認識疫情中的消毒劑——乙醇

楊玉芬 任雪明 邵傳強

摘要：網(wǎng)課是疫情期間的“非常教學手段”，本節(jié)課選擇學生熟悉的防疫熱點物資酒精類消毒劑，創(chuàng)設實物模型探討乙醇的分子結(jié)構(gòu);通過實驗優(yōu)化與創(chuàng)設真實情境，落實乙醇的化學性質(zhì)，培養(yǎng)科學探究與創(chuàng)新意識;結(jié)合網(wǎng)課特點，凸顯信息技術(shù)對線上教學的作用，以學定教，促進化學學科核心素養(yǎng)的形成。

關鍵詞：消毒劑-乙醇;線上教學;真實情境;家國情懷;化學學科核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2021）04-0038-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.04.011

一、線上教學背景分析

學生受疫情影響，打破了原有的學習生活習慣，容易產(chǎn)生焦慮、恐懼的心理。在線上教學實施過程中，若能充分挖掘疫情防控熱點，創(chuàng)設真實的問題情境，從專業(yè)角度促進學生對病毒、防疫的認知;從情感角度關愛學生，克服恐懼，勇敢抗疫。引導學生在體驗和探究中認識消毒劑乙醇的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。這樣一種應時應用的真實問題解決，既可以讓學生體會化學學科在解決生產(chǎn)生活實際問題中的學科價值，更可讓學生在學習實踐活動中提高科學素養(yǎng)，可謂一舉多得。

基于以下3點理由，把“乙醇”作為線上教學的典型案例。

1.真實應用。乙醇是疫情防控過程中重要的消毒劑，在疫情防控中發(fā)揮重要作用。

2.典型有機物。乙醇作為食品中重要的有機物，既貼近學生生活，又有鮮明的代表性。通過乙醇的系統(tǒng)學習可以掌握有機化合物學習的一般思路和方法，為后續(xù)學習奠定基礎。

3.學科思維。建立生活中和教材中有機物的密切關聯(lián)。可以創(chuàng)設社會熱點，實驗情境，生活情境等多元情境以幫助學生構(gòu)建系統(tǒng)的有機物質(zhì)相互關系。

二、存在的問題

由于學生沒有前期有機知識和學習方法指導，在組織蘇教版必修2專題三“有機化合物的獲得與應用”內(nèi)容的線上教學時遇到諸多困難，例如：

1.學生對有機物學習沒有足夠的知識儲備和方法基礎，對于有機物的結(jié)構(gòu)有多種表示方法易混淆，不能保質(zhì)保量完成球棍模型的搭建，不能正確理解乙醇的分子結(jié)構(gòu)。

2.線上教學不能現(xiàn)場進行學生實驗和教師演示實驗，只能通過播放視頻動畫加以突破。

三、設計理念及設計思路

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》倡導真實問題情境的創(chuàng)設，開展以化學實驗為主的多種探究活動，重視教學內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設計，激發(fā)學生學習化學的興趣，促進學習方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。新課標重視開展“素養(yǎng)為本”的教學，通過創(chuàng)設真實的情境，發(fā)現(xiàn)和提出有價值的社會問題，使化學真正服務于生活、社會和生產(chǎn)實際[1]。

“素養(yǎng)為本”的化學教學需要通過創(chuàng)設多元的情境，通過一系列問題和任務激發(fā)學生自主、合作與探究學習，使學生活動優(yōu)先、有序開展，使核心素養(yǎng)具體化，在學生活動中得到落實。知識線和活動線為明線，情境線和素養(yǎng)線為暗線?！懊骶€”反映知識間的聯(lián)系和活動進程，“暗線”則體現(xiàn)化學核心素養(yǎng)目標，“暗線”需要以“明線”為依托，是化學課堂教學的靈魂[2]。本節(jié)課的知識線、活動線、情境線、素養(yǎng)線見圖1。

四、教學過程實錄

1.創(chuàng)設結(jié)合疫情熱點的真實情境，形成社會責任和愛國主義情懷

教學環(huán)節(jié)一：了解乙醇的物理性質(zhì)課前準備：①畫一幅疫情防控與消毒劑有關的畫。②提供家中現(xiàn)有的酒精類消毒劑，拍照進行分享。通過播放抗疫歌曲，在音樂情境中分享學生畫作“乙醇”線上教學的知識線、活動線、情境線、素養(yǎng)線疫情防控中的化學用品見圖2，了解抗疫物資中常見的消毒劑，培養(yǎng)愛國主義情懷，同時體會到化學在疫情防控中發(fā)揮重要作用。

【學生活動】展示家庭現(xiàn)有的酒精類消毒劑，見圖3。

師：觀察家中醫(yī)用酒精或酒精類消毒用品，結(jié)合生活體驗歸納乙醇物理性質(zhì)，并思考鑒別乙醇消毒劑的方法。

生洲衛(wèi)無色透明、有特殊香味的液體②易揮發(fā)，密度比水小。鑒別可以通過聞氣味，涂抹手上感覺有涼意。

師：通過觀察了解醫(yī)用酒精濃度的表示方法，思考其含義。

生：體積分數(shù)（乙醇體積人酉精體積），易溶于水。

設計意圖：通過以上多元真實情境的創(chuàng)設，激發(fā)學習消毒劑乙醇的熱忱，結(jié)合疫情熱點培養(yǎng)社會責任和愛國主義情懷。乙醇的物理性質(zhì)學習打破傳統(tǒng)教學模式，從體驗到感知，從觀察到思考，從歸納到應用，創(chuàng)造了生本課堂，凸顯以學生為主體。

2.創(chuàng)設實物模型為真實情境探討乙醇的分子結(jié)構(gòu)，形成宏微結(jié)合思想

教學環(huán)節(jié)二：探究乙醇的分子結(jié)構(gòu)課前準備：橡皮泥、球形水果、面粉、鵪鶉蛋、牙簽、牛奶吸管、一次性筷子等

【學生活動1：模型搭建】通過燃燒法確定乙醇分子式為C2H6O，結(jié)合C、H、O在有機物中的成鍵特點，用準備好的材料搭建分子式為C2H6O的球棍模型，推測乙醇可能的結(jié)構(gòu)。學生分享的作品見圖4。

從原子半徑大小及成鍵特點上評價模型是否科學合理，歸納C2H6O可能的結(jié)構(gòu)有以下兩種：

① ②

【學生活動2：理論探究】組織同學上網(wǎng)搜查資料：①有機物熔點-114.3℃，沸點78.5℃。②有機物熔點-138.5℃，沸點-24.9℃。經(jīng)討論分析乙醇常溫下為液體確定①為乙醇的結(jié)構(gòu)式。

設計意圖：通過動手搭建乙醇可能的球棍模型，了解其微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)成鍵特點提出猜想，利用網(wǎng)絡技術(shù)查閱資料確定乙醇的真實結(jié)構(gòu)。在體驗中落實模型認知，滲透“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的有機學習思路。

3.創(chuàng)設實驗情境、生活情境等探究乙醇化學性質(zhì)，形成并發(fā)展科學探究與創(chuàng)新意識

教學環(huán)節(jié)三：探究乙醇的化學性質(zhì)

（1）學習任務1：乙醇與鈉的置換反應

師：觀察乙醇和水的結(jié)構(gòu)都含有-OH，水能與鈉反應，乙醇能否與鈉反應，請設計實驗證明反應的可能性。交流區(qū)平臺匯總兩種實驗方案見表1。

【學生討論】按方案2進行實驗，播放提前錄制好的視頻，實驗過程分析匯總見表2。

分析水與鈉反應，乙醇與鈉反應斷鍵機理及反應現(xiàn)象，初步了解有機物性質(zhì)主要由官能團決定的，基團不同會影響有機物性質(zhì)。

（2）學習任務2：乙醇的氧化反應課前準備：①上網(wǎng)搜乙醇的使用說明書。②玻璃杯、打火機、蠟燭、銅導線、醫(yī)用酒精或者95%酒精。

【學生活動】上網(wǎng)查閱乙醇作消毒劑使用注意事項，交流討論。

生：使用乙醇消毒過程中遠離火源，使用后要及時通風換氣。

師：以上注意事項體現(xiàn)了乙醇什么性質(zhì)？

生：乙醇沸點低易揮發(fā)，具有可燃性。

【過渡】乙醇具有可燃性，在氧氣中燃燒生成COZ，若乙醇在Cu絲幫助下與O2反應將得到什么產(chǎn)物？

【學生家庭實驗】將銅絲繞成螺旋狀，點燃蠟燭，放在蠟燭上方觀察現(xiàn)象。玻璃杯中倒入少量的75%酒精或者95%酒精，將加熱過的銅絲浸沒到酒精中觀察實驗現(xiàn)象。實驗過程見圖5。

根據(jù)實驗現(xiàn)象，乙醇與O2在銅絲作用下斷鍵機理分析過程見表3。

師：乙醇是酒的主要成分，酒精在人體內(nèi)可能轉(zhuǎn)化生成什么物質(zhì)？

【交流討論】歸納乙醇的氧化反應包括以下幾種：

【學以致用】根據(jù)乙醇氧化反應分析酒后駕車的原理，讓化學知識服務于生活。

設計意圖：乙醇的氧化反應是這節(jié)課的重點也是難點，通過查閱酒精類消毒劑使用注意事項，殺滅新型冠狀病毒的生活情境，知道乙醇具有可燃性。通過利用生活素材對書本乙醇催化氧化實驗改進，培養(yǎng)學生科學探究和創(chuàng)新意識。通過乙醇在人體內(nèi)氧化過程的分析讓學生意識到控制不同條件會得到不同產(chǎn)物。最后測酒駕原理的探討將氧化知識進行升華，首尾呼應讓學生體會到化學是源于生活服務于生活。

4.追本溯源，探討消毒原理

師：已知新型冠狀病毒主要成分是RNA和蛋白質(zhì)，酒精為什么能殺滅新型冠狀病毒？

【學生實驗】往雞蛋清溶液中加醫(yī)用酒精。

【分析原理】酒精會使蛋白質(zhì)變性。

五、線上教學的啟示與思考

1.線上教學相比線下教學的優(yōu)勢分析

（1）線上教學可以充分利用多媒體資源，及時查閱資料，了解疫情防控實時信息，感受消毒劑在疫情防控中發(fā)揮重要作用[3]。通過查找乙醇使用注意事項學習乙醇的化學性質(zhì)。通過收集家中常見消毒劑提供豐富的資源。利用水果食物等搭建模型突破有機物的結(jié)構(gòu)學習的難點。利用銅絲、蠟燭、醫(yī)用酒精等生活用品創(chuàng)設學生實驗突破乙醇的催化氧化反應，使實驗生活化。通過鈉與乙醇反應的實驗方案的討論，確定在針筒中完成，實現(xiàn)實驗微型化。通過往雞蛋清溶液中加酒精的實驗探討，明確乙醇殺菌消毒原理。未來可以繼續(xù)發(fā)揮線上教學優(yōu)點，凸顯多媒體資源，創(chuàng)設多元情境，充分利用生活實驗素材，在實驗探究中發(fā)展學生的科學態(tài)度和價值觀，彰顯化學實驗教學的功能與價值，從而發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)。

（2）自主學習能力強的學生可以借助微信、釘釘、小管家、課后網(wǎng)等平臺提供的課件、練習、直播視頻等教育資源落實新課內(nèi)容。并就學習過程中的重難點問題及時咨詢老師，或者通過視頻回放、同學間相互討論等方式加深理解。通過作業(yè)的自行打卡批閱還可以養(yǎng)成及時訂正和獨立思考的好習慣。

2.線上教學存在的問題

（1）線上教學受實驗儀器限制，很多實驗探究沒法開展學生實驗，演示實驗只能通過播放視頻，缺乏真實性。缺乏師生交流，不能及時捕獲生成性問題。對學生的評價只能根據(jù)作業(yè)的反饋，只能完成終結(jié)性評價，不能實施過程性評價。

（2）線上教學完成度會受限于家庭電腦、手機、電視等配置，偏遠地區(qū)不能及時跟進遠程教育。線上教學對學生自律性和自主學習能力要求高，離開老師和家長監(jiān)督，部分同學只是應付打卡，久而久之拉大同學之間差距。線上教學不能面對面交流，難以提出和解決生成性問題。教師在學生自學的基礎上組織釘釘直播或錄播，或者課后網(wǎng)直播，盡管交流區(qū)可以回復問題，總體而言，學生參與度較低，互動性較差。

兩個多月的全民網(wǎng)課教學，是一次令人難忘且又珍貴的體驗。面對全新的教育方式，雖困難重重，但教育者只要秉承以學生為主體的教學理念，不斷探索新技能，踐行教育初心，開展合作學習，終會從“山重水復疑無路”走向“柳暗花明又一村”。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：2-4

[2]張麗華.“素養(yǎng)為本”的元素化合物知識教學——“以鐵及其重要化合物”為例[J].化學教學，2019（8）：57-61

[3]王青崗.基于“大單元設計”的“停課不停學”教學探索[J].中學化學教學參考，2020（4）：24-26