低碳行動彰顯綠色應(yīng)用素養(yǎng)導(dǎo)向

一、項目緣起

2015年氣候變化巴黎大會上，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的近200個締約方達(dá)成新的全球氣候協(xié)定——《巴黎氣候協(xié)定》。中國確定了到2030年的碳排放自主行動目標(biāo)：二氧化碳排放2030年左右達(dá)到峰值并爭取盡早達(dá)峰；單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消費比重達(dá)到20%左右，森林蓄積量比2005年增加45億立方米左右。在這樣的一個大背景下，我們明顯地意識到關(guān)于二氧化碳的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化這樣的知識一定要和社會背景緊密聯(lián)系，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能讓學(xué)生進(jìn)一步了解和認(rèn)識現(xiàn)代社會面臨的重大問題，理解獲取化學(xué)知識可以用來減少溫室效應(yīng)，造福人類社會。低碳行動是學(xué)生經(jīng)常聽到和談到的一個話題，那么怎樣進(jìn)行低碳行動？低碳行動為什么能降低大氣中二氧化碳的含量？空氣中二氧化碳的含量難道不是一成不變的嗎？這些二氧化碳的來龍去脈必然引起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。因此將低碳行動和二氧化碳的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化結(jié)合起來，設(shè)置這樣的一個項目是非常有意義的。

二、項目目標(biāo)制訂

本項目要達(dá)成兩個方面的目標(biāo)，一方面是項目自身的目標(biāo)，另一方面是知識、技能、方法、情感等方面的目標(biāo)。項目教材其中的一個特點就在于它的目標(biāo)定位，不僅僅局限在知識、技能、方法、情感等方面的獲得，而是要關(guān)注到項目自身價值的實現(xiàn)，讓學(xué)生更多地關(guān)注它的社會功能，完成這個更為宏大的目標(biāo)。

項目自身的目標(biāo)指的是這個項目完成后，學(xué)生在低碳行動這件事情上所建立的公約和行為上所發(fā)生的改變。具體指的是和所在小組的同學(xué)一起制訂“小組低碳行動公約”，進(jìn)而討論整理出“班級低碳行動公約”，不同的小組圍繞“班級低碳行動公約”開展低碳行動，并且相互監(jiān)督。這樣的目標(biāo)是通過階段性目標(biāo)的達(dá)成逐步實現(xiàn)的，關(guān)系示意見圖1。

知識、技能、方法、情感等方面的目標(biāo)指的是在二氧化碳的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)完成后，學(xué)生在以下方面應(yīng)該達(dá)成的目標(biāo)。具體內(nèi)容見圖2。

三、項目任務(wù)選擇

根據(jù)該項目制訂的項目目標(biāo)，我們發(fā)現(xiàn)要達(dá)成項目目標(biāo)，確實需要了解二氧化碳的物理性質(zhì)，圍繞二氧化碳的來龍去脈，從元素的角度認(rèn)識二氧化碳的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化，從“質(zhì)”和“量”的視角深入認(rèn)識二氧化碳的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化。這樣，學(xué)生才能更深入地認(rèn)識溫室效應(yīng)等社會問題的產(chǎn)生，提出、理解和接受各種低碳行動的具體方案，形成“班級低碳行動公約”，并圍繞“班級低碳行動公約”進(jìn)行低碳行動。

鑒于上述原因，設(shè)置以下三個任務(wù)來進(jìn)行該項目的學(xué)習(xí)。任務(wù)1：空氣中二氧化碳的含量是一成不變的嗎？任務(wù)2：低碳行動怎樣降低大氣中二氧化碳的含量？任務(wù)3：如何表征物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化？這三個任務(wù)緊緊圍繞低碳行動展開，每部分又分別承載相應(yīng)的知識、技能、方法、情感等方面的目標(biāo)，社會線與化學(xué)線兩條線索共存，環(huán)環(huán)相扣。（見圖3）

四、項目活動設(shè)計

任務(wù)1：空氣中二氧化碳的含量是一成不變的嗎？

空氣中二氧化碳含量的變化造成了溫室效應(yīng)，但是組成空氣的成分是什么，含量多少，學(xué)生并不是非常了解。所以活動1進(jìn)行兩個探究活動：一是測定空氣中氧氣的含量，讓學(xué)生體會空氣中有的組分的含量基本維持恒定；二是測定身邊不同環(huán)境中二氧化碳的含量，讓學(xué)生體會身邊不同環(huán)境中二氧化碳含量是不同的，體會二氧化碳含量的確是在變化的。活動2是在活動1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識二氧化碳的來源，并探究實驗室制取二氧化碳的方法。（見圖4）

活動1的實驗探究是測定空氣中氧氣的含量，這是第一個定量測定的實驗。由于空氣中二氧化碳的含量遠(yuǎn)低于氧氣的含量，因此第二個探究實驗的難度明顯高于第一個探究實驗。先安排測定空氣中氧氣的含量的實驗探究也是為了給第二個實驗探究打下基礎(chǔ)，讓學(xué)生了解此類定量實驗的基本原理，并在第一個探究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步思考、改進(jìn)，實現(xiàn)二氧化碳的含量的測定?；顒?首先讓學(xué)生了解哪些反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化碳，再讓學(xué)生體會實驗室制備二氧化碳的方法，遵循從社會、生活入手，再進(jìn)入實驗室探究的認(rèn)識順序。

任務(wù)2：低碳行動怎樣降低大氣中二氧化碳的含量？

任務(wù)1明確了二氧化碳的來源，也就清楚了空氣中二氧化碳含量超標(biāo)的原因，而我們的終極目的是要降低大氣中二氧化碳的含量，所以任務(wù)2將緊緊圍繞低碳行動怎樣降低大氣中二氧化碳的含量來進(jìn)行。該任務(wù)首先從活動1探尋家庭低碳行動的主要方式開始，讓學(xué)生感性地認(rèn)識生活中降低二氧化碳的方式和方法，而后在活動2中進(jìn)入實驗室，理性地探究降低二氧化碳的具體化學(xué)反應(yīng)有哪些。活動3放大到自然界、工業(yè)生產(chǎn)中，學(xué)習(xí)自然界、工業(yè)生產(chǎn)中降低二氧化碳的方式和方法。項目按照“從生活中體驗到實驗室探究，再到自然界、工業(yè)化大生產(chǎn)”的順序完成項目任務(wù)，層層遞進(jìn)，線索清晰。該任務(wù)中的活動安排及其相互關(guān)系見圖5。

在活動進(jìn)行的過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)了二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，了解了二氧化碳的性質(zhì)和用途之間的關(guān)系，深入體會到化學(xué)知識的價值所在。

任務(wù)3：如何表征物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化？

任務(wù)1和任務(wù)2研究了二氧化碳的來龍去脈，任務(wù)3的活動1在學(xué)習(xí)了二氧化碳的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生探討運用化學(xué)用語來定量描述碳元素的轉(zhuǎn)化，即正確書寫化學(xué)方程式，其中包括配平基本的化學(xué)方程式，使學(xué)生建立“宏觀—微觀—符號”三者之間的相互關(guān)聯(lián)。

任務(wù)3不僅僅是讓學(xué)生學(xué)會配平化學(xué)反應(yīng)方程式，還要求學(xué)生能應(yīng)用學(xué)到的“化學(xué)語言”——化學(xué)方程式來進(jìn)一步幫助自己認(rèn)識和理解化學(xué)反應(yīng)。活動2引導(dǎo)學(xué)生從“質(zhì)”和“量”兩個視角體會化學(xué)反應(yīng)方程式表達(dá)的內(nèi)涵和價值，同時引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的類型，改變條件可以調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。該任務(wù)中的活動安排及其相互關(guān)系見圖6。

在活動進(jìn)行的過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)方程式的配平方法，進(jìn)一步認(rèn)識到：當(dāng)物質(zhì)在化學(xué)方程式中作為反應(yīng)物出現(xiàn)時，該化學(xué)反應(yīng)體現(xiàn)的是該物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)；當(dāng)物質(zhì)在化學(xué)方程式中作為生成物出現(xiàn)時，該化學(xué)反應(yīng)體現(xiàn)的是該物質(zhì)可能的制備方法。如果想要促使一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，需要同時具備反應(yīng)物相互接觸和反應(yīng)的條件；如果要想阻止一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，則可以避免反應(yīng)物相互接觸或者是中斷使反應(yīng)發(fā)生具備的條件。同時學(xué)生感受到化學(xué)反應(yīng)不僅是各反應(yīng)物按一定的微觀粒子的比例進(jìn)行反應(yīng)，且化學(xué)反應(yīng)中的元素在反應(yīng)前后符合質(zhì)量守恒的關(guān)系。

五、項目具體內(nèi)容

該項目包含的具體內(nèi)容及內(nèi)容之間的相互關(guān)系示意見圖7。