基于硫酸工廠項目的“硫的轉(zhuǎn)化”單元整體教學(xué)設(shè)計

摘 要：從建立一座硫酸工廠問題入手，再由自然界中含硫物質(zhì)變化到實驗中不同價態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化，學(xué)生在問題中構(gòu)建起價類二維圖，從而實現(xiàn)元素化合物學(xué)習(xí)的新模式。

關(guān)鍵詞：項目式;轉(zhuǎn)化;整體教學(xué)設(shè)計

元素化合物知識是高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，然而，由于該部分知識本身具有龐雜、瑣碎的特點，成為化學(xué)教學(xué)的難點之一。學(xué)生普遍反映該知識體系不夠系統(tǒng)，學(xué)習(xí)方式更偏向于機械記憶，教師也認為在講授元素化合物時難以找到較好的著力點。本文基于硫酸工廠項目并配合價類二維圖思維構(gòu)建物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中指出：“結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解硫及其重要化合物的主要性質(zhì)，認識這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。”由此可見，結(jié)合硫酸工廠項目的“硫的轉(zhuǎn)化”教學(xué)設(shè)計是課程標(biāo)準(zhǔn)提倡與贊賞的學(xué)習(xí)方式。具體教學(xué)設(shè)計如下：

一、單元教材教法分析

從地位與作用上看硫的轉(zhuǎn)化對于元素化合物的學(xué)習(xí)具有承上啟下的作用，既承接著鐵的多樣性，又為后續(xù)學(xué)習(xí)氮及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)。鐵是典型可變價金屬元素，在鐵的學(xué)習(xí)中初步構(gòu)建了“價—類二維”視角認識物質(zhì)，而硫是典型非金屬元素，硫及其化合物的主要性質(zhì)之一在于它們的氧化性或還原性，不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化正好能夠體現(xiàn)各種含硫物質(zhì)的氧化性或還原性。無論是自然界中火山爆發(fā)，還是硫酸生產(chǎn)，以及實驗室中對含硫物質(zhì)的探討，都以不同價態(tài)的硫元素之間的轉(zhuǎn)化為核心，由此可見，硫的轉(zhuǎn)化進一步深化了“價—類二維”元素觀學(xué)習(xí)方式。

在學(xué)習(xí)本節(jié)前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了研究物質(zhì)的基本理論（物質(zhì)分類、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)），并將研究物質(zhì)的基本理論應(yīng)用于鐵的多樣性學(xué)習(xí)。同時高一年學(xué)生思維比較活躍，具有一定的獨立思考能力，對有實驗、聯(lián)系生產(chǎn)實際的課堂比較感興趣，具有較好的學(xué)習(xí)本單元知識的能力。

硫及其化合物的主要性質(zhì)之一是氧化性或還原性。建立硫酸工廠是以不同價態(tài)的硫元素之間的轉(zhuǎn)化為核心，不僅學(xué)習(xí)了硫及其化合物的性質(zhì)和知識結(jié)構(gòu)，同時也學(xué)習(xí)了如何解決生產(chǎn)、生活中有關(guān)實際問題的一種思維方法。

硫的轉(zhuǎn)化總體認知模型：

研究物質(zhì)的基本程序：

基于上述分析，本單元內(nèi)容主要以建立硫酸工廠項目為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生將實際工業(yè)問題轉(zhuǎn)為化學(xué)問題，在問題解決中搭建和完善“價—類二維元素觀”認知模型，繼而使用模型解決其他真實問題。該內(nèi)容與生產(chǎn)生活聯(lián)系非常緊密，基于建模教學(xué)的實際需要，可以選用實驗探究法、啟發(fā)討論、歸納等教學(xué)方法，注意引導(dǎo)學(xué)生采用體驗學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)方式。

二、單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

本單元教學(xué)注意促進學(xué)生“變化觀念與平衡思想”中的“變化觀念”以及“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，鞏固學(xué)生“證據(jù)推理與模型認知”核心素養(yǎng)發(fā)展成果。

三、教學(xué)起點分析

“硫的轉(zhuǎn)化”的內(nèi)容建立在“研究物質(zhì)的基本理論”“鐵的多樣性”的教學(xué)基礎(chǔ)上，對于“硫的轉(zhuǎn)化”教學(xué)起點分析如下：

四、單元學(xué)習(xí)活動設(shè)計

學(xué)習(xí)活動設(shè)計是對教學(xué)目標(biāo)的具體闡釋和實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的必要保障。單元教學(xué)活動設(shè)計分為兩個層面：一是單元活動設(shè)計，解決學(xué)生在整個教學(xué)單元中的學(xué)習(xí)活動線索，二是課時活動設(shè)計，遵循單元活動設(shè)計，確定每個課時中學(xué)生具體的活動任務(wù)。

基于前面對單元教學(xué)目標(biāo)的要求，我們對“硫的轉(zhuǎn)化”單元作了如下教學(xué)活動設(shè)計。

基于對“硫的轉(zhuǎn)化”單元教學(xué)的總體學(xué)習(xí)線索，開展對各課時學(xué)習(xí)活動的設(shè)計。

課時1學(xué)習(xí)活動設(shè)計：

課時2學(xué)習(xí)活動設(shè)計：

課時3學(xué)習(xí)活動設(shè)計：

基于項目“建立硫酸工廠”單元教學(xué)實踐后，學(xué)生在主動思考和課堂探究的過程中，能夠充分理解元素化合物之間的內(nèi)在聯(lián)系，達到本單元的知識目標(biāo)。通過“建立硫酸工廠”項目學(xué)習(xí)，促進學(xué)生運用含硫物質(zhì)的性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系科學(xué)認識真實情景課題，進而培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究與社會責(zé)任”等核心素養(yǎng)。本項目式教學(xué)可以為其他模塊的學(xué)習(xí)提供借鑒。

參考文獻：

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作者簡介：孫海濤，男，出生于1978年2月，漢族，福建同安人，本科，中學(xué)高級職稱，從事高中化學(xué)教育研究。