高中化學(xué)微項(xiàng)目化教學(xué)課例實(shí)踐研究

葉芳

摘 要：新課程注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，巧用問題鏈引發(fā)思考，進(jìn)行科學(xué)探究，來滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在新課標(biāo)背景下，更新教學(xué)方法以“情境建構(gòu)—發(fā)現(xiàn)問題—分析問題—科學(xué)探究—解決問題—總結(jié)經(jīng)驗(yàn)”的教育理念為主線，開展項(xiàng)目化教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生“探究原理、構(gòu)建觀念”思維的形成，促使知識(shí)向能力轉(zhuǎn)化，提升探究、創(chuàng)新、合作等能力，培養(yǎng)學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)和思維品質(zhì)解決真實(shí)情境問題的能力，落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目化教學(xué)；核心素養(yǎng)；高中化學(xué)

《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《課標(biāo)》）闡述了化學(xué)課程對(duì)學(xué)生的影響，它的“靈魂”為化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生能在真實(shí)情境中解決實(shí)際的化學(xué)問題，掌握必備知識(shí)，形成關(guān)鍵能力，形成正確的人生觀與價(jià)值觀，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)與人文素養(yǎng)[1]。它對(duì)教師的教學(xué)方式和方法提出了更高的要求，化學(xué)教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教育理念，應(yīng)用現(xiàn)代的教育思想和方法，有效提高學(xué)生的綜合能力。

項(xiàng)目化教學(xué)從熟悉的情境引入，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，以主動(dòng)探索真實(shí)問題為載體，采用小組合作和科學(xué)探究方式，積極建構(gòu)知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生高階思維和創(chuàng)新意識(shí)，形成必備本領(lǐng)。項(xiàng)目化教學(xué)的特點(diǎn)與《課標(biāo)》的要求不謀而合，它符合新時(shí)代教育的理念，能有效地發(fā)展學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)。

在高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)中開展常規(guī)的項(xiàng)目化教學(xué)會(huì)存在一些問題：教師面對(duì)課時(shí)安排、升學(xué)壓力和學(xué)校之間的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)考慮到自身的指導(dǎo)能力有限，較難處理好項(xiàng)目化教學(xué)的綜合性和學(xué)科學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性之間的矛盾，在課堂教學(xué)中，很少真正的嘗試。

本文提出了解決以上問題的方法——進(jìn)行“微項(xiàng)目化”教學(xué)。微項(xiàng)目化教學(xué)仍屬于項(xiàng)目化教學(xué)，它以學(xué)科核心概念為中心，以微項(xiàng)目為載體，研究的驅(qū)動(dòng)性問題可以是真實(shí)性的小問題，也可以是有應(yīng)用場(chǎng)景的學(xué)科問題，引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的真實(shí)情境中開展一系列探究活動(dòng)。教學(xué)課時(shí)可以縮短到一到兩課時(shí)。

本文以“科學(xué)使用含氯消毒劑”為例，在高中化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行微項(xiàng)目化教學(xué)的探究實(shí)踐。

一、微項(xiàng)目主題內(nèi)容分析

含氯消毒劑在生活中使用普遍，作用重大。如何科學(xué)地使用消毒劑是生存必備的技能，這強(qiáng)烈激發(fā)了學(xué)生探究該項(xiàng)目的熱情。通過兩個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)，發(fā)展了分類思想和氧化還原反應(yīng)的重要概念，培養(yǎng)了研究物質(zhì)性質(zhì)的方法程序的思維技能，建構(gòu)“價(jià)－類”二維認(rèn)識(shí)模型，形成元素觀、微粒觀和轉(zhuǎn)化觀，提高了從真實(shí)問題中發(fā)現(xiàn)提取、分析思考、解決實(shí)際問題的方法和技能，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)研究消毒劑使用方法和制作使用手冊(cè)并宣傳，促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)使用化學(xué)用品的意識(shí)。

二、學(xué)情分析

學(xué)生具備物質(zhì)分類思想，了解氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律，在魯科版第一章第二節(jié)的學(xué)習(xí)中掌握了研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和程序，知道含氯化合物的漂白、消毒作用和制取84消毒液的方法。學(xué)生曾多次進(jìn)行小組合作，有一定的實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)。

很多學(xué)生沒有使用過84消毒液，更沒有閱讀過它的使用說明。不少學(xué)生缺乏用化學(xué)視角觀察事物的意識(shí)，不會(huì)利用化學(xué)品的主要成分來推斷性質(zhì)和解釋功能，欠缺運(yùn)用已學(xué)知識(shí)分析處理學(xué)習(xí)和生活中遇到問題的能力[2]。

三、微項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)分析

（一）啟發(fā)學(xué)生從元素化合價(jià)和物質(zhì)類別等角度出發(fā)，進(jìn)行成分分析和性質(zhì)探究，構(gòu)建價(jià)類二維模型，提高探究陌生物質(zhì)性質(zhì)的能力，滲透科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的素養(yǎng)。

（二）通過小組協(xié)作和科學(xué)探究來掌握84消毒液的性質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；通過分析、思考其在使用中出現(xiàn)的問題，促使學(xué)生將化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決問題的技能，培養(yǎng)合作探究的能力，滲透科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)的素養(yǎng)。

（三）采用問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)，通過提取信息、分析推理、轉(zhuǎn)化可探究的學(xué)科問題、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等培養(yǎng)學(xué)生提取信息、觀察分析和獲取證據(jù)的能力，提升證據(jù)推理與模型認(rèn)知的素養(yǎng)。

（四）通過成品制作、展示和宣傳，培養(yǎng)學(xué)生從化學(xué)視角看問題，用化學(xué)知識(shí)和方法解決問題的技能，落實(shí)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)的發(fā)展，體會(huì)化學(xué)學(xué)科的魅力和價(jià)值。

四、微項(xiàng)目重難點(diǎn)分析

教學(xué)重點(diǎn)：

1.84消毒液性質(zhì)的探究。

2.利用氧化還原原理分析解釋84消毒液在使用過程中出現(xiàn)的問題。

教學(xué)難點(diǎn)：

1.結(jié)合情境，如何分析和解決與化學(xué)相關(guān)的實(shí)際問題。

2.如何抓住關(guān)鍵問題，提取信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獲取關(guān)鍵證據(jù)。

五、微項(xiàng)目實(shí)施過程

解讀84消毒液的產(chǎn)品說明

（一）引入——真實(shí)問題情境引發(fā)的思考

84消毒液是生活中常用的含氯消毒劑。如果使用不當(dāng)，會(huì)造成嚴(yán)重的后果。播放混用84消毒液和潔廁劑，導(dǎo)致使用者中毒的視頻。如何科學(xué)地使用84消毒液？在使用前，需要做什么準(zhǔn)備工作？

引導(dǎo)學(xué)生閱讀84消毒液的使用說明，完成探究活動(dòng)一。

（二）探究活動(dòng)一：認(rèn)識(shí)84消毒液

閱讀使用說明，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和已學(xué)知識(shí)，小組合作完成以下探究任務(wù)：

1.你是在哪一節(jié)化學(xué)課上，初識(shí)84消毒液的？

【學(xué)生】在《研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序》中，了解了含氯消毒劑的消毒作用和漂白原理，認(rèn)識(shí)了84消毒液。

2.①84消毒液如何制備？它的有效成分是什么物質(zhì)？

【學(xué)生】制備：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；主要成分：氯化鈉和次氯酸鈉；有效成分：次氯酸鈉。

②從“核心元素價(jià)態(tài)”和“物質(zhì)類別”兩個(gè)角度預(yù)測(cè)性質(zhì)。

【學(xué)生】核心元素價(jià)態(tài)：氯元素+1價(jià)，屬于中間價(jià)態(tài)，兼具氧化性和還原性。

物質(zhì)類別：弱酸鹽，水溶液呈堿性，能和較強(qiáng)酸反應(yīng)生成弱酸——次氯酸。

③從使用說明上看，它具有什么性質(zhì)？

【學(xué)生】具有殺菌消毒和漂白性，說明次氯酸鈉以氧化性為主。

（三）探究活動(dòng)二 ：探秘84消毒液的化學(xué)性質(zhì)

以小組為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證上述性質(zhì)預(yù)測(cè)是否正確。

實(shí)驗(yàn)用品：稀釋的84消毒液（以下簡(jiǎn)寫為“84消毒液”）、稀鹽酸、稀硫酸、淀粉-碘化鉀試紙、品紅溶液、pH試紙、膠頭滴管、試管、表面皿。

【預(yù)判】實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及實(shí)施

①預(yù)測(cè)性質(zhì)：堿性；實(shí)驗(yàn)方案：用膠頭滴管滴一滴84消毒液置于表面皿上的pH試紙上；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：pH試紙先變藍(lán)后褪色；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：84消毒液具有堿性和漂白性。

②預(yù)測(cè)性質(zhì)：漂白性；實(shí)驗(yàn)方案：向試管中加入少量品紅溶液，再加入適量84消毒液，振蕩；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：品紅溶液褪色；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：84消毒液具有漂白性。

③預(yù)測(cè)性質(zhì)：氧化性；實(shí)驗(yàn)方案：用膠頭滴管滴一滴84消毒液置于表面皿上的淀粉-碘化鉀試紙上；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：淀粉-碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：84消毒液具有氧化性。

④預(yù)測(cè)性質(zhì)：強(qiáng)氧化性；實(shí)驗(yàn)方案：取2ml84消毒液于試管中，滴加稀鹽酸，把濕潤的淀粉-碘化鉀試紙放在試管口；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生黃綠色氣體，淀粉-碘化鉀試紙變藍(lán)；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：次氯酸鈉（強(qiáng)氧化性）和氯化氫反應(yīng)生成氯氣?；乜垡胫械那榫硢栴}，用化學(xué)方法和原理解釋原因。

⑤預(yù)測(cè)性質(zhì)：弱酸鹽，與稀硫酸反應(yīng)生成次氯酸；實(shí)驗(yàn)方案：取兩支試管（A、B），均加入

２ml84消毒液和2滴石蕊溶液，再分別滴加等量的蒸餾水和稀硫酸；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A溶液為藍(lán)色，短時(shí)間內(nèi)無明顯變化，B溶液先變藍(lán)，加稀硫酸后迅速褪色；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：次氯酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成氧化性更強(qiáng)的次氯酸，次氯酸具有漂白性。

【驗(yàn)證】根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

【記錄】記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

【匯報(bào)展示】各組展示探究結(jié)果，說明探究過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、提取的證據(jù)和結(jié)論。

【討論】提出疑問，討論解決。

【評(píng)價(jià)反思】從方案是否嚴(yán)謹(jǐn)，操作是否規(guī)范等方面進(jìn)行小組自評(píng)、組間互評(píng)和教師評(píng)價(jià)。

（四）探究活動(dòng)三：從化學(xué)視角解讀產(chǎn)品

說明

根據(jù)對(duì)次氯酸鈉的新認(rèn)識(shí)，小組討論解決以下問題，從化學(xué)視角解讀產(chǎn)品說明。

1.使用說明中哪些注意事項(xiàng)是由次氯酸鈉的性質(zhì)決定的？

【學(xué)生】勿用于鋁、銅、碳鋼等金屬制品及絲綢、毛、尼龍、皮革、油漆表面；只可用于白色織物；使用時(shí)請(qǐng)戴橡膠手套；勿與酸性清潔劑（如潔廁液等）混用等?？傊?，使用說明中很多注意事項(xiàng)均由次氯酸鈉的性質(zhì)決定。

2.為什么84消毒液不能與酸性清潔劑（如潔廁液等）混用？

【學(xué)生】84消毒液的有效成分次氯酸鈉與潔廁液中氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體氯氣，可能引起

中毒。

【追問】84消毒液與其他酸性產(chǎn)品如稀硫酸能否同時(shí)使用？

84消毒液的主要成分為次氯酸鈉和氯化鈉，次氯酸根在酸性條件下會(huì)氧化氯離子，生成氯氣，所以84消毒液與酸性產(chǎn)品均不能同時(shí)使用。

【多媒體】展示氯元素價(jià)-類二維圖

氯元素化合價(jià)豐富，在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)價(jià)-類二維模型，建構(gòu)知識(shí)體系，形成研究元素及化合物的思路和方法。

3.為什么說明書注明84消毒液的消毒時(shí)間需20分鐘？起主要消毒作用的是什么物質(zhì)？

【學(xué)生】次氯酸鈉需與水、空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成次氯酸來起消毒作用，所以需要一定的消毒時(shí)間。起主要消毒作用的是次氯酸。

4.次氯酸的氧化性比次氯酸鈉強(qiáng)，能否直接用次氯酸作為消毒和漂白的產(chǎn)品？

【學(xué)生】不能，次氯酸不穩(wěn)定，見光受熱易分解，失去消毒、漂白作用。

5.為什么“本品須密封、避光、避熱，置陰涼暗處？”

【學(xué)生】次氯酸鈉與水、二氧化碳反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸性質(zhì)不穩(wěn)定，見光或受熱會(huì)分解而失效。

6.用思維導(dǎo)圖分別總結(jié)次氯酸鈉和次氯酸的性質(zhì)。

7.除84消毒液外，你還知道哪些含氯消毒劑？

【總結(jié)】在使用含氯消毒劑時(shí)，一定要根據(jù)說明進(jìn)行科學(xué)、安全使用。

【設(shè)計(jì)說明】踐行微項(xiàng)目化教學(xué)的關(guān)鍵是問題驅(qū)動(dòng)和實(shí)驗(yàn)探究，本項(xiàng)目活動(dòng)從84消毒液使用不當(dāng)?shù)恼鎸?shí)情境引入，巧設(shè)螺旋上升的問題鏈啟發(fā)學(xué)生思考，通過小組合作預(yù)測(cè)性質(zhì)、設(shè)計(jì)方案并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來探究陌生物質(zhì)的性質(zhì)，構(gòu)建了價(jià)一類二維認(rèn)知模型，促進(jìn)預(yù)測(cè)、分析物質(zhì)性質(zhì)的思維進(jìn)階，發(fā)展合作、探究精神，練習(xí)理論聯(lián)系實(shí)際，解釋了情境中的問題。鍛煉了從化學(xué)視角看產(chǎn)品，用化學(xué)方法和原理解讀產(chǎn)品說明，很好地滲透了學(xué)科素養(yǎng)。

項(xiàng)目二：探究消毒劑的使用問題

（一）引入——真實(shí)復(fù)雜問題情境引發(fā)的思考

2016年巴西里約熱內(nèi)盧奧運(yùn)會(huì)期間，天藍(lán)色的跳水池在一夜間變成沼澤般的綠色。這不尋常的顏色是如何產(chǎn)生的？

有關(guān)負(fù)責(zé)人說，池水變綠是藻類生長(zhǎng)造成的。該泳池此前一直使用含氯消毒劑抑制藻類成長(zhǎng)，這次事件中工作人員誤用了過氧化氫消毒劑。

如果你是游泳場(chǎng)館的負(fù)責(zé)人，你會(huì)怎樣解決池水變綠的問題？

（二）探究活動(dòng)一 ：從化學(xué)視角預(yù)測(cè)原因

【多媒體】方法引導(dǎo)：分析和解決與化學(xué)相關(guān)的實(shí)際問題的思路和方法

【合作探究】1.以小組為單位分析討論池水變綠的原因。

分析事件：游泳池使用含氯消毒劑，假設(shè)為84消毒液進(jìn)行消毒，后使用過氧化氫消毒劑池水變綠（涉及的化學(xué)物質(zhì)：次氯酸鈉和過氧化氫）。

分析預(yù)測(cè)原因：產(chǎn)生了使藻類瘋長(zhǎng)的物質(zhì)

氧氣。

預(yù)測(cè)1：次氯酸鈉氧化過氧化氫產(chǎn)生氧氣；預(yù)測(cè)2：次氯酸鈉催化過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：向5ml0.1mol/L的次氯酸鈉溶液中，加入適量過氧化氫，將帶火星的木條伸入試管中檢驗(yàn)是否有氧氣生成。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條復(fù)燃。結(jié)論：次氯酸鈉和過氧化氫混合產(chǎn)生氧氣，使藻類瘋長(zhǎng)。

【追問】次氯酸鈉是氧化劑還是催化劑？

問題轉(zhuǎn)化：檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中次氯酸鈉是否存在？

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：向5ml0.1mol/L次氯酸鈉溶液中，滴加過氧化氫，若持續(xù)產(chǎn)生氣體，則次氯酸鈉是催化劑；若產(chǎn)生氣體一段時(shí)間后不再產(chǎn)生，則是氧化劑（解決問題）。

【合作探究】2.如何證明次氯酸鈉和過氧化氫發(fā)生了氧化還原反應(yīng)？

【學(xué)生】向反應(yīng)后的溶液加足量的稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，如有白色沉淀產(chǎn)生，證明次氯酸鈉被還原為氯離子，則說明它們發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。

（三）探究活動(dòng)二 ：用化學(xué)眼光判斷消毒液的選取和使用

1.84消毒液和過氧化氫消毒液都可做消毒劑和漂白劑，若將兩者混用，還能起消毒或漂白作用？

【學(xué)生】不能，它們同時(shí)使用會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，會(huì)失去消毒和漂白作用。

2.過氧乙酸消毒劑可滅活病毒，它能和84消毒液混用嗎？

【學(xué)生】不能，過氧乙酸是有機(jī)酸，次氯酸鈉溶液呈堿性，二者混用，會(huì)發(fā)生反應(yīng)而失效。

3.消毒產(chǎn)品多種多樣，請(qǐng)結(jié)合使用說明，分析消毒原理，談?wù)勗谶x取和使用時(shí)應(yīng)注意哪些問題？

（四）項(xiàng)目成果展示

1.任選一種常見消毒劑制作使用手冊(cè)。

2.參照使用手冊(cè)，使用一種含氯消毒劑進(jìn)行家庭消毒。

3.向社區(qū)、家庭分發(fā)使用手冊(cè)，進(jìn)行宣講并現(xiàn)場(chǎng)展示使用方法，幫助民眾形成根據(jù)說明書科學(xué)使用化學(xué)品的意識(shí)。

【設(shè)計(jì)說明】本項(xiàng)目活動(dòng)以池水變綠的原因探究為載體，以學(xué)生為主導(dǎo)，以小組討論和實(shí)驗(yàn)探究為方法，使學(xué)生像負(fù)責(zé)人一樣思考，深度學(xué)習(xí)了從化學(xué)視角分析、處理實(shí)際問題的思路方法。指導(dǎo)學(xué)生制作使用手冊(cè)并分發(fā)、宣傳和現(xiàn)場(chǎng)展示。體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性，形成以化學(xué)原理為手段，提升解決問題的本領(lǐng)，發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)[3]。

結(jié)束語

微項(xiàng)目化教學(xué)以真實(shí)、復(fù)雜的問題情境為線索，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)，激發(fā)持續(xù)探究欲望，在“發(fā)現(xiàn)—探索—解決”問題的循環(huán)往復(fù)的過程中，深化對(duì)知識(shí)的理解，建構(gòu)思維模型，培養(yǎng)能力進(jìn)階，提升核心素養(yǎng)。一線教師可創(chuàng)新選材，充分利用微項(xiàng)目化教學(xué)法，自主開展微項(xiàng)目化教學(xué)。努力讓微項(xiàng)目化教學(xué)走進(jìn)課堂，使其常規(guī)化，讓其在改革道路上步入正軌，為新時(shí)代培養(yǎng)具備必備品格和關(guān)鍵能力的人。

參考文獻(xiàn)

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[3]鄭妙齡.高中化學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)案例及反思[J].名師在線，2021（33）：60-61.