有关的宏观物质过度到利用化学反应过程中元素守恒、质量守恒定律推导葡萄糖分子式；通过实验猜想、推测、实验验证得出葡萄糖结构，以此培养学生的探究能力；引导学生结构决定性质的思想，让学生归纳葡萄糖的性质；最后以性质决定用途，课堂结合生活情境，将课堂带进生活中，激发学生学习兴趣，培养学生的学科态度、树立良好的社会责任，实现立德树人的教学目标。

五、教学目标

（1）知识与技能

①掌握葡萄糖的分子结构。

②依据结构决定特点，理解葡萄糖的典型化学性质。

（2）过程与方法

①通过葡萄糖分子结构的推测和实验论证过程，培养学生的逻辑推理能力。

②引导学生通过已有的有机知识、科学事实和实验对猜测进行验证。

（3）情感态度与价值观

①体验科学探究的一般方法，领略科学探究的乐趣和求真求实的精神

②通过结合生活情境，将课堂生活化，培养学生热爱生活，关注生活健康的有心人。

六、教学重难点

葡萄糖的结构与性质

七、教学方法

引导、启发、猜测、合作探究、实验验证

八、教学结构图

核心素养

教学内容

教学策略

设置问题情境

宏观辩识与微观探析

变化观念与平衡思想

证据推理与模型认知

九、教学设计过程

教学环节

教师活动

葡萄糖元素组成和分子结构

应用质量守恒、元素守恒的推导分子式

分析、推演

科学探究与创新意识

猜想预测官能团，设计实验验证猜想

实验、演示、观察

分析实验结果，得出结论；葡萄糖性质

推理、分析、建模

科学态度与社会责任

葡萄糖知识在生产生活中的应用

关注生活健康

图1

教学结构图

学生活动

设计意图

导

入

新

课

【介绍】葡萄糖对于我们并不陌生，同学们能例举出生活中与葡萄糖的相关物质吗？

【过度】那么，葡萄糖是什么样的物质？结构又是如何？这就是本节课我们要要研究的重要内容。

学生畅所欲联系生活熟悉物质导入言，大胆发言：新课，激发葡萄，植物光合作用，葡萄酒，注射葡萄糖等；

学习热情，让学生体会化学源于生活，并教育学生学会关注生活，做

生活有心人

【复习回顾】前面，我们学习了研究有机物的方法，

1.回答：通过那么，请同学们回顾下如何来确定葡萄糖的分子式和结构式？

【过度】好，让我们结合研究有机物的步骤一起探究葡萄糖的分子式和结构。

步骤1：测定分子元素组成（燃烧法）

燃烧的方法测定其组成，然后提出结构的可能假设；通过实验验证确定其结构；

2.学生演板:通过数据计算，得出葡萄糖分子式. 3.回答：碳碳双键、环、醛基、羰基、羧基或酯基

4.讨论，做出假设：碳碳双键、环、醛基、羰基、羧基或酯基。组与组间相互补充

5.学生通过观察视频演示实验，记录实验现象

6.回答：分子中含有醛基

合

作

探

究

1.80g的葡萄糖(M=180g/mol)完全燃烧，生成0.06mol的CO2和0.06mol的H2O ，

计算葡萄糖的分子式？

【过度】知其分子式后，其结构又如何呢？

步骤2：结构假设

根据葡萄糖分子式

C6H12O6，从不饱和度和含氧元素两个角度，猜测葡萄糖可能的结构和官能团，并说说检验官能团方法？

【过度】那么如何来验证我们的猜想？实验

步骤3：实验验证

实验①：在试管加入2ml10%的氢氧化钠溶液，滴入1ml5%硫酸铜溶液，加入2ml10%的葡萄糖溶液加热，观察现象。

实验②：在一支洁净的试管里，加入2%硝酸银溶液2mL，再加入2滴10%NaOH，振荡试管，再将氨水逐滴加入试管中，边滴加边振荡直到析出的沉淀恰好溶解为止。所得澄清溶液就是银氨溶液。在盛着银氨溶液的试管里，加入10%葡萄糖溶液1mL，把试管放入热水浴里加热，观察现象。

步骤4：实验现象与结论

实验①现象：有砖红色沉淀生成

实验②现象：试管内部附有一层光亮的银

从实验现象得出了什么结论？

1.体验科学探究的一般方法，领略科学探究的乐趣和求真求实的精神；

2培养学生能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。能基于实验证据对物质变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。

3.培养学生能够从活生生的教学情景中能发现和提出有探究价值的问题；从问题和假设出发，依据探究目

【过度】只知道含有醛基是否就可以推出葡萄糖结构？结合老师提供的信息提示，你能写出葡萄糖结构简式吗？

【信息提示】：

1.葡萄糖是直链化合物

2. 一个碳上连两个羟基很不稳定

3.与氢气发生还原反应生成已六醇

4.1mol葡萄糖与5mol醋酸发生酯化生成1mol五乙酸葡萄糖酯和5mol水。

书写葡萄糖的结构简式？并说说葡萄糖结构特点。

的，设计探究方案，运7.回答：不是

用化学实验进行实8..结合实验验探究；善现象和信息于合作，敢于质疑，勇提示进行分于创新

析、推理得出

葡萄糖结构式

9.学生演板：

CH2OH (CHOH )4CHO 并回答结构特点：多羟基醛

【过度】了解其分子结构特点后，我们再来看看葡萄糖的空间结构。

10学生观察

发现：D—型4.培养学葡萄糖和L—生的观察型葡萄糖成分析能力，1.

幻灯片展示D—型葡萄糖和L—型葡萄糖的空间结构让学生对比发现这两结构有啥特合

作

探

究

点？从而引出手性碳原子的概念。

镜像对称，就通过球棍像左手和右手。

11.回答：碳原子上连有四个不相同模型易于学生对新知的理解。

5.提高学生对知识的自我归纳总结能力

D—型葡萄糖

L—型葡萄糖

的原子或原子团,这样的HCO碳原子叫做“手性碳原HCOHHOCHHCOHHCOHH2COH

子”，也叫做

“不对称碳

2.学生归纳手性碳概念。

原子”。

归

纳

小

结

【过度】前面我们一起探究了葡萄糖的分子式、结构式以及空间结构，大家知道结构与性质的关系？

对，结构决定性质。那然我们一起来归纳下葡学生阅读书归纳葡萄糖的出物理性

帮助学生加深对烃萄的物理性质和化学性质。

1.首先，我们看葡萄糖的物理性质。

2.葡萄糖的化学性质：分别从两个方面去归纳

①具有羟基的性质

②具有醛基的性质

质；结合前面的含氧衍所学烃的含氧衍生物知识和葡萄糖的结构特点生物的进一步认识，同时培养学生对知（官能团）归识的归纳纳其化学性质

总结能力

走近生活

1.学生们展开讨论，达到了人人参与的情景一：你知道家庭酿制葡萄酒的原理吗？

2.学生积极认目的，不但情景二：很久没运动，偶尔跑跑步，小腿肌肉真思考、讨论，激发学生畅所欲言，并的学习兴会感觉酸痛。你能解释产生这些现象的原因趣，又有利会巧用生物知于学生对吗？

识解决化学问知识的理情景三：当病人低血糖时，常常注射葡萄糖溶题

解和运用。

液起什么作用？

2.将课堂3.预防糖尿生活化，丰【乐于关注】糖尿病称为现代疾病中仅次于癌病要多运动。富学生的症的第二杀手，全世界糖尿病患者已超过4课外知识，合理饮食，多让学生明亿人,我国的糖尿病患者已超过1.3亿人。

白了学科锻炼

1.防治糖尿病的关键在哪里？

之间的相互联系，同2.糖尿病的人是否就不能吃甜食呢？

时也培养【健

康

寄

语】

了学生对化学有关合理膳食

的社会热健经常运动

点问题懂康得作出正保持身体健康

寄确的价值语让爱你的人放心

判断

性质决【过度】好，那性质和用途又有什么关系呢？现在，1.回答：定用途。

老师将带领大家进入生活课堂。

标题：葡萄糖

（

第一课时）

板书设计

一、葡萄糖结构 1.分子式：C6H12O6

2.结构简式：CH2OH (CHOH )4CHO 3..结构特点

：是多羟基醛

4.手性碳：

碳原子上连有四个不相同的原子或原子团,这样的碳原子叫做“手性碳原子”，也叫做

“不对称碳原子”。 二、葡萄糖性质（结构决定性质）

1.物性：无色或白色固体、易溶于水、有甜味

2.化性：

①具有羟基的性质：与活泼金属反应、与HX取代、催化氧化、与羧酸酯化、消去反应、分子间脱水

②具有醛基的性质：氧化成葡萄糖酸、还原成己六醇、与新制Cu(OH)2反应、银镜反应；

三、用途：

1.酿葡萄酒

2.制内胆（银镜反应）

3.糖果

4.三精牌葡萄糖口服液

5.提供能量

十、教学反思

新课标改革明确提出教学应以“立德树人”为根本任务，要求通过基于核心素养的教学形成必备的品格和关键能力。因此，教学工作各环节的设计均应以促成学生核心素养为目标。其中教学设计作为课堂教学工作开展的前期任务，“素养为本”的课堂教学研究对新课标的实施将具有重要的价值意义。

本堂课基于“素养为本”的教学设计改变了以往教师在课堂上滔滔不绝，学生在下面被动接受的局面。把课堂真正还给了学生，充分发挥学生的主体作用，体现教师的主导作用。在整堂课中，教师是引导者、参与者，学生是主体，是课

堂的主人，师生互动，一个个具有挑战性的问题点燃了学生智慧的火花。教师轻松了，学生求知欲强烈了，学生的积极性调动起来了，探究能力和创新能力在孕育过程中不断地得到提高。