基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的高中化學(xué)教學(xué)新路徑

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）強(qiáng)調(diào)要落實(shí)素質(zhì)教育，高中化學(xué)教師應(yīng)在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的輔助下引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行深度加工和開發(fā)，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。對(duì)此，教師需要充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)構(gòu)建高中化學(xué)高效課堂，推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)的顯著提升。

一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)概述

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種系統(tǒng)化的教學(xué)手段，教師以學(xué)生為主體，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容明確項(xiàng)目主題，通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境為學(xué)生提供主題背景，根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)科知識(shí)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)自主探究與合作學(xué)習(xí)完成項(xiàng)目任務(wù)，解決問(wèn)題。在學(xué)生完成探究后，教師通過(guò)展示項(xiàng)目成果引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)與反思，以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。在教學(xué)中合理運(yùn)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能夠讓教師發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，能夠突出學(xué)生的主體地位，在師生、生生之間的交互學(xué)習(xí)中讓學(xué)生吸收新知識(shí)，從而提高課堂教學(xué)效果。

二、高中化學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)策略——以“碳酸鈉和碳酸氫鈉”為例

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法的有效應(yīng)用，可以給學(xué)生營(yíng)造積極學(xué)習(xí)的氛圍，提升學(xué)生的綜合能力。

（一）項(xiàng)目主題內(nèi)容分析

教師應(yīng)立足實(shí)踐，結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)設(shè)置項(xiàng)目主題，確定項(xiàng)目式學(xué)習(xí)內(nèi)容，再開展分組合作，如此不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還能培養(yǎng)他們的合作學(xué)習(xí)能力，在互幫互助中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，相互受到啟發(fā)，提高項(xiàng)目式學(xué)習(xí)效果。在完成小組合作學(xué)習(xí)后，教師應(yīng)讓學(xué)生展示學(xué)習(xí)成果，并在組內(nèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)與反思，讓學(xué)生了解自己在學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，以便及時(shí)改正。而“碳酸鈉和碳酸氫鈉”是人教版（2019）必修第一冊(cè)中第二章第一節(jié)第二小節(jié)的內(nèi)容，新課標(biāo)對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)要求為“通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境或展開實(shí)驗(yàn)探究理解鈉及其重要化合物的性質(zhì)，并了解實(shí)際生活中對(duì)這些物質(zhì)的應(yīng)用”?？梢?jiàn)這是高中化學(xué)教學(xué)中的重要知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生需要了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及實(shí)際應(yīng)用。基于此，本項(xiàng)目融合教材中碳酸鈉和碳酸氫鈉的相關(guān)內(nèi)容，并聯(lián)系實(shí)際生活設(shè)置項(xiàng)目主題“探究饅頭中膨松劑的奧秘”，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)問(wèn)題情境中，運(yùn)用已掌握的與鈉相關(guān)的知識(shí)展開科學(xué)探究。

（二）項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)

在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開始之前，教師應(yīng)設(shè)定項(xiàng)目目標(biāo)，讓學(xué)生對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)和相關(guān)知識(shí)形成初步認(rèn)知，為開展深度學(xué)習(xí)做好鋪墊。在教學(xué)中，高中化學(xué)教師應(yīng)根據(jù)新課標(biāo)要求、課程教學(xué)內(nèi)容等明確教學(xué)目標(biāo)，以目標(biāo)驅(qū)動(dòng)學(xué)生對(duì)新知識(shí)展開自主探究。本項(xiàng)目根據(jù)新課標(biāo)要求制訂了以下三個(gè)教學(xué)目標(biāo)：

1.引導(dǎo)學(xué)生了解化學(xué)膨松劑的制作過(guò)程，通過(guò)探究和實(shí)驗(yàn)了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，并在對(duì)比中掌握二者在化學(xué)性質(zhì)上存在的差異性和相似性。

2.在制作饅頭的實(shí)驗(yàn)中觀察化學(xué)現(xiàn)象，對(duì)碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)進(jìn)行猜想，以小組合作學(xué)習(xí)的方式展開化學(xué)實(shí)驗(yàn)，觀察和分析化學(xué)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)步驟和方法。

3.使學(xué)生在實(shí)際生活中形成應(yīng)用化學(xué)知識(shí)的意識(shí)，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。

（三）項(xiàng)目任務(wù)及流程

高中化學(xué)教師在設(shè)置項(xiàng)目主題后，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目目標(biāo)制訂學(xué)習(xí)任務(wù)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生開展學(xué)習(xí)探究活動(dòng)。教師需要根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容細(xì)分學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生通過(guò)自主探究或小組合作學(xué)習(xí)對(duì)任務(wù)展開探索，彰顯學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，為學(xué)生提供自主探究的機(jī)會(huì)和空間。本項(xiàng)目設(shè)置了三個(gè)任務(wù)，學(xué)生需要在完成任務(wù)的過(guò)程中解決實(shí)際問(wèn)題，并運(yùn)用知識(shí)形成項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果，提升科學(xué)探究能力和核心素養(yǎng)。

任務(wù)一：了解生物膨松劑。教師利用多媒體播放視頻，讓學(xué)生初步了解生物膨松劑的特征以及在實(shí)際生活中的應(yīng)用情況，以形象、生動(dòng)的方式給學(xué)生直觀的感受，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

任務(wù)二：認(rèn)識(shí)化學(xué)膨松劑。教師創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，結(jié)合教材知識(shí)為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生需要對(duì)單一成分膨松劑的缺陷、碳酸鈉與碳酸氫鈉的穩(wěn)定性、酸堿性之間存在的差異性和相似性進(jìn)行分析，并將單一成分膨松劑改良為復(fù)合膨松劑。

任務(wù)三：膨松劑的設(shè)計(jì)。教師展示生活中常見(jiàn)的復(fù)合膨松劑，學(xué)生分析復(fù)合膨松劑的配料和作用，并改良或設(shè)計(jì)一款化學(xué)膨松劑。

學(xué)生可以自主完成項(xiàng)目任務(wù)，也可通過(guò)小組合作完成項(xiàng)目，多角度出發(fā)，保證項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

（四）項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程及學(xué)習(xí)成果展示

新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)要注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，鼓勵(lì)學(xué)生在探究活動(dòng)中自主探索。高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容相較于初中階段而言更為復(fù)雜，難度更大，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)難免會(huì)遇到一些問(wèn)題。這就需要教師站在學(xué)生的角度，采取有效措施活躍課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生主動(dòng)參與到項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中。對(duì)此，教師可以創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生融入情境中，不僅能緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，還能激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。本次項(xiàng)目教師創(chuàng)設(shè)了如下真實(shí)情境：山東饅頭的種類可謂五花八門，有很多網(wǎng)友在各大平臺(tái)上曬出了自己制作的花樣饅頭。饅頭是中國(guó)傳統(tǒng)美食，同學(xué)們想知道如何制作蓬松的饅頭嗎？之后教師讓學(xué)生展開討論，很多學(xué)生提出制作饅頭時(shí)使用了膨松劑，并列舉了酵母、小蘇打、面堿等能作為膨松劑的物質(zhì)。此時(shí)教師可以設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性總?cè)蝿?wù)：通過(guò)本堂課的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)對(duì)膨松劑的制作過(guò)程進(jìn)行了解，并對(duì)膨松劑進(jìn)行改良，或設(shè)計(jì)出一種膨松劑。

活動(dòng)一：了解生物膨松劑

教師展示生物膨松劑的資料：以前人們?cè)谥谱黟z頭時(shí)會(huì)留下一小團(tuán)酵頭，作為下次制作饅頭的備用，便于隨時(shí)醒發(fā)面團(tuán)。生物膨松劑包括酵頭和酵母，化學(xué)原理是可以生成二氧化碳的微生物發(fā)酵能夠起到“發(fā)”的作用。教師可以展示使用酵頭和酵母制作饅頭的圖片，讓學(xué)生分析這種制作方法的優(yōu)缺點(diǎn)：使用酵頭和酵母可以使面團(tuán)更加蓬松（優(yōu)點(diǎn)）;發(fā)酵需要較長(zhǎng)的時(shí)間，要求嚴(yán)格控制溫度，可能會(huì)產(chǎn)生酸味（缺點(diǎn)）。

活動(dòng)二：認(rèn)識(shí)化學(xué)膨松劑

1.單一成分膨松劑

為了探究哪種化學(xué)膨松劑適合制作饅頭，教師可以分別展示三種制作饅頭的方法：（1）只加面粉;（2）加入面粉和碳酸鈉;（3）加入面粉和碳酸氫鈉。之后讓學(xué)生對(duì)比饅頭的形狀、軟硬程度、顏色、味道，發(fā)現(xiàn)使用碳酸鈉制作的饅頭更小、更硬，而使用碳酸氫鈉制作的饅頭更大、更軟，顏色均呈黃色，味道苦澀。為了讓學(xué)生對(duì)碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究，教師可以讓學(xué)生提出猜想并展開實(shí)驗(yàn)：受熱后，碳酸氫鈉會(huì)發(fā)生分解并釋放某種氣體，而碳酸鈉不會(huì)。

【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】學(xué)生以小組為單位，在2支試管中分別裝入1 g碳酸鈉和1 g碳酸氫鈉，使用酒精燈加熱，產(chǎn)生氣體后通入澄清的石灰水。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】裝有碳酸鈉的試管產(chǎn)生了氣泡，石灰水沒(méi)有受到氣體的影響;裝有碳酸氫鈉的試管產(chǎn)生了氣泡，試管壁上出現(xiàn)水珠，并且澄清石灰水在通入氣體后變渾濁。如此，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可以了解到碳酸氫鈉受熱后會(huì)發(fā)生分解，釋放的氣體是二氧化碳，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生水，而碳酸鈉受熱后不會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象。

教師提出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題：為什么按照第（2）（3）種方法制作的饅頭顏色偏黃且味道苦澀？這一現(xiàn)象體現(xiàn)碳酸鈉和碳酸氫鈉的哪種化學(xué)性質(zhì)？學(xué)生以小組為單位展開實(shí)驗(yàn)，將酚酞分別滴入等體積的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液中，并使用pH試紙對(duì)兩種溶液的pH值進(jìn)行測(cè)量。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)兩種溶液均顯堿性，且碳酸鈉溶液的堿性更強(qiáng)，這也是導(dǎo)致饅頭顏色偏黃且味道苦澀的原因，體現(xiàn)碳酸鈉和碳酸氫鈉的酸堿性。

2.復(fù)合膨松劑

教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，思考應(yīng)如何對(duì)單一成分的膨松劑進(jìn)行改良，學(xué)生提出可以加入食醋等酸性物質(zhì)，酸堿中和后可以改變饅頭的顏色和大小。

教師：使用碳酸鈉制作的饅頭比使用碳酸氫鈉制作的饅頭小，這是什么原因？

學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)展開探究。

【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】學(xué)生在兩個(gè)濾紙膠囊中分別裝入1 g碳酸鈉和1 g碳酸氫鈉，在氣球中放入濾紙膠囊并加入鹽酸溶液，發(fā)現(xiàn)裝有碳酸氫鈉的氣球要比另一個(gè)先鼓起來(lái)。

【總結(jié)】在稱量質(zhì)量相等的碳酸氫鈉和碳酸鈉的前提下，碳酸氫鈉與酸反應(yīng)后釋放的二氧化碳量更多，因此制作的饅頭會(huì)一大一小。教師引導(dǎo)學(xué)生分析復(fù)合膨松劑的構(gòu)成，即碳酸鹽、酸性物質(zhì)和助劑，為活動(dòng)三做鋪墊。

活動(dòng)三：膨松劑的設(shè)計(jì)

教師展示復(fù)配油條膨松劑的配料表，包括碳酸氫鈉（26%）、磷酸二氫鈉（7%）、檸檬酸（7%）、淀粉等。在活動(dòng)二中學(xué)生了解了復(fù)合膨松劑的構(gòu)成，教師可以讓學(xué)生分析復(fù)配油條膨松劑的配料表，并分析碳酸鹽、酸性物質(zhì)和助劑的成分和作用（見(jiàn)表1）。

教師提出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題：為什么用上述成分作為酸性物質(zhì)？為什么不選擇食醋？學(xué)生思考后得出：檸檬酸、蘋果酸等物質(zhì)是固體，不會(huì)直接與碳酸鹽產(chǎn)生反應(yīng)，相較于食醋（液體）而言更便于運(yùn)輸和存儲(chǔ)。之后教師引導(dǎo)學(xué)生改良或設(shè)計(jì)一款膨松劑，并表達(dá)設(shè)計(jì)理念，形成學(xué)習(xí)成果（見(jiàn)表2、表3）。

（五）項(xiàng)目教學(xué)反思

本次項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的主題是“探究饅頭中膨松劑的奧秘”，基于真實(shí)情境提煉出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中提出猜想、展開實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象，最后解決問(wèn)題。學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程中不僅能進(jìn)行科學(xué)探究，還能利用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。本項(xiàng)目具有開放性特點(diǎn)，學(xué)生可以在有限的時(shí)間內(nèi)完成探究與實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，在教學(xué)中也能發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的一些問(wèn)題。如學(xué)生對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的表述不夠完整、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)忽略了定量層面、控制變量意識(shí)有待提高，這需要教師著重引導(dǎo)，以提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)水平。

受到應(yīng)試教育的影響，一些學(xué)生的學(xué)習(xí)思維呈現(xiàn)出被動(dòng)性特點(diǎn)，為了讓學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)著手細(xì)節(jié)，借助項(xiàng)目式學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生的好奇心與探究欲望，使學(xué)生能夠主動(dòng)參與到項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)中。在教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合高中生的發(fā)展規(guī)律和學(xué)習(xí)需求采用有效手段激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，彰顯學(xué)生的主體地位，發(fā)揮項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的積極作用。

綜上所述，在全新的教育背景下，“項(xiàng)目式”教學(xué)法已經(jīng)成為一種具有實(shí)效性的教學(xué)手段，各科教師都在積極研究與落實(shí)。高中化學(xué)教師也要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)理念，嘗試新的教學(xué)手段，靈活運(yùn)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法，通過(guò)明確主題、布置任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主探究以及合作學(xué)習(xí)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，突出學(xué)生在課堂上的主體地位，提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力。

（作者單位：貴陽(yáng)市第一中學(xué)）

編輯：趙文靜