研究指出，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(Project-Based Learning，PBL)是一種以學(xué)生為中心設(shè)計(jì)執(zhí)行項(xiàng)目的教學(xué)和學(xué)習(xí)方法[1]。教師結(jié)合學(xué)生在真實(shí)的學(xué)習(xí)與生活中的實(shí)際情況，通過驅(qū)動(dòng)性問題組織并展開教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生在活動(dòng)中通過相互合作等方式學(xué)習(xí)并解決問題，最終呈現(xiàn)、展示問題解決的成果[2]。

一、確立項(xiàng)目

石油是一種重要的資源，被稱為“工業(yè)的血液”，也是一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈，世界各國(guó)對(duì)石油的需求量很大。然而，石油又是一種不可再生的資源，因此，能夠最大限度地開發(fā)石油產(chǎn)品，合理綜合利用石油資源尤為重要。

該項(xiàng)目在實(shí)施過程中需要學(xué)生進(jìn)行查閱資料、進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)、小組合作交流，在活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生建立元素觀、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定應(yīng)用的觀念，逐漸培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。因此，石油的綜合利用是一個(gè)有意義的項(xiàng)目。

二、規(guī)劃項(xiàng)目

為確保該項(xiàng)目的順利實(shí)施，進(jìn)行如下規(guī)劃[3,4]。將該項(xiàng)目拆解為石油產(chǎn)品的種類、石油產(chǎn)品的獲得方式以及如何處理廢棄石油產(chǎn)品3個(gè)基本問題。進(jìn)而將這些基本問題拆解為如何從石油中得到輕質(zhì)燃料油、重油如何處理、由乙烯如何制備塑料等單元問題[5]。最后設(shè)立蒸餾、分餾原理及適用范圍，石油的裂解、裂化能得到什么產(chǎn)品，乙烯的化學(xué)性質(zhì)等問題。

《石油資源的綜合利用》單元教學(xué)共包括3課時(shí)，每課時(shí)的內(nèi)容主題及環(huán)節(jié)安排如下所示。

1.第1課時(shí)：項(xiàng)目簡(jiǎn)介 拆解問題

環(huán)節(jié)一：引入主題，介紹項(xiàng)目。

播放《石油與戰(zhàn)爭(zhēng)》的視頻，以“石油的前世今生”及其對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)作用作為切入點(diǎn)，引發(fā)學(xué)生思考石油為什么會(huì)引發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)，引入本項(xiàng)目的主題——石油資源的開發(fā)和利用。

介紹項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)：以小組合作的方式完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果——以海報(bào)、宣講等形式展現(xiàn)石油的過去、現(xiàn)在、未來(lái)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式：通過查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究等活動(dòng)，以小組為單位進(jìn)行合作探究式學(xué)習(xí)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式：小組學(xué)習(xí)成果(海報(bào)、宣講等)，學(xué)生課上表現(xiàn)、課下作業(yè)完成情況等。

環(huán)節(jié)二：規(guī)劃項(xiàng)目，拆解問題。

提出問題：如何開發(fā)并利用石油資源？進(jìn)一步將其拆解為：以石油為原料可以獲得哪些產(chǎn)品、如何獲得這些產(chǎn)品、如何處理廢棄產(chǎn)品3個(gè)基本問題。并且布置課下任務(wù)：查閱生活中以石油為原料的產(chǎn)品。

2.第2課時(shí)：石油產(chǎn)品及獲得方式

環(huán)節(jié)一：小組展示查閱的資料，聚焦兩類石油產(chǎn)品——燃料和塑料。

環(huán)節(jié)二：如何從石油中獲取燃料。

提出問題：從石油中如何得到汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)燃料油？

環(huán)節(jié)三：如何以石油為原料生產(chǎn)塑料。

提出問題1：重油如何處理？

通過資料卡片和微型實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)從直觀信息、微觀結(jié)構(gòu)與宏觀實(shí)驗(yàn)3個(gè)角度解決問題，以及體會(huì)石油裂解氣中乙烯含量最高，因此，乙烯的產(chǎn)量作為一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。

提出問題2：乙烯是如何得到塑料的？

通過學(xué)生活動(dòng)，以手拉手的方式模擬乙烯加聚，從微觀角度體會(huì)有機(jī)反應(yīng)中的成鍵和斷鍵。最后，通過頭腦風(fēng)暴使學(xué)生感悟自然資源的利用和人類的發(fā)展二者之間的和諧關(guān)系。

3.第3課時(shí)：廢棄塑料的處理方式及項(xiàng)目成果展示和交流

環(huán)節(jié)一：廢棄塑料的處理方法。

播放視頻《瓊海垃圾發(fā)電站——變廢為寶》。

提出問題：現(xiàn)在的化學(xué)家追求的最高目標(biāo)是什么？

從分類的角度、微觀組成的視角、能源的角度、人文環(huán)境的角度認(rèn)識(shí)垃圾。使學(xué)生感悟到世界上沒有真正的垃圾，只有放錯(cuò)了地方的資源。使學(xué)生體會(huì)到齊心協(xié)力發(fā)展化學(xué)技術(shù)，合理利用資源，推動(dòng)人類不斷進(jìn)步的重要性。

環(huán)節(jié)二：小組展示項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果和交流。

三、實(shí)施項(xiàng)目

本文挑選第二課時(shí)環(huán)節(jié)三為例進(jìn)行展開。

教師：通過上面分析，我們用分餾的方法獲得了輕質(zhì)燃油。那留下的重油如何處理呢？是舍棄它，還是合理利用它？學(xué)生閱讀資料并完成任務(wù)二：如何從石油中獲得乙烯。

圖1 資料卡片3

學(xué)生分組討論，思考如下問題：重油是什么？重油的性質(zhì)？如何利用重油呢？通過閱讀資料卡片，學(xué)生看到重油的沸點(diǎn)比較高，因而得出通過減壓蒸餾的物理方法進(jìn)行分離可獲得。也有學(xué)生提出，重油的碳原子個(gè)數(shù)都比較大，能否通過高溫等其他強(qiáng)力手段，將碳數(shù)多的分子變成碳數(shù)少的分子。

教師：同學(xué)們找到的方法都非常好，那么，我們繼續(xù)尋找能夠?qū)㈤L(zhǎng)碳鏈變成短碳鏈的方法？怎樣利用石蠟油？我們來(lái)觀察一個(gè)微型實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生：觀察實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。進(jìn)一步通過討論解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，酸性高錳酸鉀溶液褪色說明石蠟油分解產(chǎn)生了烯烴。聞到汽油或柴油的味道，說明該過程產(chǎn)生了汽油、柴油等碳原子數(shù)小的產(chǎn)品。

圖2 探究實(shí)驗(yàn)裝置圖

本環(huán)節(jié)通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使學(xué)生初步感悟到利用重油的價(jià)值。進(jìn)一步通過解釋現(xiàn)象及方程式的書寫使學(xué)生建立元素觀。從物質(zhì)組成的角度、化學(xué)鍵的角度來(lái)分析資源的綜合利用讓學(xué)生的思維有序地展開、發(fā)展、收斂，直觀感悟小分子又可以生成高分子化合物的過程，為以后學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)奠定基礎(chǔ)。

四、項(xiàng)目評(píng)價(jià)

依據(jù)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的特征和內(nèi)涵，在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中可以采用過程性評(píng)價(jià)的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。過程性評(píng)價(jià)分為三部分：核心活動(dòng)的評(píng)價(jià)(小組或個(gè)人評(píng)價(jià))，階段性成果及項(xiàng)目作品的評(píng)價(jià)(小組評(píng)價(jià))，項(xiàng)目總結(jié)的評(píng)價(jià)(個(gè)人評(píng)價(jià))。項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，綜合核心活動(dòng)的評(píng)價(jià)、階段性成果和項(xiàng)目作品的評(píng)價(jià)、項(xiàng)目總結(jié)的評(píng)價(jià)得出小組得分和個(gè)人得分。圖3和圖4是學(xué)生作品展示。

圖3 項(xiàng)目學(xué)習(xí)學(xué)生作品——石油的利用

圖4 項(xiàng)目學(xué)習(xí)學(xué)生作品——煤的綜合利用

五、項(xiàng)目反思

石油資源綜合利用這一項(xiàng)目的學(xué)習(xí)體現(xiàn)了合理利用資源、環(huán)境保護(hù)、人類的可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系，也是進(jìn)行STSE教育的好材料?；谶@樣的認(rèn)識(shí)，筆者對(duì)教學(xué)做了整合和綜合性拓展，讓學(xué)生結(jié)合化學(xué)鍵和能源的角度來(lái)認(rèn)識(shí)石油的綜合利用。并將《化學(xué)與生活》中的垃圾資源化內(nèi)容也安排在此。

六、結(jié)語(yǔ)

基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)真正讓化學(xué)學(xué)習(xí)走進(jìn)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活，同時(shí)也為化學(xué)學(xué)習(xí)走向社會(huì)打通了渠道。在項(xiàng)目完成的過程中，學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)運(yùn)用系統(tǒng)思維深度思考問題，在問題解決的過程中變得更加積極、主動(dòng)，團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)、自我觀點(diǎn)的表達(dá)能力都得到了很大提升。在教師確立和規(guī)劃項(xiàng)目時(shí)，要注意素材的選取和開發(fā)，展現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的特色，在學(xué)生活動(dòng)中凸顯學(xué)生的主體地位。