張 晶

新課程改革背景下，高中化學(xué)新教材（人教版）增加了大量與生產(chǎn)生活直接相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，更加注重培養(yǎng)學(xué)生基于真實(shí)情境，探究和解決問(wèn)題的能力。［1］實(shí)驗(yàn)在化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中具有重要作用，將實(shí)驗(yàn)與理論知識(shí)充分結(jié)合，能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的動(dòng)手能力和探究能力。［2］［3］

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)以學(xué)生為主角，由學(xué)生來(lái)挑戰(zhàn)真實(shí)情境中的問(wèn)題，并通過(guò)與組內(nèi)成員的溝通合作，最終解決問(wèn)題。［4］［5］在學(xué)習(xí)新教材基本知識(shí)的同時(shí)，使用項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)方式，對(duì)新教材中的知識(shí)進(jìn)行深度探索，有利于提升學(xué)生在新課程、新高考中對(duì)題目融會(huì)貫通、舉一反三的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與科學(xué)素質(zhì)。

基于江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)所開展的“研創(chuàng)式大任務(wù)”平臺(tái)，本文將以筆者所開設(shè)研創(chuàng)課程“染整工藝探究性實(shí)驗(yàn)研究課程”中的子項(xiàng)目“茶多酚對(duì)織物的染色及抗紫外性能研究”為例，具體地闡釋基于新教材的項(xiàng)目化課程開發(fā)和實(shí)施研究。

一、項(xiàng)目主題擬定——真實(shí)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)

基于新教材選擇性必修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中“酚”的相關(guān)反應(yīng)，通過(guò)閱讀教材中的資料卡及文獻(xiàn)查閱，學(xué)生認(rèn)識(shí)到紫外線輻射已經(jīng)成為人類身體健康的威脅之一，增大了人類患皮膚癌等重疾的概率。為避免皮膚受到紫外線傷害，抗紫外線日用化學(xué)品銷量激增，但其防護(hù)效果、防護(hù)面積和作用時(shí)效十分有限。因此，需要使用防護(hù)效果更加良好、防護(hù)面積更大的紡織品。并且，人們對(duì)紡織品的要求除美觀外，還注重其功能性和環(huán)保性。茶多酚染色織物色澤柔和，具有良好的抗紫外性能。由此激發(fā)了學(xué)生的靈感，擬定項(xiàng)目研究主題為：茶多酚對(duì)織物的染色及抗紫外性能研究。

二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程

在新教材選擇性必修3中“酚”部分，講到“純凈的苯酚是無(wú)色晶體，但是放置時(shí)間較長(zhǎng)的苯酚往往是粉紅色的，這是部分苯酚被空氣中的氧氣氧化所致”。通過(guò)分析教材中苯酚的氧化過(guò)程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)苯酚，再拓展到酚類的相關(guān)性質(zhì)。將教材中的知識(shí)與染整相結(jié)合，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。在酚類中，選用茶多酚對(duì)滌綸和棉織物進(jìn)行染色，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)分析茶多酚對(duì)滌綸織物和棉織物的染色效果，圍繞K/S值，通過(guò)控制變量的實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化染色工藝，并探討在不同pH下織物色相的差異。通過(guò)紫外可見吸收光譜研究茶多酚因?yàn)檠趸潭炔煌鴮?dǎo)致的官能團(tuán)變化。分析在不同pH下，氧化程度不同的染液及染色織物的抗紫外性能。

學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，進(jìn)行了科學(xué)有效的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目的具體方案為：基于真實(shí)情境，確定目標(biāo)→現(xiàn)有染色工藝的應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn)分析（交流討論、文獻(xiàn)查閱）→“茶多酚對(duì)織物的染色及抗紫外性能研究”方案設(shè)計(jì)與實(shí)施（新教材知識(shí)分析、文獻(xiàn)查閱、合作探討、實(shí)驗(yàn)探究）→實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題處理與結(jié)果討論（合作探討、實(shí)驗(yàn)探究）→撰寫研究論文、參加相關(guān)科技創(chuàng)新競(jìng)賽。具體項(xiàng)目任務(wù)及設(shè)計(jì)流程見圖1。

圖1 項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)流程

三、項(xiàng)目實(shí)施

項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容見下頁(yè)表1。

表1 項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容

四、項(xiàng)目實(shí)施評(píng)價(jià)與反思

在項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生作為主角參與全程，從學(xué)習(xí)新教材基本實(shí)驗(yàn)，對(duì)新教材中的知識(shí)進(jìn)行深度探索、主題擬定、方案設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)的開展和最終論文的撰寫，有利于培養(yǎng)學(xué)生在新高考中對(duì)題目的靈活思索與應(yīng)對(duì)能力，并能夠使學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)得到有效提升。在項(xiàng)目評(píng)價(jià)體系中，教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)應(yīng)該是全程的、持續(xù)性的。所以本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了課堂及實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)、中期評(píng)估和學(xué)術(shù)論文審核等多角度、跟蹤性的評(píng)價(jià)體系。如下頁(yè)表2所示。

表2 項(xiàng)目實(shí)施評(píng)價(jià)

在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生在真實(shí)情境中的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，基于教材基本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)，對(duì)新教材中的知識(shí)進(jìn)行深度探索，體驗(yàn)完整的項(xiàng)目研究過(guò)程，利用茶多酚實(shí)現(xiàn)了對(duì)織物的創(chuàng)新性化學(xué)重塑。項(xiàng)目式的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，有利于學(xué)生在新課程、新高考中實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)在與生產(chǎn)生活直接相關(guān)的題目中的靈活應(yīng)用與融會(huì)貫通，同時(shí)提升了學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，讓學(xué)生愛科學(xué)、勇探索，增強(qiáng)了學(xué)生的研究創(chuàng)新意識(shí)。

目前，基于新教材的項(xiàng)目化課程開發(fā)和實(shí)施還存在較多問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中，教師需要充分認(rèn)識(shí)新教材的新變化和新思路，重視化學(xué)知識(shí)在生活、生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來(lái)，不斷探索和發(fā)現(xiàn)，充分發(fā)揮基于新教材的項(xiàng)目化教學(xué)優(yōu)勢(shì)，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新人才的發(fā)展和培養(yǎng)。