“探秘加碘鹽”復(fù)習(xí)課的項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐

葛海祥

摘要：基于項(xiàng)目開展氧化還原反應(yīng)的復(fù)習(xí)，以“探秘加碘鹽”為項(xiàng)目，以補(bǔ)碘劑的選擇、補(bǔ)碘劑的性質(zhì)預(yù)測(cè)、補(bǔ)碘劑的實(shí)驗(yàn)探究為學(xué)習(xí)任務(wù)，呈現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)思路和實(shí)踐過程，并總結(jié)基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開展復(fù)習(xí)課的課堂特色。

關(guān)鍵詞：氧化還原反應(yīng);項(xiàng)目式學(xué)習(xí);加碘鹽

文章編號(hào)：1008-0546（2022）04x-0067-04

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.019

一、項(xiàng)目主題分析

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，是以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，以小組合作方式進(jìn)行規(guī)劃和解決項(xiàng)目任務(wù)的學(xué)習(xí)方式。已有對(duì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)案例和效果的影響研究表明，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在學(xué)生學(xué)業(yè)成績、問題解決能力、學(xué)生參與度、學(xué)習(xí)興趣及合作和解決沖突技能等方面都有很大地促進(jìn)作用[1]。氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)課程的重要內(nèi)容，并作為核心概念貫穿高中化學(xué)學(xué)習(xí)的始終?！镀胀ǜ咧姓n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版（2020年修訂）》中提到“能利用典型代表物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)，設(shè)計(jì)常見物質(zhì)的制備、分離、提純、檢驗(yàn)等簡單任務(wù)的方案，能從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)變化的視角說明物質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑”[2]。筆者認(rèn)為在氧化還原反應(yīng)新課教學(xué)后安排一節(jié)基于項(xiàng)目式教學(xué)的復(fù)習(xí)課，既能幫助學(xué)生形成氧化還原反應(yīng)的整體觀，建構(gòu)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)視角，又能落實(shí)課標(biāo)要求?！疤矫丶拥恹}”項(xiàng)目貼近生活，接近學(xué)生，可操作性強(qiáng)，涉及的物質(zhì)化合價(jià)豐富，是開展氧化還原反應(yīng)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的很好載體。在教學(xué)中，通過將項(xiàng)目拆解成“補(bǔ)碘劑的選擇”“補(bǔ)碘劑的性質(zhì)預(yù)測(cè)”“補(bǔ)碘劑的實(shí)驗(yàn)探究”三個(gè)任務(wù)展開，將生活中的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為化學(xué)問題，在問題解決過程中應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)模型、性質(zhì)比較方法模型，根據(jù)類別和價(jià)態(tài)預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)，并會(huì)選擇試劑來檢驗(yàn)，能與同學(xué)合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，展開實(shí)驗(yàn)研究，逐步形成物質(zhì)性質(zhì)研究的一般思路，發(fā)展科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)核心素養(yǎng)，學(xué)會(huì)將復(fù)雜的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為化學(xué)問題，感悟化學(xué)學(xué)科魅力。

二、項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)

結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)情，教學(xué)目標(biāo)如下：

1掌握氧化還原反應(yīng)的發(fā)生原理，厘清幾組概念（培養(yǎng)模型認(rèn)知素養(yǎng)）;

2能根據(jù)核心元素的價(jià)態(tài)來預(yù)測(cè)新物質(zhì)的性質(zhì)，認(rèn)識(shí)物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化（培養(yǎng)證據(jù)推理素養(yǎng)）;

3能從氧化還原反應(yīng)視角分析物質(zhì)，并嘗試運(yùn)用氧化還原的認(rèn)識(shí)模型和方法模型解決問題（培養(yǎng)模型認(rèn)知素養(yǎng)）;

4在探秘加碘鹽過程中，逐步形成“提出問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)分析—得出結(jié)論”的科學(xué)探究思路

（培養(yǎng)科學(xué)探究、創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)）。

三、項(xiàng)目教學(xué)流程

依據(jù)項(xiàng)目式教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，以探秘加碘鹽為活動(dòng)載體，設(shè)計(jì)三個(gè)任務(wù)：補(bǔ)碘劑的選擇、補(bǔ)碘劑的性質(zhì)預(yù)測(cè)、補(bǔ)碘劑的實(shí)驗(yàn)探究。在任務(wù)探索的過程中體會(huì)氧化還原的認(rèn)識(shí)模型和方法模型在認(rèn)識(shí)陌生物質(zhì)性質(zhì)及其應(yīng)用中的重要價(jià)值。具體教學(xué)流程（見圖1）。

四、項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程

[問題引入]你知道食鹽中為什么加碘嗎？[學(xué)生觀點(diǎn)]補(bǔ)碘、防止大脖子病......

[任務(wù)1]補(bǔ)碘劑的選擇。

[問題深入]閱讀資料（見表1），世界各國對(duì)加碘鹽進(jìn)行多項(xiàng)規(guī)定，我們觀察發(fā)現(xiàn)加碘鹽中主要涉及的碘的化合物有兩種：KI、KIO3。你認(rèn)為食鹽補(bǔ)碘劑要符合什么條件？

[學(xué)生觀點(diǎn)]是否可食用、穩(wěn)定性、價(jià)格、味道、對(duì)人體的影響等。

[驅(qū)動(dòng)問題]補(bǔ)碘劑的選用一般考慮碘酸鉀或碘化鉀，結(jié)合資料卡1，你覺得二者的優(yōu)缺點(diǎn)分別在什么地方？

[資料卡1]碘化鉀（KI）是白色立方結(jié)晶或粉末。無毒，在潮濕空氣中微有吸濕性，久置析出游離碘而變成黃色，并能形成微量碘酸鹽。在水中溶解度：20°C時(shí)140g。其水溶液也會(huì)氧化而漸變?yōu)辄S色，可加少量堿防止氧化。碘酸鉀（KIO3）是無色或白色結(jié)晶粉末，無臭，無毒。能溶于水和碘化鉀水溶液、稀硫酸，不溶于乙醇和液氨。在水中溶解度：0°C時(shí)4.74g，100°C時(shí)32.3g。常溫下較穩(wěn)定。

[學(xué)生觀點(diǎn)]二者都無毒，KI的水溶性好，KIO3的水溶性不好，KI穩(wěn)定性比KIO3差。選用KI作為補(bǔ)碘劑一般要考慮加入一些穩(wěn)定劑（堿性物質(zhì)）。

[反思評(píng)價(jià)]學(xué)生結(jié)合信息能夠分析出KI、KIO3的差異。

[驅(qū)動(dòng)問題]補(bǔ)碘劑的選擇還需要考慮鹽的組成，結(jié)合資料卡2，你覺得他們選擇補(bǔ)碘劑的原因是什么？

[資料卡2]關(guān)于補(bǔ)碘劑的選擇一般還需要考慮鹽的成分，若原鹽中含有還原性雜質(zhì)，如Fe2+等成分較多時(shí)，則不宜選用KIO3作為加碘劑，選用Kl作為加碘劑更好;若原鹽中含有氧化性雜質(zhì)較多時(shí)，如Fe3+等，則不宜選用Kl作為加碘劑，選用KIO3作為加碘劑更好。

[學(xué)生觀點(diǎn)]如果原鹽中含有Fe2+會(huì)和KIO3發(fā)生反應(yīng)，則此時(shí)應(yīng)該選擇Kl，而原鹽中含有Fe3+會(huì)和KI發(fā)生反應(yīng)，則此時(shí)應(yīng)該選擇KIO3。少部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)，還原性物質(zhì)會(huì)與KIO3發(fā)生反應(yīng)，證明KIO3具有氧化性;氧化性物質(zhì)會(huì)與KI發(fā)生反應(yīng)，證明KI具有還原性。

[反思評(píng)價(jià)]結(jié)合資料，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)選用補(bǔ)碘劑的兩種具體情況，但是在深挖碘化鉀具有氧化性和碘酸鉀具有還原性的過程中，需要教師引導(dǎo)。

[任務(wù)2]補(bǔ)碘劑的性質(zhì)預(yù)測(cè)。

[驅(qū)動(dòng)問題]從價(jià)態(tài)預(yù)測(cè)碘化鉀和碘酸鉀的性質(zhì)有哪些？

[學(xué)生觀點(diǎn)]碘化鉀中碘-1價(jià)，具有還原性，可嘗試使用氧化劑檢驗(yàn)，如：O2、H2O2、KMnO4、Fe3+;從化合價(jià)角度，碘酸鉀中碘+5價(jià)，既具有氧化性又具有還原性，針對(duì)氧化性可嘗試使用還原劑檢驗(yàn)，如：CO、H2、金屬單質(zhì)（Fe、Cu），針對(duì)還原性與碘化鉀類似。

[反思評(píng)價(jià)]學(xué)生探究兩種陌生的物質(zhì)碘化鉀與碘酸鉀，引導(dǎo)學(xué)生從核心元素價(jià)態(tài)的視角分析二者的區(qū)別，+5、-1，并嘗試運(yùn)用氧化還原的方法檢驗(yàn)出這兩種物質(zhì)。

[任務(wù)3]補(bǔ)碘劑的實(shí)驗(yàn)探究。

[驅(qū)動(dòng)問題]KI的檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案如何設(shè)計(jì)？[學(xué)生設(shè)計(jì)]學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（表2）。

[反思評(píng)價(jià)]學(xué)生們檢驗(yàn)KI思路基本一致，將KI氧化為I2，再通過淀粉溶液檢驗(yàn)碘單質(zhì)的存在，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的知識(shí)分析出KI具有還原性，設(shè)計(jì)加入氧化劑檢驗(yàn)。

[驅(qū)動(dòng)問題]KIO3的檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案如何設(shè)計(jì)？

[學(xué)生設(shè)計(jì)]學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（表3）。

[學(xué)生匯報(bào)]無明顯現(xiàn)象，碘酸鉀和碘化鉀沒有發(fā)生反應(yīng)。再滴加2-3滴稀硫酸溶液，出現(xiàn)藍(lán)色。說明有碘單質(zhì)生成。

[教師追問]我們加入硫酸就能看到藍(lán)色，那么硫酸在這里有什么作用呢？

[學(xué)生觀點(diǎn)]硫酸氧化了KI，產(chǎn)生I2，所以產(chǎn)生藍(lán)色;硫酸作為一種催化劑，催化反應(yīng);硫酸提供了一種酸性環(huán)境。

[反思評(píng)價(jià)]實(shí)驗(yàn)中加入硫酸使得反應(yīng)更容易發(fā)生，說明氧化性和還原性會(huì)受到環(huán)境的影響（酸堿性、溫度等）。

[驅(qū)動(dòng)問題]食鹽中補(bǔ)碘劑如何檢驗(yàn)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？

[學(xué)生設(shè)計(jì)]學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（表4）。

[評(píng)價(jià)反饋]學(xué)生在分析了KI、KIO3的基礎(chǔ)上很快設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，在小組討論中，學(xué)生覺得KI的加入也有可能被溶液中氧氣氧化而產(chǎn)生碘單質(zhì)使淀粉變藍(lán)。所以第二小組的學(xué)生提出增加空白實(shí)驗(yàn)對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)方案更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。

[歸納總結(jié)]對(duì)于陌生物質(zhì)的研究，我們可以站在化合價(jià)的角度預(yù)測(cè)物質(zhì)可能存在的性質(zhì)，并通過理論分析尋找合適的氧化劑或還原劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終得出結(jié)論。物質(zhì)性質(zhì)（氧化性、還原性）的研究模型（見圖2）。

[評(píng)價(jià)反饋]學(xué)生通過前面問題地解決，知道碘酸鉀和碘化鉀的檢驗(yàn)方法，知道從化合價(jià)角度分析其氧化性和還原性。在小組合作實(shí)驗(yàn)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，在項(xiàng)目探究的最后，教師幫助學(xué)生得出物質(zhì)性質(zhì)（氧化性、還原性）的研究模型，將知識(shí)內(nèi)容升華，將知識(shí)能力內(nèi)化，促進(jìn)學(xué)生形成一定的探究模型，達(dá)到科學(xué)探究的學(xué)科素養(yǎng)。

[課堂收獲]暢所欲言，談一談本節(jié)課你有哪些收獲？

[學(xué)生收獲1]熟悉了碘的存在形式，碘的相關(guān)化合物的檢驗(yàn)方法。

[學(xué)生收獲2]研究陌生物質(zhì)的性質(zhì)可以從物質(zhì)類別和價(jià)態(tài)兩個(gè)角度去分析。

[學(xué)生收獲3]學(xué)會(huì)了用實(shí)驗(yàn)探究的方法驗(yàn)證假設(shè)是否正確，并且需要注重實(shí)驗(yàn)方案的嚴(yán)謹(jǐn)。

五、項(xiàng)目學(xué)習(xí)特色

氧化還原反應(yīng)的復(fù)習(xí)，在學(xué)生學(xué)完氧化還原的基本概念和規(guī)律后，是一次運(yùn)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)進(jìn)行復(fù)習(xí)教學(xué)的嘗試。傳統(tǒng)氧化還原復(fù)習(xí)主要進(jìn)行習(xí)題講評(píng)，對(duì)比兩種復(fù)習(xí)課的呈現(xiàn)方式，我們可以發(fā)現(xiàn)許多不同點(diǎn)（見表5）。

以“探秘加碘鹽”為項(xiàng)目的復(fù)習(xí)課堂，將該項(xiàng)目拆解為補(bǔ)碘劑的選擇、補(bǔ)碘劑的性質(zhì)預(yù)測(cè)、補(bǔ)碘劑的實(shí)驗(yàn)探究三個(gè)課堂任務(wù)，在任務(wù)解決的過程中設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問題引發(fā)學(xué)生的思考與思維的碰撞，在思考問題的同時(shí)提取氧化還原的基本概念和規(guī)律并嘗試解決問題。比如：在性質(zhì)預(yù)測(cè)時(shí)，學(xué)生需要結(jié)合元素化合價(jià)提出其可能的性質(zhì);在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)學(xué)生需要分析氧化還原的反應(yīng)規(guī)律;在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證時(shí)學(xué)生需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納整理實(shí)驗(yàn)結(jié)論。因此在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中知識(shí)得到了整合運(yùn)用，學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)更加系統(tǒng)化。

氧化還原反應(yīng)項(xiàng)目學(xué)習(xí)以學(xué)生為主體，通過“探秘加碘鹽”的項(xiàng)目研究，讓學(xué)生在真實(shí)的問題情境中去實(shí)踐，注重學(xué)生的實(shí)踐性和參與性，不僅可以獲得基本的學(xué)科知識(shí)，而且在探究和解決問題的過程中獲得基本知識(shí)和技能，關(guān)鍵能力和必備品格，有利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

此外，教師是學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的合作者，引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的解決問題的思路和方法。教師需要不斷地和項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組成員溝通，請(qǐng)他們匯報(bào)合作學(xué)習(xí)結(jié)果、分析答題思路或?qū)ζ渌瑢W(xué)的思路方法進(jìn)行點(diǎn)評(píng)等。教師通過追問、評(píng)價(jià)和示范等行為有效促進(jìn)學(xué)生用化學(xué)知識(shí)解決問題，使得課堂中師生互動(dòng)觸及高階思維。課堂中師生互動(dòng)更加有效，將化學(xué)知識(shí)融入生活，讓化學(xué)學(xué)科知識(shí)有了人情味。

參考文獻(xiàn)

[1]侯肖，胡久華.在常規(guī)課堂教學(xué)中實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)——以化學(xué)教學(xué)為例[N].教育學(xué)報(bào)，2016-8-12（4）.

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