福建省龍巖第一中學(xué)(364000) 鄒國華
項目式學(xué)習(xí)是以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)的一種教學(xué)模式,也是一種學(xué)習(xí)模式,它以學(xué)生為主體,讓學(xué)生在真實的問題情境中去實踐,并在探究和解決問題的過程中獲得基本知識和技能、關(guān)鍵能力和必備品格。項目式學(xué)習(xí)常以真實的社會問題為研究情境,以問題為中心,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,以類似于科學(xué)研究的方式去圍繞一個項目展開研究。真實情境、問題驅(qū)動、學(xué)生為主體是項目式學(xué)習(xí)的一般特點,在項目式學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)歷的是一個完整的問題研究和解決的過程,在面對陌生問題時,學(xué)生通過分析問題、化解問題,知識得到強化,解決問題能力得到提高,核心素養(yǎng)得到提升。
目前,全國普遍施行的化學(xué)高考復(fù)習(xí)為二輪復(fù)習(xí)模式,二者的復(fù)習(xí)目標(biāo)和定位有所區(qū)別。一輪復(fù)習(xí)注重基礎(chǔ),主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生回顧基礎(chǔ)知識,其定位為:知識的結(jié)構(gòu)化、觀念化,即讓學(xué)生形成完整的知識網(wǎng)絡(luò),打通知識之間的聯(lián)系,并在復(fù)習(xí)中形成平衡觀、變化觀、微粒觀等基本化學(xué)觀念;二輪為專題復(fù)習(xí),側(cè)重綜合運用化學(xué)知識解決問題,提升學(xué)生知識遷移和運用的能力,其定位為:知識的工具化、功能化,即將知識作為解決問題的工具,更加關(guān)注知識所具有的解決問題的功能,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。
傳統(tǒng)二輪專題復(fù)習(xí)一般根據(jù)章節(jié)知識劃分為“電化學(xué)專題”“水溶液中的離子平衡專題”“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡專題”等,在各專題復(fù)習(xí)中,教師一般選擇高考真題或者典型的模擬題作為上課素材,根據(jù)自己的教學(xué)意圖將這些素材進(jìn)行精心編排或改編,整理成一個專題的教學(xué)內(nèi)容,通過專題復(fù)習(xí)這種形式提升學(xué)生對知識的辨析能力和應(yīng)試能力,這樣的二輪復(fù)習(xí)就淪為了試題的講評課。在升學(xué)壓力下,以這種方式進(jìn)行二輪專題復(fù)習(xí)也無可厚非,但日復(fù)一日地以這種模式進(jìn)行復(fù)習(xí)教學(xué),會讓學(xué)生、教師心生厭倦,課堂索然無味,復(fù)習(xí)效率低下?;诖?,探索、創(chuàng)新二輪復(fù)習(xí)模式勢在必行。
二輪復(fù)習(xí)旨在使知識工具化、功能化,提升學(xué)生綜合運用化學(xué)知識解決問題的能力,結(jié)合項目式學(xué)習(xí)的特點,筆者認(rèn)為二輪復(fù)習(xí)適當(dāng)運用項目式學(xué)習(xí)是一個不錯的選擇,一是可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使課堂復(fù)習(xí)更高效;二是可以引導(dǎo)學(xué)生綜合運用化學(xué)知識解決真實問題,體會化學(xué)知識的價值?;陧椖渴綄W(xué)習(xí)的二輪復(fù)習(xí)可通過圖1方式進(jìn)行組織、規(guī)劃。
在選定的二輪專題復(fù)習(xí)中,可選擇社會普遍關(guān)注的問題、生產(chǎn)生活中常出現(xiàn)的問題作為研究項目。項目主題要有一定的研究價值而且符合學(xué)生認(rèn)知水平,真實、貼近實際;具有一定的挑戰(zhàn)性而又具有可操作性,以激發(fā)學(xué)生的研究興趣。例如,在“電化學(xué)專題”可選擇“探究鎳鉻充電電池的組成結(jié)構(gòu)及工作原理”作為研究項目,引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)電化學(xué)知識;“常見元素及其重要化合物專題”可選擇“大氣中含硫、含氮污染物的來源及消除”作為研究項目,引導(dǎo)學(xué)生運用價類二維思維和氧化還原理論解決大氣污染問題。確立項目主題后需要查閱考試大綱和課程標(biāo)準(zhǔn),以明確項目研究的廣度和深度,繼而制定項目學(xué)習(xí)的目標(biāo);圍繞目標(biāo),教師應(yīng)盡可能挖掘出項目中蘊含的化學(xué)核心素養(yǎng)和高考考點,進(jìn)而設(shè)計研究方案,要精心設(shè)計,指向清晰的驅(qū)動問題,引導(dǎo)學(xué)生綜合運用化學(xué)知識解決問題;完成方案設(shè)計后便可進(jìn)入實施研究方案階段。這個階段是項目式學(xué)習(xí)的重點,要充分調(diào)動學(xué)生的研究熱情,及時記錄、分享研究成果,教師要引導(dǎo)學(xué)生調(diào)用高度結(jié)構(gòu)化、觀念化的知識,選準(zhǔn)認(rèn)知角度,解決化學(xué)問題;最后進(jìn)行項目總結(jié),學(xué)生匯報自己研究的成果,教師通過學(xué)生的匯報評價他們是否達(dá)成項目研究的目標(biāo)。
“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”是高中的重難點,也是二輪重點復(fù)習(xí)專題,工業(yè)生產(chǎn)很多涉及反應(yīng)速率和平衡的問題。筆者所在城市有火電廠,火電廠煙氣中的氮氧化物是污染環(huán)境的氣體之一,為了控制煙氣中氮氧化物排放,需要進(jìn)行脫硝處理后再排放到大氣中。而本市就有一家上市環(huán)保公司,其主導(dǎo)產(chǎn)品中就有選擇性催化還原(SCR)脫硝設(shè)備,煙氣脫硝會涉及速率、限度等問題,基于此,筆者選擇“煙氣脫硝原理及工藝條件選擇的探究”作為項目式學(xué)習(xí)的主題。
選好項目主題后,查找課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)和考試大綱對“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”這部分內(nèi)容的要求,確定項目式學(xué)習(xí)的目標(biāo)如下。
(1)知識目標(biāo):運用溫度、濃度、壓強和催化劑對反應(yīng)速率和平衡的影響規(guī)律,探討反應(yīng)條件的選擇與優(yōu)化;能從成本、限度和速率等角度對化工生產(chǎn)條件進(jìn)行綜合分析。
(2)能力目標(biāo):通過接受、整合、交流信息進(jìn)行推理、論證,能從多角度、動態(tài)地分析化學(xué)問題,發(fā)展學(xué)生的思維能力;以任務(wù)為驅(qū)動,通過自主探索,交流合作,完成項目的設(shè)計與實施,發(fā)展學(xué)生的執(zhí)行能力;用化學(xué)語言展示項目的設(shè)計,記錄、分析和展示項目實施的結(jié)果,發(fā)展化學(xué)表征能力。
(3)素養(yǎng)目標(biāo):能運用化學(xué)原理和方法解決生產(chǎn)中的實際問題,能分析生產(chǎn)過程中對環(huán)境污染造成的影響,引導(dǎo)學(xué)生踐行綠色發(fā)展理念,為美麗中國建設(shè)貢獻(xiàn)力量,培育科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任等素養(yǎng);能運用數(shù)據(jù)、圖表等進(jìn)行推理分析,提出合適的工業(yè)脫硝條件,并形成工業(yè)生產(chǎn)條件選擇的模型,培育證據(jù)推理、模型認(rèn)知等素養(yǎng);能從控制反應(yīng)速率、提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率等方面綜合分析反應(yīng)的條件,提出合理的工業(yè)生產(chǎn)條件,培育變化觀念、平衡思想等素養(yǎng);能從宏觀、微觀等角度說明物質(zhì)對應(yīng)的轉(zhuǎn)化規(guī)律與本質(zhì),培育宏觀辨識、微觀探析素養(yǎng)。
3.2.1 環(huán)節(jié)一:了解我國NOx的來源及危害
項目式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)一:我國NOx的來源及危害教學(xué)設(shè)計見表1。
表1 我國NOx的來源及危害
設(shè)計意圖:火電廠煙氣是大氣中NOx的主要來源之一,而本市就有火電廠,讓學(xué)生體會煙氣脫硝就是身邊的問題,探討脫硝方法既有意義又有必要。
3.2.2 環(huán)節(jié)二:SCR氨氣脫硝技術(shù)原理探究
SCR氨氣脫硝技術(shù)原理探究分為理解設(shè)備工作原理和探究反應(yīng)原理,教學(xué)活動設(shè)計見表2。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生全面分析化工反應(yīng),認(rèn)識工業(yè)脫硝應(yīng)考慮的實際問題;培養(yǎng)學(xué)生從速率、限度等角度分析影響脫硝的因素,并引導(dǎo)學(xué)生初步建立起工藝條件選擇的思維模型。通過介紹我市環(huán)保公司脫硝設(shè)備,讓學(xué)生體會到煙氣脫硝離我們并不遙遠(yuǎn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。
3.2.3 環(huán)節(jié)三:SCR氨氣脫硝工藝條件選擇的探究
SCR氨氣脫硝工藝條件選擇的探究分為催化劑質(zhì)量比的選擇、溫度的選擇、壓強的選擇、氨氮比的選擇、氧氣含量的選擇,具體教學(xué)活動設(shè)計見表3。
表2 SCR氫氣脫硝技術(shù)原理探究
表3 SCR氨氣脫硝工藝條件選擇的探究
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生在控制變量思維的指導(dǎo)下,根據(jù)化學(xué)圖像信息,結(jié)合成本、速率和限度等角度對催化劑中V2O5與TiO2的質(zhì)量比、反應(yīng)溫度、壓強、氨氮比、氧氣含量進(jìn)行選擇,并會利用理論知識進(jìn)行解釋。培養(yǎng)學(xué)生信息讀取能力和運用化學(xué)知識解決問題的能力。
3.2.4 環(huán)節(jié)四:總結(jié)提升
總結(jié)提升環(huán)節(jié)教學(xué)流程設(shè)計見表4。
表4 總結(jié)提升
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊生活環(huán)境的變化,培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)環(huán)境,做到“像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境”,樹立“綠水青山,就是金山銀山”的理念。
近幾年以脫硝為情境的高考試題經(jīng)常出現(xiàn),煙氣脫硝問題是我們身邊的問題,黨的十九大報告提出美麗中國概念,要“像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境”?!盎瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡專題”二輪復(fù)習(xí)跳出以往“選題-做題-講題”的模型,選擇以“煙氣脫硝原理及工藝條件選擇的探究”為主題的項目式學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的復(fù)習(xí)興趣,提高復(fù)習(xí)效率,學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)中進(jìn)一步鞏固了化學(xué)知識,提高了知識綜合運用能力,樹立了環(huán)保意識,提升了核心素養(yǎng)。