在“質(zhì)疑、探究、生成”項(xiàng)目式教學(xué)中落實(shí)教學(xué)目標(biāo)

摘 要：“金屬的電化學(xué)腐蝕”是選修四第一章第三單元的內(nèi)容，該知識(shí)主要是對原電池知識(shí)的應(yīng)用。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對電化學(xué)腐蝕相關(guān)知識(shí)沒有形成完善的知識(shí)體系。對此，化學(xué)教師可以轉(zhuǎn)變以往的教學(xué)方法，通過項(xiàng)目式教學(xué)完成知識(shí)的講解，讓學(xué)生在質(zhì)疑、探究、生成中學(xué)習(xí)電化學(xué)腐蝕等相關(guān)知識(shí)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);項(xiàng)目式教學(xué);金屬的電化學(xué)腐蝕;教學(xué)案例

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-624X（2020）48-0068-02

引 言

項(xiàng)目式教學(xué)是指教師將一個(gè)相對獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理，信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評價(jià)都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，旨在讓學(xué)生通過相互探討來內(nèi)化知識(shí)。項(xiàng)目式教學(xué)能激發(fā)高中生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提升他們的合作能力和探究能力，有助于教學(xué)目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)。

一、案例背景

高中開展化學(xué)教育的主要目的是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的進(jìn)一步提高，使學(xué)生對現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展及生活需求有較好的滿足，同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生參與意識(shí)、社會(huì)責(zé)任感、決策能力等學(xué)科素養(yǎng)。對于高中生來說，“金屬的電化學(xué)腐蝕”這節(jié)知識(shí)點(diǎn)的理論性比較強(qiáng)。所以，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)難以深入理解這些知識(shí)，認(rèn)為化學(xué)學(xué)科十分抽象，長此以往，他們便會(huì)產(chǎn)生畏難心理，逐漸失去學(xué)習(xí)興趣。針對這一問題，筆者打破傳統(tǒng)教育教學(xué)的束縛，采用項(xiàng)目式教學(xué)法，并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)了一系列問題，然后引導(dǎo)學(xué)生深入分析問題，不斷探究、質(zhì)疑，使學(xué)生對本節(jié)課知識(shí)有充分的理解、掌握，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、探究能力[1]。

二、教學(xué)案例

【教學(xué)目標(biāo)】

（1）通過原電池原理，了解金屬為什么會(huì)被電化學(xué)腐蝕;（2）了解金屬腐蝕所具有的危害，以及對社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成的不良影響;（3）了解選擇預(yù)防鐵生銹的方法時(shí)需要考慮的因素，明確保護(hù)金屬的重要性及相關(guān)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí);（4）培養(yǎng)綜合思維能力，學(xué)會(huì)從社會(huì)、科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)角度思考問題。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

（1）教學(xué)重點(diǎn)：金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)。（2）教學(xué)難點(diǎn)：①金屬的電化學(xué)腐蝕原理;②正確書寫電化學(xué)腐蝕正負(fù)極反應(yīng)。

【教學(xué)過程】

環(huán)節(jié)一：懸念導(dǎo)入，明確目標(biāo)

首先，筆者給學(xué)生出示一則舊新聞。

師：我國第一座水力發(fā)電站位于在昆明市石龍壩，它建于1908年，2003年的10月14日，這座水力發(fā)電站宣布停產(chǎn)，這座被稱為“活化石”的水電站為什么會(huì)停產(chǎn)呢？水質(zhì)檢測員到前池的水流中檢測出水的pH值為3～4。原來是由于受到酸性較強(qiáng)的河水污染，水電站的發(fā)電設(shè)備及大壩受到嚴(yán)重腐蝕。除了我國，全球其他國家也面臨金屬腐蝕這一難題，可見，這是一個(gè)全球性的問題。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，美國每年由于腐蝕導(dǎo)致的損失高達(dá)700億美元，大約占總GDP的4.2%;英國每年因腐蝕造成的損失占總GDP的3.5%;日本每年因腐蝕造成的損失占總GDP的1.8%;波蘭每年因腐蝕造成的損失占總GDP的6%～10%?？赐晟鲜鲂侣労蛿?shù)據(jù)，你們有什么感受？對于金屬腐蝕的問題，你們最想知道哪方面？

生A：我感到十分震驚，由于金屬被腐蝕，我國的第一座水力發(fā)電站被迫停產(chǎn)，造成巨大損失。

生B：我的感受和生A一樣，面對金屬被腐蝕的問題，我想知道金屬為什么會(huì)被腐蝕，有哪些預(yù)防措施可減少因金屬腐蝕而帶來的損失。

在本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)中，筆者通過一則舊新聞及一組數(shù)據(jù)將金屬腐蝕給社會(huì)帶來的經(jīng)濟(jì)損失展現(xiàn)出來，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到金屬腐蝕的嚴(yán)重性。這些內(nèi)容與學(xué)生的生活相貼近，可以將他們的探究欲望充分激發(fā)出來。

環(huán)節(jié)二：展示實(shí)驗(yàn)，質(zhì)疑生成

師：對于金屬的腐蝕，我們要如何進(jìn)行有效控制呢？金屬材料中有90%的成分是鋼鐵。那么，我們在本節(jié)課就以鋼鐵為例，深入探究金屬被腐蝕的原理。

師：金屬腐蝕的原理就是其與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生了電化學(xué)或者化學(xué)作用。那么周圍環(huán)境中的哪些物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致金屬被腐蝕呢？周圍環(huán)境中不同物質(zhì)對金屬的腐蝕情況是如何的？現(xiàn)在我們來進(jìn)行試驗(yàn)探究。

筆者在課前準(zhǔn)備了“影響鐵釘腐蝕快慢的因素”的實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生觀察在各種環(huán)境下鐵釘都發(fā)生了哪些變化（見圖1），并歸納影響鋼鐵腐蝕的因素，以及在哪些條件下鋼鐵易被腐蝕。

通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生得出水分、氧氣、電解質(zhì)、鐵釘成分等是影響鋼鐵腐蝕的主要因素。但是對于在哪些條件下鋼鐵易被腐蝕，學(xué)生的認(rèn)識(shí)還不夠清晰。對此，教師可播放模型圖片（見圖2），啟發(fā)學(xué)生從原電池原理方面思考金屬的電化學(xué)腐蝕問題。

師：實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)5這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的鐵釘腐蝕就屬于電化學(xué)腐蝕，結(jié)合圖片思考它們的腐蝕原理一樣嗎？請將這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的電極反應(yīng)寫出來。

生A：負(fù)極反應(yīng)有2種寫法，第一種寫法是Fe-2e-=Fe2+;第二種寫法是Fe-3e-=Fe3+。但為什么最后生成的是Fe2+？為什么正負(fù)極反應(yīng)，有時(shí)候是H+得電子，有時(shí)候是O2得電子？

這時(shí)，教師讓班級所有學(xué)生以小組為單位，相互討論該學(xué)生提出的質(zhì)疑。

環(huán)節(jié)三：實(shí)驗(yàn)研究，得出結(jié)論

接下來，筆者與學(xué)生一同開展實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)5，檢測實(shí)驗(yàn)4中正、負(fù)兩極的產(chǎn)物，以及探究實(shí)驗(yàn)5的腐蝕過程。

實(shí)驗(yàn)4演示過程：將鐵釘和碳棒用一根導(dǎo)線連接好，將它們分別插入兩個(gè)試管中，試管溶液均為NaCl。接著，將1滴KSCN溶液和3滴K3[Fe（CN）6]溶液滴入插有鐵釘?shù)脑嚬苤?，?滴酚酞溶液滴入插有碳棒的試管中。

觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并讓學(xué)生相互討論，然后總結(jié)結(jié)論：產(chǎn)生了吸氧腐蝕現(xiàn)象;電極的負(fù)極產(chǎn)生了Fe2+，正極產(chǎn)生了OH-。

實(shí)驗(yàn)5演示：用醋酸潤濕試管內(nèi)壁，將少量碳粉加入還原鐵粉中，攪拌均勻后撒到試管中，并將帶有導(dǎo)管的橡膠塞塞在瓶口上，最后將導(dǎo)管口插入紅墨水燒杯中。

最后，學(xué)生得出結(jié)論：金屬的腐蝕有兩種方法，這兩種方法同時(shí)存在且難以明確分開，這兩種方法分別是化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕。

完成這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生得出最終結(jié)論：金屬的腐蝕共有三種，分別是電化學(xué)腐蝕（吸氧腐蝕）、化學(xué)腐蝕（金屬接觸氧化性強(qiáng)的物質(zhì)）、電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕同時(shí)存在。影響金屬腐蝕速度的因素也有兩個(gè)方面，一方面是外因：環(huán)境溫度、氧氣濃度、電解質(zhì)環(huán)境、接觸的其他金屬;另一方面是內(nèi)因：金屬自身的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。

三、教學(xué)反思

本節(jié)課結(jié)束后，筆者對學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查問卷，結(jié)果表明，學(xué)生對項(xiàng)目式教學(xué)法非常認(rèn)同，認(rèn)為在“質(zhì)疑、探究、生成”中能夠?qū)饘俚碾娀瘜W(xué)腐蝕等知識(shí)有更加深刻的記憶。由此可見，在實(shí)際教學(xué)中，教師可以利用項(xiàng)目式教學(xué)法加深學(xué)生對知識(shí)的理解。在布置好項(xiàng)目任務(wù)以后，教師可以讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行合作探究，從而在最短時(shí)間內(nèi)解決問題。

回顧本節(jié)課的教學(xué)過程，筆者有以下幾點(diǎn)反思。

（1）在設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)的時(shí)候要注重層次感。學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)，一般都是由淺入深，階梯式完成。因此，教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)時(shí)，也要按照該規(guī)律進(jìn)行。一開始設(shè)計(jì)的任務(wù)要簡單，這樣，每個(gè)小組的學(xué)生就不會(huì)因感覺任務(wù)難而產(chǎn)生退卻心理，都會(huì)積極參與其中，感受操作的樂趣。之后，教師可以逐漸增加任務(wù)的難度，給學(xué)生一個(gè)緩沖的時(shí)間，讓他們不會(huì)覺得任務(wù)太難，并且也不會(huì)產(chǎn)生退卻心理，最終有效完成任務(wù)，掌握化學(xué)知識(shí)。

（2）明確項(xiàng)目式驅(qū)動(dòng)教學(xué)的本質(zhì)。項(xiàng)目式教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的一座“橋梁”，“驅(qū)動(dòng)”學(xué)生完成任務(wù)的并不是教師的督促，而是學(xué)生自身的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。在本堂課的教學(xué)中，教師所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目問題與學(xué)生的生活實(shí)際有密切關(guān)聯(lián)，并且問題的層層遞進(jìn)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到有效延伸。同時(shí)，在問題的合作探究與學(xué)習(xí)中，各個(gè)小組之間進(jìn)行的交流與探討，為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的有效完成增加了附屬內(nèi)驅(qū)力。

（3）關(guān)注過程，動(dòng)態(tài)生成。教學(xué)結(jié)果很重要，但教學(xué)過程同樣重要，教師在實(shí)際教學(xué)中，不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，還要關(guān)注他們化學(xué)思維的形成過程。因此，在具體教學(xué)中，教師要積極培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，讓他們主動(dòng)思考、踴躍回答問題。在本節(jié)課中，筆者非常重視對學(xué)生生成資源的利用，如“負(fù)極反應(yīng)為什么最后生成的是Fe2+？為什么正極反應(yīng)，有時(shí)候是H+得電子，有時(shí)候是O2得電子？”這些問題都可以被有效利用，從而使課堂充滿趣味性、問題性。

結(jié)? ?語

總體而言，在本次課堂教學(xué)中，筆者所采用的項(xiàng)目式教學(xué)法轉(zhuǎn)變了學(xué)生以往的學(xué)習(xí)方法，課堂氛圍也更加輕松活躍。在課堂教學(xué)中，教師的問題及學(xué)生相互之間的探究，使學(xué)生深層次理解了金屬生銹的原理;并且在質(zhì)疑中掌握了金屬生銹的條件。由此可見，通過項(xiàng)目式教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)更為主動(dòng)，也更為高效，而這些也表明項(xiàng)目式教學(xué)法在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用具有很大優(yōu)勢。

[參考文獻(xiàn)]

趙穎.金屬的電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的教學(xué)體會(huì)[J].課程教育研究，2015（15）：204.

基金項(xiàng)目：本文系福建省晉江市平山中學(xué)課題研究項(xiàng)目“基于真實(shí)情境的中學(xué)化學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)研究”研究成果的部分內(nèi)容。

作者簡介：鄭清芳（1977.2—），女，福建晉江人，本科學(xué)歷，教研組組長，中學(xué)一級教師。