42化学教学2010年．第7期
客观规律，不急功近利，为学生的终身发展负责，大
胆探索高效、科学的管理机制。为同行引路导航[41。
学校的教学工作应坚定不移地围绕实施素质教育和
创新教育展开。中学作为基础教育阶段，它的目的
是为了培养“人”而不是培养“英才”。探究式教
学、研究性学习是素质教育研究的重要内容，也是
素质教育倡导的教学方式和学习方式。对于单独设
置的研究性课程，要从学生的兴趣与经验出发，校
内外结合，由学校、教师和学生共同开发并实施：
对置于基础型课程与拓展型课程中的研究性课程。
要注意结合学科内容进行研究性学习的渗透[51。调
查显示，学生希望学校实行“开放式”的教学，能
够自主地探讨和研究问题。而学校传统的“封闭
式”教学对学生要求太古板。任务太重。学校应
把”封闭式”教学转变为“开放式”的教学。
5．3更新教育观念．提高教学质量
新课程要求教师是课程的建设者和开发者。因
此。教师应该成为教育教学的研究者。以研究的姿
态对待和实施新课程。在新课程实施过程中，作为
示范中学的化学教师，不仅应有先进的教育思想，
完善的知识结构，良好的师德素质、教学能力与教
研能力。还应充分认识“科学探究”是课程改革的
突破口，是学生学习的有效方式。是落实课程改革
目标的要求。示范性中学的教师应重视研究性课程
的开发，为学生创造探究学习的条件。让学生初步
掌握探索新知识、新事物的基本方法与规律。养成
主动参与、积极探索、认真思考、敢于创造的基本
学习方式和良好习惯，获得学习能力的提高。为其
终身发展打好基础【叼。教师要与时俱进。紧跟基础
教育改革的步伐，实践教学改革、转变教学观念，
改变教学方法和教学行为，有效安排教学过程，力
求有绝大多数学生满意的教学质量。要重视化学实
验，合理安排探究性实验、生活实验和趣味性实验
的比例，提高学生对化学实验的兴趣，充分发挥实
验在培养学生实践能力与创新意识方面的作用叨。
参考文献：
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的实证研究㈣．中国教育报，2007．9：30)．
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【3】王卫国．对示范学校的期盼【N】．中国教育报。2008．4：8(5)．
[41刘知新．化学教学论【M】(第三版)．北京：高等教育出版社，
2004．24．
【5】皇甫涛．示范性高中教育创新的思考Ⅱ】．中国教育学刊，2005．
(11)：63-64．
【6】周娜．乔金锁．山西示范高中化学教学现状的调查与思考田．林
区教学，2009．(2)：88--90．
“尿不湿及其活性成分的探究"教学设计
徐守兵．李惠娟
(南京市金陵中学，江苏南京210005)
文章编号：1005—6629(2010)07—0042—04中圄分类号：G633．8文献标识码：B
1设计思想
绿色高吸水树脂是人教版新教材《选修5(有
机化学基础)》最后一节“功能高分子材料”的重
要内容，单纯作为科普介绍课堂易显单调而空洞，
作为绿色高吸水树脂的代表物——尿不湿。学生既
熟悉又陌生。让学生对探究日常生活用品尿不湿及
其活性成分很容易产生认知兴趣。而且经过了较为
完整的有机化学基础学习之后，学生已经具备了探
究尿不湿中的活性成分的知识基础和能力基础。因
而，本节课宜定位为以学生实验为基础的探究教
学。通过对尿不湿产品结构和功能的分析。将探究
的问题回归到生活实际，激发了课后继续探究的学
习动机。
2教学过程
[回顾与思考】上节课我们学习了合成纤维的
“六大纶”，其中有一种纤维材料因具有较好的吸水
性，被称为“人造棉花”。它是什么物质?
【学生】维纶，聚乙烯醇。
【教师】维纶具有吸水性的原因是什么?
【学生】高分子中含有大量的亲水基团——羟
基。
【设置问题情境】聚乙烯醇因具有较好的吸水
性，曾被用来制造“尿不湿”．那么现在婴儿广为
使用的尿不湿的吸水材料还是不是聚乙烯醇呢?
(设计意图：从学生的已有知识引入。贴近学
生的最近发展区，容易产生认知共鸣。进而创设问
万方数据
2010年．第7期研究性学习探索43
题情境，一气呵成。)
【实验探究]尿不湿填充物和棉花的鉴别和吸
水能力的比较
[分组实验1】仔细观察分别盛有O．5g棉花和尿
不湿填充物的烧杯，初步鉴别。
【观察交流】外观相似，棉花的体积明显大得
多。仔细观察，尿不湿填充物中有小颗粒。
【分组实验2】在烧杯中分别加入25mL的水，
用玻璃棒充分搅拌后静置，观察现象。
【观察交流】棉花中明显看见水，尿不湿填充
物“棉花”状逐渐消失，体系呈凝胶状。
【教师演示1迅速将课前准备的盛有尿不湿填
充物的加水烧杯倒置，无水流出。
【实验结论】尿不湿填充物的吸水性比传统吸
水剂棉花要强得多。
(设计意图：分组实验1，对比观察实验，相似
性为后续小组讨论创设情境，细微差异性的发现，
培养了学生细致观察的能力；分组实验2和演示实
验。淋漓尽致地展现尿不湿填充物的高吸水性，尤
其是教师演示实验现象的出乎意料．给同学留下了
深刻的印象)
(教学反思：上述教师演示实验的成功效果。
需要在尿不湿填充物中加水几分钟之后进行．教师
课前准备好，课堂演示。节省了教学时间。由于等
一会儿学生自己也能做．因此，学生对教师演示的
实验结果．异常惊奇又深信不疑。这样的精心设计
对其他的慢速实验也可借鉴。)
【问题讨论】尿不湿中的填充物是“人造棉花”
吗?
【学生】应该不是，“人造棉花”和棉花的吸
水性应该较接近。
【教师1为什么?
【学生]因为聚乙烯醇和纤维素分子中都是平
均每两个碳原子拥有一个羟基。
【投影】棉花与“人造棉花”的吸水性分析
(图1)：
【思考与交流】是什么样的强亲水基团使得尿
不湿填充物具有高吸水性?
【分解思考l】常见亲水性基团有哪些?
[学生】一OH、一COOH等。
【分解思考2】如何增加它们的亲水性?
[学生】将其变成钠盐。
【分解思考3】有证据表明改良后的基团亲水性
增加了吗?
Ill
oHOHOH
图1
【学生】苯酚钠、苯甲酸钠在水中的溶解度比
苯酚、苯甲酸大。
【实验探究】聚丙烯酸钠吸水性的研究
在盛有0．5克聚丙烯酸钠的烧杯中加人25mL
水，用玻璃棒充分搅拌后静置，观察现象。
【实验现象】静置后呈凝胶状，倒置后无液体
流出。
【思考与交流】如何理解聚丙烯酸钠的高吸水
性?
【学生】离子与水分子之间的静电作用比羧基
与水分子之间的氢键要强得多。
【投影]带有正电荷的钠离子和带有负电荷的
羧酸根离子的亲水性比氢键要强得多。
【实验探究】尿不湿中的填充物是聚丙烯酸钠
吗?
在两支试管中分别放入少量的聚丙烯酸钠和尿
不湿填充物，加入5mL蒸馏水，分别滴加酚酞试
液，观察现象。
【实验现象]聚丙烯酸钠溶液中加酚酞试剂显
红色，尿不湿填充物溶液中滴加酚酞试剂不显色。
【实验结论】尿不湿中的填充物不是聚丙烯酸
钠。
【资料在线】尿不湿填充物聚丙烯钠通过保留
一些羧基而使其接近中性。
…。——CHz——CH——CH2一CH——CH：一CH——…一
llI
COONaCOONaCOOH
【思考】尿不湿填充物中为何要保留部分羧基。
使其接近中性?
【学生】接近中性刺激性小、安全、舒适，适
万方数据
化学教学2010年，第7期
于婴儿的娇嫩皮肤。
(设计意图：本实验就教材提出的尿不湿填充
物的活性成分——聚丙烯酸钠展开探究．体现了用
教材的思想．课堂探究的结论令同学和听课教师感
到意外。但仔细想来。应更加感激产品设计师对婴
儿的一片关爱之情。)
【观察与思考】用玻璃棒挤压棉花、聚丙烯酸
钠和尿不湿填充物。观察比较它们的保水性。
[实验结论】保水性强弱次序：尿不湿填充物>
聚丙烯酸钠>棉花
【分组讨论】人们想了怎样的办法来增强高吸
水材料的保水性的呢?
II
l
l{
1=H2严
CHOHCHOH
fH2fH2
占一ocooHcooNa甚一ocooH
…．—。cH，占H—cH：上H．—cH土H．-CH上H．．cH』H…．
图2辍丙：b箍髓跫箕盐交联后的产物分子结构示意圈
[小组交流】(1)亲水基团含量越多、亲水性
越强，保水性越好。
(2)适度交联，形成网状结构。
【思考与交流】(1)下列绿色高吸水树脂的交
联剂是什么?交联的原理是什么?
。。!竺塑丙三醇，占OHH：一EI_占OHH：，通过酯化反应进行交联。‘‘
[教师】除了丙三醇通过酯化反应进行交联外，
还有其他的交联原理。请看思考2。
[思考与交流】(2)下列绿色高吸水树脂的交联剂
是什么?交联的原理又是什么?
¨-伽。一P一删广彳H一删叶HqH广P一佣广f卜～
f=ocooNacooH下=ocooNa
fH2严
占一ocooHcooNa占=ocooH…C心一CH—CH广CH_一CH广℃H—CHf—CH—CH广CH一一
图3聚丙烯酸及其盐交联后的产物分子结构示意图
O。0。
【学生】CH。m一-CH一岂一NH—CHc"-NH一占一CH-----CH：，
通过加聚反应进行交联。
(教学反思：寻找交联剂是教学难点，教师要
充分了解学生的已有知识。实际教学中思考题的顺
序与本设计相反。结果表明学生对酯化反应进行交
联很容易解答。对通过加聚反应进行交联．只有极
个剐学生有思路，因而本设计将其对调。)
【思考与交流]上述交联剂为何不用更简单的
交联剂如：乙二醇、·1。3一丁二烯?
【学生】上述交联剂中还含有亲水性的基团，
如：一NH一、一OH。
【思考与交流】请解释高吸水树脂的吸水机理。
【分解讨论1】吸水前，高吸水树脂呈什么状
态?
【学生】高分子网络是固态网束，未电离。
【分解讨论2]吸水中，高吸水树脂有何变化?
【学生】首先水分子通过氢键与树脂分子链上
的大量亲水基团发生水合作用。亲水基团离解。
[分解讨论3】电离产生的阳离子和阴离子都能
自由移动吗?
[学生I阳离子钠离子能自由移动，阴离子羧
酸根离子固定在高分子链上不能自由移动。
【投影、讲解]电离产生的阴离子固定在高分
子链上。阴离子之间的排斥作用使高分子网束张
展，形成孑L穴。
【分解讨论4】阳离子能在整个体系中自由运动
吗?
【学生】应该不会，因为阴离子不能自由移动，
如果阳离子在整个体系中自由运动，则从烧杯中取
一些溶液出来，溶液中将只有钠离子而带电。这是
不可能的。
【讲解】为了维持溶液的电中性，阳离子不会
向外部溶剂扩散，导致可移动阳离子在树脂网络内
的浓度增大，从而造成网络结构内外产生渗透压。
水分子通过渗透压作用不断向网内渗透。随着水的
渗透。网内离子浓度逐渐减小，渗透压逐渐减小。
同时，三维交联结构扩张也产生相应的弹性收缩
力，逐渐抵消阴离子的静电斥力，最终达到吸水平
衡。
万方数据
2010年．第7期研究性学习探索45
f设计思想：将高吸水树脂的较复杂的吸水机
理按吸水过程分解成几个相对简单的问题．结合学
生讨论和教师讲解共同完成．这是对传统讲授式教
学的一种改进。)
(教学反思：高吸水树脂的吸水机理，教材不
作要求．但能预见教学时学生很可能提出这样的问
题。实际教学时学生也确实提出了高吸水树脂是如
何吸水、保水的问题．因而花些时间深入浅出的作
些讨论是值得的。)
【实验探究】请设计一个简单实验说明高吸水
树脂的吸水主要原因之一是聚电解质的离子渗透
压。
【设计方案1】通过对比实验比较高吸水树脂分
别在蒸馏水中、生理盐水中的吸水能力。
【设计方案2】在已吸水的高吸水树脂中加入少
量食盐固体。观察该树脂是否失水。
【分组实验】请按小组讨论的实验方案进行实
验探究。
方案1现象：高吸水树脂分别在蒸馏水中的吸
水能力显著大于生理盐水中的吸水能力。
方案2现象：树脂明显失水。烧杯中出现大量
的盐水。
【过渡设置情境]除了具有高吸水性、安全、
舒适的尿不湿填充物之外。尿不湿产品中还有哪些
辅助材料，它们又应具有怎样的功能?
【小组讨论】至少还应有内外两层，相当于构
成一个容器，内层紧靠婴儿皮肤应当很舒适，最好
具有单向透水性，外层要求相对较低，但也应舒
适、不透水。
【学生演示】打开一个尿不湿实样，仔细观察
尿不湿的结构；并就尿不湿的内层和外层进行相关
的简单验证实验。
【教师】绿色高吸水树脂作为一种新型功能高
分子材料因其高吸水能力、高保水能力、重复吸水
能力以及高度的安全无毒性。近年来在国民经济及
人们生活中发挥了越来越重要的作用。尿不湿只是
一个典型的实例。请同学们课后通过相互讨论、网
络搜索等方法进一步了解它的应用。
创设“结构不良"问题促进学生探究与互动
王愫笛
(东海县教育局教研室，江苏连云港222300)
摘要：本文介绍了如何刨设有效的结构不良问题，并从问题设置的情境性、主体性、科学性、障碍性四个方
面，分析结构良好问题与结构不良问题设置在培养学生的思维、促进学生探究与互动、发展学生的科学素养方
面存在的差异。
关键词：结构不良问题；有效创设；学生探究；探究与互动
文章编号：1005--6629(2010)07--0045--04中圈分类号：G633．8文献标识码：B
在中学化学课堂教学中，利用对问题探究来引
导学生学习知识、培养能力、发展科学素养．利用
问题探究为主线贯穿课堂的教学方法，已经成为重
要的教学手段。根据构建主义学习理论。可将教师
在课堂教学中所设置的问题分为结构良好问题与结
构不良问题两种类型。
所谓结构良好问题。是指问题的设置有一定明
确的解决问题的目标，解决问题的方法与思路也是
明确的；所谓结构不良问题，是指问题解决的目标
或解决问题所需的概念、原理、方法以及组织方式等
都是不确定的f¨。
1有效创设结构不良问题的三个要点
1．1结构不良问题的创设要符合学生的·心理特
征
高中学生的化学知识与生活阅历已经有了一定
的积累，又因为学生在El常生活遇到的问题大多数
是结构不良问题。所以，笔者认为：高中化学课堂
教学中问题设置应以结构不良问题为主、结构良好
问题为次。
结构不良问题的设置要充分考虑学生已有的知
识系统，问题可以在新课引入时提出，也可以在某
一重点知识学习后提出。因为。让学生解决结构不
良问题，首先要调动他们已有的资源性知识，然后
分析问题情境、搜索解决问题的方法、生成探究方
法、形成解决问题的结论。若学生能经常解决结构
不良问题，可以培养他们的分析能力、问题意识、
万方数据
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