素養(yǎng)導(dǎo)向的高中化學(xué)微項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐研究
——以“科學(xué)使用含氯消毒劑”為例

郭萌萌 王露迪 _ 清華大學(xué)附屬中學(xué)永豐學(xué)校

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版2020年修訂）》提出，重視開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，提倡通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。一線(xiàn)教師的關(guān)注點(diǎn)，要從學(xué)生的知識(shí)與技能轉(zhuǎn)向?qū)W生的思維與素養(yǎng)?！拔㈨?xiàng)目學(xué)習(xí)”旨在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并嘗試解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，研究具體的任務(wù)活動(dòng)，在探究中達(dá)成知識(shí)構(gòu)建與學(xué)科能力提升的目標(biāo)。本文以“科學(xué)使用含氯消毒劑”為例，探究在開(kāi)展微項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的路徑。

基于學(xué)情挖掘項(xiàng)目學(xué)習(xí)的價(jià)值

含氯消毒劑是高中化學(xué)教學(xué)的經(jīng)典素材，氯元素價(jià)態(tài)的豐富性使其成為氧化還原反應(yīng)學(xué)習(xí)的良好載體。含氯消毒劑，特別是84消毒液，又是生活中常用的化學(xué)品，如何正確使用消毒劑是家庭生活中常見(jiàn)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

問(wèn)卷調(diào)查顯示，大多數(shù)學(xué)生見(jiàn)過(guò)84消毒液，但較少學(xué)生使用過(guò)84消毒液，幾乎沒(méi)有學(xué)生閱讀過(guò)84消毒液的使用說(shuō)明，沒(méi)有學(xué)生調(diào)查過(guò)84消毒液使用不當(dāng)?shù)脑?。由此可知，多?shù)學(xué)生在生活中沒(méi)有合理使用化學(xué)品的意識(shí)，沒(méi)有關(guān)注化學(xué)品成分和推斷產(chǎn)品性質(zhì)的習(xí)慣，沒(méi)有利用化學(xué)知識(shí)解釋日用化學(xué)品功能及使用方法的能力，缺乏利用化學(xué)知識(shí)分析、解釋生活問(wèn)題的科學(xué)態(tài)度。

“科學(xué)使用含氯消毒劑”這一項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)84消毒液進(jìn)行分析和探究，在宏觀(guān)上提升學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的了解，微觀(guān)上提升學(xué)生探究陌生物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

具體來(lái)說(shuō)，學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)了解84消毒液的性質(zhì)，理解其消毒原理；通過(guò)對(duì)84消毒液使用說(shuō)明的解讀，形成合理使用消毒劑的意識(shí)和能力；通過(guò)探究84消毒液使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，培養(yǎng)不盲從、肯探究的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)使用化學(xué)品的社會(huì)責(zé)任。

基于素養(yǎng)發(fā)展的要求設(shè)計(jì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)內(nèi)容

環(huán)節(jié)一：84消毒液有效成分的認(rèn)識(shí)與分析。

學(xué)生初次閱讀84消毒液說(shuō)明書(shū)之后，能夠明確認(rèn)識(shí)其有效成分為次氯酸鈉。教師拋出“探究次氯酸鈉性質(zhì)”這一驅(qū)動(dòng)型任務(wù)，啟發(fā)學(xué)生依據(jù)物質(zhì)名稱(chēng)和化學(xué)式對(duì)具體物質(zhì)進(jìn)行性質(zhì)預(yù)測(cè)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生基于生活和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)完成任務(wù)，初步判斷學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)、實(shí)驗(yàn)探究的已有水平。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考與小組討論，逐漸明晰探究物質(zhì)氧化性或還原性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：預(yù)測(cè)性質(zhì)—尋找典型反應(yīng)物—設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)—觀(guān)察現(xiàn)象并得出結(jié)論。通過(guò)合作，學(xué)生探究物質(zhì)性質(zhì)的能力和推理能力將有所提升。

環(huán)節(jié)二：84消毒液使用說(shuō)明的解讀。

通過(guò)前期探究，學(xué)生可以解讀84消毒液產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上的有關(guān)問(wèn)題，如84消毒液不能用于鋼和鋁制品的消毒、易使有色衣物褪色等特性，分別對(duì)應(yīng)了次氯酸鈉的氧化性、漂白性等性質(zhì)。學(xué)生通過(guò)討論科學(xué)使用含氯消毒劑的方法，提升了分析和解決真實(shí)問(wèn)題的能力，進(jìn)一步深化了“性質(zhì)決定用途”的觀(guān)念。

在對(duì)84消毒液為何不能與酸性產(chǎn)品共用的解釋中，學(xué)生可以根據(jù)教師的演示實(shí)驗(yàn)去尋找隱藏的反應(yīng)物。學(xué)生不僅要關(guān)注物質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化，還要關(guān)注其可能帶來(lái)的影響，體現(xiàn)了明顯的能力進(jìn)階。

環(huán)節(jié)三：84消毒液不當(dāng)使用引發(fā)的真實(shí)問(wèn)題分析。

當(dāng)學(xué)生已經(jīng)基本具備了研究陌生物質(zhì)性質(zhì)的能力，并有了一定的系統(tǒng)分析意識(shí)，真實(shí)復(fù)雜的問(wèn)題情境就能夠激發(fā)其探究欲，進(jìn)而提升多角度提出問(wèn)題和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

教師首先介紹巴西游泳池變綠事件的背景，讓學(xué)生從學(xué)科角度提出假設(shè)，將真實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為可探究的化學(xué)問(wèn)題。學(xué)生要確定反應(yīng)物和定量分析兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：首先是確定反應(yīng)物，學(xué)生利用綜合元素守恒、氧化還原反應(yīng)等多種原理推斷生成物，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，從而建構(gòu)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的邏輯推理方法；定量分析則主要是為了確定微粒濃度變化，發(fā)展定量分析意識(shí)。隨著探究的深入，學(xué)生認(rèn)識(shí)的局限性逐漸被打破。學(xué)生可以在面對(duì)陌生情景、陌生問(wèn)題時(shí)迅速進(jìn)行情景關(guān)聯(lián)，利用已有的化學(xué)學(xué)科知識(shí)和認(rèn)知模型來(lái)解決問(wèn)題。

基于育人理念指引的微項(xiàng)目成果展示

微項(xiàng)目的成果是對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的總結(jié)。本節(jié)課后，學(xué)生可以任選一種常見(jiàn)家用消毒劑制作使用手冊(cè)，以展板或海報(bào)的形式在家庭或社區(qū)進(jìn)行宣傳。在活動(dòng)中，學(xué)生自主利用物質(zhì)性質(zhì)的模型和氧化還原反應(yīng)原理對(duì)物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行分析、探究和解釋。通過(guò)這一活動(dòng)，學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)視角更加多元，認(rèn)知水平進(jìn)一步提升。這一活動(dòng)向公眾傳遞科學(xué)知識(shí)與科學(xué)態(tài)度的同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

基于教學(xué)實(shí)踐的反思與啟示

前蘇聯(lián)教學(xué)論專(zhuān)家馬赫穆托夫在《現(xiàn)代的課》一文中指出：“問(wèn)題性的課是這樣的：教師有意地創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，組織學(xué)生的探索活動(dòng)，讓學(xué)生提出學(xué)習(xí)問(wèn)題和解決這些問(wèn)題?！蔽㈨?xiàng)目的學(xué)習(xí)是基于真實(shí)問(wèn)題情境，在探究原因與解決策略中，發(fā)展學(xué)生必備的能力與品格。微項(xiàng)目需要解決的問(wèn)題往往環(huán)境復(fù)雜、體系開(kāi)放、方案多樣、結(jié)果不確定，學(xué)生需要對(duì)問(wèn)題情境中的諸多因素進(jìn)行多視角的分析和探索，將化學(xué)知識(shí)的本源性輸入轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化輸出，在思路外顯和自主遷移的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值。