“淀粉综合利用”项目式学习_吴孝位

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2023年第44卷第5期化学教育(中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn)·39·“淀粉综合利用”项目式学习*1**12吴孝位何雨晴孙泽浩(1.长沙市雅礼实验中学湖南长沙410007;2.长沙市雅礼中学湖南长沙410007)摘要以“淀粉综合利用”为项目主题,开展高中化学“基本营养物质”中糖类的教学。学生通过完成“家庭制糖”“家庭制米酒”“家庭酿醋”等9个项目任务,在实践活动和课堂教学中掌握糖类水解的原理、糖类的性质及其转化。通过认识聚乳酸塑料及其使用价值、自制环保材料等实践活动,体会淀粉的综合利用在环境保护中起到的积极作用,落实科学态度与社会责任的化学核心素养。关键词项目式学习糖类淀粉综合利用DOI:10.13884/j.1003-3807hxjy.20211200161项目主题内容分析实际操作,体会淀粉利用的中国传统酿造工艺,领本课题的主题内容涉及人教版(2019年版)略化学变化的魅力,感悟化学与生活的紧密联系,高中化学必修第二册第七章第四节基本营养物质、形成化学服务生活的思想。选择性必修3第四章第一节糖类的相关内容。依据1.3项目主题内容与培育核心素养的关系教学内容对学生学科核心素养发展的价值及学科核项目式教学注重知识的综合应用,让学生在收[1]获知识和技能的同时获得知识素养的提升[5]。本项心知识在社会发展中的实际应用价值,通过对比必修和选修教材相关内容、《普通高中化学课程标目设计期望通过学生实践活动,在完成“家庭制准(2017年版)》的有关要求和教学建议,完成糖”“家庭制米酒”“家庭酿醋”等9个项目任务的了本项目的设计。过程中落实“科学探究与创新意识”核心素养。通1.1教学内容概述过了解现代工艺中的淀粉综合利用,了解化学科学人教版(2019年版)高中化学必修第二册的发展对人类生活的积极意义,体会“绿色化学”“基本营养物质”课题中介绍了糖类、蛋白质和油的思想,形成STSE的基本理念,培育“科学态度脂的相关知识。教材的“信息搜索”栏目中,明确与社会责任”核心素养。要求学生查阅资料,并结合生物课中利用糯米自制2项目教学目标[2]米酒的实践活动,分析其化学变化。选择性必修(1)通过课前查阅资料,了解米糖、米酒、米3中指出淀粉不仅仅是食物的主要成分,也是重要醋的传统制作工艺,提升查阅文献、从文献中获取的工业原料,利用淀粉发酵可以得到白酒、食醋;信息的能力,发展严谨求实的科学态度。利用淀粉水解产生的葡萄糖为原料,可以生产可降(2)通过课堂实验探究,知道常见的糖类物质[3]解塑料(PLA)等。本项目对以上教材内容进行及其分类、理解醛基的基本性质及相关转化,学会有效整合,组织成符合学生的认知发展要求,贴近设计实验解决相关问题,发展实验探究的核心素养。学生的生活经验的项目教学内容。(3)通过对我国淀粉利用的传统工艺实践和对1.2课程标准的相关要求概述现代淀粉综合利用的了解,认识化学技术对于清洁在《普通高中化学课程标准(2017年版)》生产、清洁能源等产业发展的重要性,体会化学学中,建议利用我国酿酒技术与酒文化、我国酿醋技科的社会价值,发展科学态度的核心素养。术与食醋文化等作为教学素材,让学生知道合成新(4)通过认识聚乳酸塑料及其使用价值,发展物质是有机化学研究价值的重要体现。能从有机化基于物料和能量角度的“绿色化学”观念,提升社合物及其性质的角度对实际问题进行分析、讨论和会责任的核心素养。[4]评价。本项目组织学生进行家庭实验,学生通过(5)通过家庭制醋的二次实践和以淀粉为原料制*2021年度湖南省教育信息技术研究课题“互联网+条件下中学化学课堂教学模式创新研究”(课题编号:HNETR21039)**通信联系人,E-mail:21778127@qq.com

1·40·化学教育(中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn)2023年第44卷第5期备环保材料的设计和实验,将学习结果应用于实践,环节,以不同的项目任务为载体,通过系列驱动性体验化学工艺的魅力,发展实验探究的核心素养。问题,系统地认识淀粉的综合利用,领略中国传统3项目任务及教学流程工艺的魅力,落实化学核心素养。本项目分为课结合项目主题“淀粉综合利用”设计4个教学前、课中、课后等3个阶段,具体任务见表1。表1教学流程Table1Teachingprocess项目环节项目任务驱动性问题学生活动设计意图1.查阅资料,了解米糖、米任务1:了解我国米糖、1.为什么原料都是淀粉,酒、米醋的传统制作工艺;米酒、米醋的传统制作工却可以制得不同的产品?环节1:认识中国2.运用家庭工具,自制米糖、艺,进行家庭实践活动;2.如何理解不同工艺流体验我国传统酿造工艺,学传统工艺中的淀粉米酒、米醋;任务2:展示实践成果,程中的条件控制?习用化学视角认识工艺原理利用3.比较米糖、米酒、米醋的分析过程中发生的化学变3.如何运用家庭工具完传统制作工艺,分析该过程中化成以上工艺发生的化学变化和原理1.如何检验制得的麦芽1.利用麦芽糖、乙醇、乙酸环节2:对自制米任务3:对自制米糖、米糖、乙醇、乙酸?的性质设计反应进行检验;基于官能团角度认识有机物糖、米酒、米醋进酒、米醋进行产品检验;2.大米是否完全转化成2.系统设计实验方案,检验的化学性质并设计检验实验,行产品检验和过程任务4:讨论检验方法在麦芽糖?淀粉的水解程度;基于学科知识的组合迁移与反思生活实践中的其他应用3.如果未制得相应产品,3.对设计的实验方案互相评创新应用分析失败原因价及优化1.淀粉在现代工艺中还1.讨论交流,分析淀粉可能任务5:讨论淀粉在现代通过讨论淀粉在现代工艺中可以制得什么产品?制得的衍生产品;环节3:认识聚乳工艺中的综合利用;的应用,感悟化学的学科价2.为什么要提倡使用聚2.从聚乳酸结构分析,聚乳酸塑料及其使用价任务6:了解聚乳酸塑料值。理解可降解塑料对环境乳酸塑料?酸为什么可降解,设计实验进值,畅想淀粉综合的制取工艺;保护的积极意义,体验运用3.使用大量的农副产品行验证;利用的发展前景任务7:畅想淀粉综合利知识解决真实问题的过程,作为淀粉来源的原料,对3.对未来的研究方向,你有用的发展前景培养社会责任意识此你的看法什么样的期待1.如何提高家庭制醋实1.改进工艺,再次完成家庭验的成功率?环节4:二次实制醋实验;把学习结果应用于实践改进任务8:探索家庭制醋实2.如何以淀粉为原料制践,完成家庭制醋2.尝试以淀粉为原料制取环和创新。通过学生二次实践,验的条件,提高成功率;造环保材料,主要流程有实验;通过制造环保材料;加强对综合利用的理解,学任务9:以淀粉为原料,哪些?保材料的实践,感3.对制得的产品进行简单评会从不同角度认知化学学科制造环保材料3.制得的材料基本性能如受化学之美价,判断是否有工业化利用前知识何?你认为是否有可利用景,提出自己的看法的前景,提出自己的设想4项目实施过程及学生学习成果是如何获取麦芽糖酶,为尽量复原传统工艺,我4.1认识中国传统工艺中的淀粉利用们购买了小麦种子,把小麦洗净泡发,待萌出青教师提前一个月布置任务,以淀粉为原料,查芽后,切碎,加入到新煮熟并冷却的米饭中自然阅相关资料,利用传统工艺,通过小组合作完成发酵。待发酵后用纱布过滤汁液,用大火熬煮,“家庭制糖”“家庭制米酒”“家庭酿醋”等3个项当看到汁液变浓稠即可获得饴糖,将饴糖不断拉目并展示成果。以下是部分学生的成果展示过程。扯,就可以得到常见的麦芽糖了。转化的化学方[教师]请各小组代表展示成果并简单介绍酿造程式如下:麦芽糖酶过程,大家可以对酿造过程中的问题进行交流讨论。(2C6H10O5)n+nH2O→nC12H22O11首先,请第1小组同学展示家庭制糖过程。[学生]在制作时,我们发现大米在熬煮的过[学生]我们小组负责的是家庭制糖的实验,程中变成了浆糊状,并且有较强的黏性,在某些程我们已经知道淀粉可以在麦芽糖酶的作用下转化度上可以代替胶水。这样的现象引起了我们的兴成麦芽糖。在制作过程中我们遇到的第一个问题趣,通过查阅资料发现,淀粉在转化成糖的过程中

22023年第44卷第5期化学教育(中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn)·41·要先转化成糊精,我们认为浆糊状的物质可能就是[教师]根据实践,你们觉得如何才能提高制糊精,中国古代字画的装裱中就用这个做胶水,具糖的成功率?有天然环保的优点。因此,我们认为大米转化成麦[学生]经过几次失败的实验和方案调整,我芽糖的过程应该是多步反应,糊精是其中重要的中们才得到了麦芽糖。要提高制糖的成功率,最重要加热的过程是发酵,因此需要对麦芽的生长时间、大米间产物,转化过程应该是这样:淀粉→糊精和麦芽的比例、自然发酵的温度和时间进行比较精催化剂→麦芽糖。确地控制(见图1)。Fig.1Theofmakingsugarinstudents’homesprocess图1学生家庭制糖的过程[教师]中国酒文化源远流长,中国古代很早物,还有微生物所分泌的酶,酶具有生物催化作就有了用粮食酿酒的记载。下面请第2小组同学就用,可以加速将谷物中的淀粉等转变成糖、氨基酸酿酒过程进行展示。等。糖分在酵母菌的酶的作用下,分解成乙醇,即[学生]我们小组负责的是家庭制米酒的实验酒精。(图2),我们购买了糯米和酒曲,先将糯米煮熟并[教师]在这个活动过程中,你们还有什么思冷却,按照比例加入酒曲,充分搅拌均匀,做出酒考?窝。然后用纱布覆盖,保温发酵,大概2天就可以[学生1]这个实验很容易成功,但是得到的闻到明显的酒味。米酒中酒精含量较低,于是我们想到可以利用蒸馏[教师]在转化过程中淀粉是直接转化成酒精原理进行提纯,实验表明,可以得到纯度更高的米吗?你能根据酒曲的成分和作用来分析吗?酒。[学生]我们购买的酒曲主要成分是泽蓼、甘[学生2]我们认为,要保证实验的成功率,草、茯苓、丁香、米粉等。根据说明书和酒曲的制提高产品纯度,主要应该对大米与酒曲的比例、发作工艺,我们知道,由于酒曲上生长有大量的微生酵的温度和时间、蒸馏提纯的条件加以精确控制。Fig.2Theofmakingricewineathomeprocess图2学生家庭制米酒的过程[第3小组学生]我们小组负责的是家庭制醋但是成功率不高,部分成员在家庭实验中未闻到的实验(图3),实验步骤相对简单,但是周期比明显醋味。较长。根据生物课学到的知识,我们知道酒在微[教师]大家认为没有得到预期现象的原因可生物的作用下可以变成醋,因此我们组在制得米能有哪些?酒之后,加入清水进行稀释,并在容器上覆盖纱[学生1]我认为可能是时间不够,还需要等布保证卫生,不要密封保证透气性,继续发酵,待一段时间。

3·42·化学教育(中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn)2023年第44卷第5期Fig.3Theofmakingvinegarinastudent’shomeprocess图3学生家庭酿醋的过程[学生2]也可能是加的清水过多,得到的产得不同的产品?品太稀,闻不到醋味。[学生]因为在不同的酿造工艺中条件不同,[学生3]还有可能是家中的环境不利于微生比如催化剂(酶)、温度、发酵时间等。结合几个物的繁殖,导致没有相应的酶做催化剂。小组的实验,我认为在淀粉的转化过程中,主要是[教师]为什么都是以淀粉为原料,却可以制按以下流程(图4)发生转化的。Fig.4Starchconversionflowchartdrawnbystudents图4学生绘制的淀粉转化流程图4.2产品检验和过程反思浊液中出现砖红色沉淀,碘水未变蓝,说明产品中[教师]不同小组的同学都展示了自己的实践含有还原性糖,淀粉已经完全转化,见图6。过程及劳动成果,现在请同学们思考,在制糖的实践活动中,如何证明得到的产品含麦芽糖?如何验证大米中的淀粉是否完全转化?请同学们根据所给资料,并结合已有知识设计实验方案。[材料1]低聚异麦芽糖是麦芽糖的同分异构体,它为还原性二糖,系2个葡萄糖分子经α1,6糖苷键结合而成的低聚葡萄糖。异麦芽三糖、四糖分别是3和4个葡萄糖分子以α1,6糖苷键结[6]合而成的直链低聚葡萄糖。[学生]因为麦芽糖是还原性糖,我们认为可Fig.6Testthedegreeofstarchhydrolysis以利用新制氢氧化铜悬浊液进行验证;再用碘水检图6检验淀粉的水解程度验产品中是否还含有淀粉,从而判断淀粉是否完全[教师]新制氢氧化铜悬浊液与醛基的反应是水解,见图5。实验室常用于检验有机物中是否含有醛基的一种方法。你认为在生产生活中还可以用于哪些地方?[学生]可以检测尿液中是否含糖,用于诊断糖尿病等。[教师]我国劳动人民很早就学会了利用淀粉Fig.5Student-designedexperimentalprocess制糖酿酒,早在周代就有关于制糖和酿酒的记载。图5学生设计的实验流程请同学们结合酿酒过程分析,淀粉是如何转化成酒[教师]请同学们按照这样的思路对第1小组精的?同学的产品进行检验,并展示现象,得出结论。[学生]淀粉经过一系列变化转化成葡萄糖,[学生活动]检验第1小组产品中是否含有淀然后在酒曲酶的作用下转化成酒精和二氧化碳。方粉及麦芽糖。酶[学生]经过实验,我们发现新制氢氧化铜悬程式为:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2↑

42023年第44卷第5期化学教育(中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn)·43·[教师]有什么办法证明产品中酒精的存在呢?[学生]在生活中,我们可以闻气味,还可以通过尝味道进行检验。[教师]如果是在实验室呢?[学生]还可以用乙醇和乙酸的酯化反应,或者乙醇使酸性重铬酸钾溶液变色的反应进行检验。[学生活动]利用酸性重铬酸钾溶液检验第2小组产品中是否含有酒精,见图7。Fig.8TestaceticacidwithtestpHpaper图8用pH试纸检验乙酸[教师]我国传统工艺是古代劳动人民智慧的结晶,其中蕴含着许多化学变化。相信大家在这个过程中都有着非常深刻的体验。在对物质的检验过程中,我们都是利用了官能团的性质对有机物进行检验,这也是学习有机化合物的重要方法。Fig.7Testalcoholwithaciddichromatesolution4.3认识聚乳酸塑料及其使用价值potassium图7酸性重铬酸钾溶液检验酒精[教师]随着社会的进步和科技的发展,现代[教师]乙醇的检验方法有很多,主要是利用对于淀粉的利用也是越来越丰富。假如你是某淀粉羟基的性质。大家知道在生活中有什么应用吗?综合利用工厂的总工程师,你认为以淀粉为原料可[学生]可以用这个原理制作酒精检测仪,检以生产哪些产品?你会向哪些方面进行研究,让淀验驾驶员是否属于酒驾。粉得到更充分的利用?[教师]根据淀粉酿醋的过程,请同学们推测[学生]根据淀粉的水解过程,我认为可以得产品的主要成分,并设计实验进行证明。到糖、酒、醋及其相关产品,在食品行业中作为主[学生]由于米醋是在米酒的基础上继续发酵要成分或者添加剂等。医疗上,葡萄糖注射液可以产生的,我认为米醋的主要成分就是乙酸,在乙酸用淀粉水解产生的葡萄糖进行配制。中有羧基,呈酸性,可以利用酸的通性进行检验,[学生]可以利用淀粉水解过程中的糊精来制比如说用pH试纸检验,与紫色石蕊溶液的变色,作天然黏合剂,在某些场合取代合成黏合剂,降低与碳酸氢钠固体反应有气体,还可以利用酯化反使用合成黏合剂时造成的负面影响。应等。[学生]还可以根据得到的乙醇、乙酸来制取[学生活动]检验第3小组产品中是否含有乙相关衍生物,比如制造乙醚、乙醛、乙酸乙酯等化酸。工产品,提高附加值。[学生]将pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒[学生]我认为还可以进一步利用得到的相关蘸取待测液滴在pH试纸上,与标准比色卡对照,有机产品来合成有机高分子化合物,做成有机高分可以看到溶液呈酸性,见图8。子材料,比如塑料等产品。[教师]在检验的过程中,有部分小组同学没[教师]没错,在现代工艺中,淀粉可以用于有检验出乙酸的存在,请分析原因以及如何进行改味精、氨基酸、抗生素、食品添加剂、表面活性进。剂、可降解塑料等方方面面。特别是聚乳酸塑料,[学生]我们小组认为是没有制得乙酸,可以就是其中的代表。根据之前讨论的可能原因进行改进,重新酿造。[材料2][7]聚乳酸(PLA),又称聚丙交酯,是[学生]也有可能是因为乙酸浓度太低,用一种对环境友好的生物降解材料,具有优良的生物pH试纸检测现象不够明显,可以借助更加精密的可降解性、生物相容性和力学性能,极具发展潜力。仪器进行检测。[材料3][8]聚乳酸是以乳酸为单体,利用乳酸

5·44·化学教育(中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn)2023年第44卷第5期分子中含有的-COOH和-OH,在一定条件下通酶法合成为淀粉。[9]过聚合反应得到的一种高分子化合物。[材料4]“淀粉是人类粮食的主要成分。日[教师]结合材料思考,如何以淀粉为原料生前,中国科学院天津工业生物技术研究所科研人员产聚乳酸呢?在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,利用二[学生]根据材料可知,可以先将淀粉转化为氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉。……科研人员乳酸,通过生物课的学习可以知道。淀粉水解得到挖掘和改造了不同的生物酶催化剂,逐步将二氧化的糖类物质,可以在乳酸菌的作用下,通过无氧呼碳和氢气转化成淀粉,这种路径不仅能合成易消化吸产生乳酸。将乳酸提纯后,再通过聚合反应就可的支链淀粉,还能合成消化慢、升糖慢的直链淀以制取聚乳酸材料。粉”。[教师]为什么要提倡使用聚乳酸塑料?[教师]也许在不久的将来,我们就可以实现[学生]我认为聚乳酸可以降解,保护环境,二氧化碳合成淀粉的工业化,一间小小的工厂就可并且制取原料来源广泛,容易制得,经济效益可以取代上万亩的农田,解决人类的粮食危机,改善观。而传统塑料不能降解,微塑料可以在自然界中我们的环境。学科的融合将是科学发展的必然趋循环,对人体健康产生负面影响。势,化学的发展也会更大程度地改变人类的生活方[教师]2020年国家发展改革委在《关于进一式。无论是传统工艺还是现代工艺,淀粉的综合利步加强塑料污染治理的意见》中提出,禁止、限制用都体现了化学对改善我们生活的积极影响,化学使用不可降解塑料袋、一次性塑料餐具等。现在大的进步使我们的生活变得更加美好。多数商场、超市都已更换为可降解塑料袋。请设计4.4二次实践,体验利用淀粉制造材料的过程实验进行验证。[教师]在之前的实践中,部分小组制醋实验[学生]我们知道聚乳酸中有酯基,可以在碱不成功,请想办法改进家庭制醋工艺,提高实验成性环境中完全水解。功率。[学生活动]聚乳酸的碱性水解(图9)。[学生]在第一次的实践中,我们发现成功率不高,经过讨论,我们认为最可能的原因是温度控制、配料比不合适,或者是空气中的醋酸菌太少,于是,我们进行了进一步的实践。[学生]我们在网上买了醋酸菌,待淀粉酒化后,按1∶1000的比例加入醋酸菌,搅拌均匀,用多层纱布覆盖发酵,中间每3天搅拌一次,并保持湿润状态。约20天后出现明显的酸味,用pH试纸测试,pH约为3,实验取得成功,见图10。Fig.9Alkalinehydrolysisofacidpolylactic图9聚乳酸的碱性水解[教师]淀粉用途广泛,但是淀粉的利用需要消耗大量的粮食,对于未来的研究方向,你有什么好的设想吗?如果你是科学家,你会朝哪个方向去研究?[学生]能否从其他途径获得淀粉,减少对粮食的消耗,或者利用淀粉代谢的最终产物二氧化碳等物质进行反应得到淀粉,从而实现循环利用。[教师]这个设想已经成为了现实,2021年9Fig.10Theofsecondaryvinegarbrewingbystudentsprocess月中国科学院研究人员将二氧化碳通过无细胞化学图10学生二次酿醋的过程

62023年第44卷第5期化学教育(中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn)·45·[教师]在讨论中,同学们对淀粉的综合利用提出了很多设想,大家能否尝试以马铃薯淀粉为原料制造出一种可用性材料?[学生]我们发现,马铃薯淀粉的耐水性较差,脆性大,而且容易变质。如果直接用淀粉做包装材料,难度较大。我们想到的是2种方向,一种是利用淀粉水解产物乙醇为原料,先将乙醇转化为乙烯,再制取聚乙烯。但是这样做得到的还是不可降解的聚乙烯,成本高,不适用于生产实际。另一种方案是改变淀粉的性质,使淀粉适用于包装材料。查阅文献后知道淀粉的分子链中含有大量羟基,具备亲水性,所以淀粉的耐水性差,如果通过改变官能团使其具备疏水性,就可以达到想要的效果。[教师]那羟基可以改变为哪些官能团,你们Fig.11Esterifiedstarchfilmproductionprocess又是如何尝试的呢?图11酯化淀粉膜制作过程[学生]可以将羟基通过酯化反应变成酯基,代品的。实际上,淀粉因为来源广、无毒害、可降或者变成醛基、羧基、醚键等官能团,通过改变结解等优点已经成为传统石油基聚合物最有前途的替构的方式改善淀粉的性能,使其适合一定应用的要代者之一。酯化改性只是其中的一种方式,科学家求。我们的尝试是将羟基与酸进行酯化反应,将羟已经在淀粉改性方面做出了大量研究,比如乙酰化基变为酯基。改性、接枝改性、交联改性、碱化改性、复合化改[学生]在实验室我们尝试利用了冰醋酸、硫性等。酸、磷酸等将其酯化,但结果都不理想。主要是反[教师]和我们之前讨论的聚乳酸制品比较,应后无法鉴别和提纯产品,得不到想要的酯化淀你更倾向于往哪个方向进行研究?粉。分析原因,我们认为是在中学实验室无法很好[学生]2种材料都可以降解,能有效解决地控制相关反应条件,所以导致实验不成功。“白色污染”问题,我认为酯化淀粉是将淀粉中的[教师]那之后你们是如何处理的?官能团直接改变,相对于先将淀粉变成小分子,再[学生]后面,我们想到可以联系大学实验室。重新聚合成高分子来说,减少了中间过程,效率更在老师的帮助下,我们分别联系了湖南大学材料学高。而利用小分子聚合则有更多的可创造性,能根院张世国教授、化学院邱仁华教授。最后我们根据据需求制造不同的聚合物。所以要根据需求进行研查到的文献资料,在邱教授的指导下,完成了相关究,发挥出最大的价值。实验,得到了酯化淀粉薄膜。首先,我们用电子分[教师]除酯化外,你们还有其他的想法吗?析天平称取了约5[学生]还可以将淀粉通过乙酰化反应、交联g淀粉,向其中加入足量乙酸酐,利用油浴加热法,煮沸2聚合等方式减少淀粉分子链中羟基的数量,从而使h。冷却后用水洗涤除去溶解的淀粉、副产物乙酸、过量的乙酸酐,再其具备疏水性,能更好地与疏水材料复合,制作不利用乙酸乙酯萃取,收集有机部分,浓缩,得到乙同类型的材料。图12是我们对于淀粉综合利用的酰淀粉母液,最后浇筑在固定的模具里面,挥发乙整体设想。酸乙酯固化成型得到产品,见图11。[教师]相信同学们通过实践,更加切身地体[学生]最后我们得到可以固化成型的产品,会到了淀粉综合利用的广阔前景,科技的进步必将经过测试发现,成品可以固化,透光性、防水性都让我们的生活变得更加美好。很好,但是质地较脆,韧性不足,我们认为可以部5项目教学反思及改进建议分程度上代替透明塑料板,如果能有办法进一步改本项目以“传统酿造工艺中淀粉利用”为主进性能,相信可以作为环保材料使用。题,逐步展开“认识传统工艺”“动手实践制备”[教师]这是一种很好的尝试,利用淀粉改性,“了解现代工艺”和“畅想发展前景”等探究过程,得到酯化淀粉,实验证明是可以作为塑料包装的替在项目推进和成果完成中,使学生体会化学学科的

7·46·化学教育(中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn)2023年第44卷第5期Fig.12Comprehensiveutilizationofstarch图12淀粉的综合利用“有趣”和“有用”,感受化学的学科魅力及应用价准的要求,但是在实践活动过程中,“家庭酿醋”[10]值。在收获知识和技能的同时获得学科素养的的成功率不高,较多因素对转化产生影响,从而导[11]提升。致实践周期较长。在真实生产中,淀粉的综合利用从知识层面上看,学生在对中国传统工艺中淀涉及到多学科的融合,以及多种化学工艺相关知粉利用的了解和实践中,认识了淀粉到麦芽糖、乙识,需要调动更多社会力量参与。醇、乙酸等物质的转化关系,掌握了淀粉、麦芽参考文献糖、乙醇、乙酸的性质及检验方法,在对现代工艺中的淀粉综合利用的了解中,认识了聚乳酸的性质[1]覃稔,徐潇潇,许燕红.化学教育(中英文),2020,41与结构特征,理解了可降解塑料对环境保护的积极(7):20-26意义。[2]王晶,郑长龙.普通高中教科书:化学第二册(必修).北京:人民教育出版社,2019:2-4从能力层面上看,学生通过对传统工艺流程步[3]王晶,郑长龙.普通高中教科书:有机化学基础(化学选择骤的理解,学会了基于化学视角理解工艺流程的原性必修3).北京:人民教育出版社,2019:2-4理及操作方法,能基于官能团角度认识有机物的化[4]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年学性质并设计简单检验实验,能系统设计综合实验版2020年修订).北京:人民教育出版社,2020方案检验淀粉的水解程度,在畅想淀粉的综合利用[5]张青杨,王德娟.化学教育(中英文),2020,41(21):发展前景过程中,提升了创新意识和知识迁移能力。16-21[6]杨贤放,魏爱民.化学教育,2008,29(3):3-5从素养层面上看,强化了物质变化观念,加深[7]姚逸,王超军,欧阳春平,等.广东化工,2021,48(17):了通过控制外界条件控制物质变化的学科思维。在75-76性质认识和检验过程中,发展了从类别角度对有机[8]陈欣,王明召.化学教育,2007,28(10):21-22物进行模型认知的能力,提升了基于证据进行分析[9]吴月辉.我国科学家在合成生物学领域取得重大突破.人民推理的学科素养。培养学生对化学有关的生产生活日报,20210924(11)[10]陈颖,王磊,徐敏,等.化学教育(中英文),2018,39情境的关注,鼓励学生参与化学相关社会话题的讨(19):8-14[12]论,有目的、有计划地培育学生的科学态度与[11]余平平.化学教育(中英文),2019,40(7):23-27社会责任。[12]王维臻,曾璐.化学教育(中英文),2022,43(3):81-本项目的开展较好地完成了课堂教学和课程标86

82023年第44卷第5期化学教育(中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn)·47·Project-BasedLearningofComprehensiveUtilizationofStarch1**12WUXiao-WeiHEYu-QingSUNZe-Hao(1.ChangshaYaliExperimentalMiddleSchool,Changsha410007,China;2.ChangshaYaliMiddleSchool,Changsha410007,China)“comprehensiveAbstractWiththethemeofutilizationofstarch”,theteachingonsugarsin“basicnutrients”inhighschoolchemistrywascarriedout.Studentswillmastertheprinciplesofsugarhydrolysis,thepropertiesofsugarsandtheirtransformationinpracticalactivitiesand“home-made“home-madeclassroomteachingbycompleting9projectssuchassugar”ricewine”“home-madeandvinegar”.Throughunderstandingthepolylacticacidplasticanditsvalueinuti-lization,practicalactivitiessuchasself-madeenvironmentallyfriendlymaterials,studentsaretorealizethepositiveroleplayedbythecomprehensiveutilizationofstarchinenvironmentalprotec-tion,andimplementrelevantchemicalcorequalities.Keywordsproject-basedlearning;sugar;starch;comprehensiveutilization