王 勐 吳永才

（1.無錫市胡埭中學(xué) 江蘇 無錫 214161；2.無錫市教育科學(xué)研究院 江蘇 無錫 214001）

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中指出：義務(wù)教育化學(xué)課程作為一門自然科學(xué)課程，具有基礎(chǔ)性和實(shí)踐性，對(duì)落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展具有重要價(jià)值。義務(wù)教育化學(xué)課程有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)物質(zhì)世界的好奇心，形成物質(zhì)及其變化等基本化學(xué)概念，發(fā)展科學(xué)思維、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)［1］。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種通過探究活動(dòng)來解答師生在生活中遇到的具有現(xiàn)實(shí)意義問題的學(xué)習(xí)方式。因此，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能激發(fā)學(xué)生探索正在發(fā)生的事情的好奇心，并參與其中?！疤贾泻汀边@一項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，是針對(duì)二氧化碳過量排放導(dǎo)致氣候變暖等環(huán)境問題所引發(fā)的社會(huì)性科學(xué)議題而設(shè)計(jì)，屬于化學(xué)與環(huán)境領(lǐng)域的行動(dòng)改進(jìn)類實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)于學(xué)生來講具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

“碳中和”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)使學(xué)生置身于真實(shí)情境中，以三個(gè)任務(wù)形式引導(dǎo)學(xué)生在面對(duì)個(gè)人生活需要、國家發(fā)展、人類發(fā)展與低碳要求的兩難問題時(shí)，發(fā)展科學(xué)、技術(shù)、工程融合解決實(shí)際問題的能力，形成具有國際化視野和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的意識(shí)，強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任、國家認(rèn)同和國際理解，促進(jìn)知、情、意、行的統(tǒng)一。

一、教學(xué)主題內(nèi)容及教學(xué)現(xiàn)狀分析

二氧化碳是初中化學(xué)的核心物質(zhì)之一，通過二氧化碳可以將化學(xué)知識(shí)與工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境問題等緊密地連結(jié)在一起。通過對(duì)碳排放、碳吸收、碳循環(huán)的分析和二氧化碳相關(guān)反應(yīng)原理的應(yīng)用，建立從科學(xué)原理到低碳行動(dòng)的思路，再到具體社會(huì)生活實(shí)踐的認(rèn)知模型，培養(yǎng)理性、綜合、創(chuàng)新的思維分析和解決環(huán)境問題的能力。將綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展理念轉(zhuǎn)化成具體行為和準(zhǔn)則。因此，如何將二氧化碳的學(xué)習(xí)與環(huán)境保護(hù)、碳達(dá)峰、碳中和以及生產(chǎn)生活實(shí)際聯(lián)系起來，是本節(jié)課的教學(xué)總目標(biāo)。

通過化學(xué)的學(xué)習(xí)，期望能使學(xué)生對(duì)復(fù)雜的物質(zhì)世界及其變化現(xiàn)象形成結(jié)構(gòu)化的理性認(rèn)識(shí)，能夠用多種方法對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行表征，認(rèn)識(shí)物質(zhì)的變化規(guī)律。教學(xué)內(nèi)容以氫能源的開發(fā)和利用為主題情境，以保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源以及資源整合為前提，以“灰氫—藍(lán)氫—綠氫”發(fā)展路徑為主線，以“感知碳排放”“感受碳吸收”“感悟碳中和”三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)為抓手，幫助學(xué)生建立環(huán)境、資源、能源可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，知道化學(xué)應(yīng)用必須考慮化學(xué)過程對(duì)自然帶來的各種影響，權(quán)衡利弊做出決定。

“碳中和”這一主題在相應(yīng)教材中雖然沒有具體的章節(jié)，但綜合了教材中多個(gè)知識(shí)內(nèi)容。對(duì)于初三學(xué)生而言，對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)知以及對(duì)物質(zhì)的學(xué)習(xí)方法還處于初級(jí)階段，還未形成一定的學(xué)科思想，化學(xué)學(xué)習(xí)方法還有待形成。滬教版的化學(xué)教材中含碳元素的物質(zhì)已經(jīng)在課本上多個(gè)章節(jié)出現(xiàn)，學(xué)生對(duì)這一生活生產(chǎn)中常見的含碳元素的物質(zhì)有一定的了解，為這節(jié)新授課學(xué)習(xí)奠定了一定的知識(shí)基礎(chǔ)。但是對(duì)于“碳中和”這節(jié)課而言，學(xué)生已有的知識(shí)體系中有關(guān)二氧化碳的知識(shí)呈現(xiàn)相對(duì)零散，還不成系統(tǒng)，沒有形成結(jié)構(gòu)化，因此這節(jié)課的目標(biāo)之一就是滲透一種學(xué)習(xí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的方法，從物質(zhì)類別和奪氧插氫兩個(gè)維度尋找物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，最終讓學(xué)生了解碳排放、碳吸收，感受碳達(dá)峰、碳中和，感悟人與自然、社會(huì)的和諧與可持續(xù)發(fā)展。

二、教學(xué)思想與創(chuàng)新點(diǎn)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)要求以學(xué)生為中心，以真實(shí)情境為素材，教師設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)型問題，師生共同進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)，自主合作分析解決問題，最終獲得項(xiàng)目成果。情境素材是教師、學(xué)生以及教學(xué)活動(dòng)之間的載體，選擇具有科學(xué)性、適切性、真實(shí)性的情境素材，能讓學(xué)生在情境驅(qū)動(dòng)下體驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的價(jià)值，感悟化學(xué)知識(shí)蘊(yùn)含的學(xué)科思想和方法。本項(xiàng)目式教學(xué)主題是“碳中和”，選取氫能源的開發(fā)和利用為主題情境，通過了解灰氫階段的碳排放與藍(lán)氫階段的碳捕捉、碳利用和碳封存技術(shù)，幫助學(xué)生建構(gòu)以二氧化碳為中心的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。在教學(xué)中通過模擬溫室效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生從書本走向生活，學(xué)會(huì)科學(xué)探究方法。通過設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)以及數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器的使用，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理和模型認(rèn)知能力。通過在情境中不斷設(shè)置認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生演繹、反思、歸納。讓學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中自主建構(gòu)結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系，感受化學(xué)學(xué)科的有用和有趣，從而弘揚(yáng)學(xué)科價(jià)值，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的［2］。

在項(xiàng)目式教學(xué)中，需要通過自主構(gòu)建以項(xiàng)目為主的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生尋求任務(wù)之間的邏輯關(guān)系，逐步形成有序解決問題的思路和方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕趯?shí)證的科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度。通過三個(gè)任務(wù)感知、感受、感悟碳中和，促使學(xué)生積極參與社會(huì)性議題學(xué)習(xí)與討論，培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展意識(shí)以及社會(huì)責(zé)任感。將真實(shí)復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的問題進(jìn)行拆解，轉(zhuǎn)化為具象的化學(xué)問題，在解決問題的過程中，形成功能化、系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的知識(shí)架構(gòu)和體系。

三、教學(xué)目標(biāo)

（1）通過體驗(yàn)氫能源的開發(fā)和利用，了解灰氫階段的碳排放與藍(lán)氫階段的碳捕捉、碳利用和碳封存技術(shù)，建構(gòu)以二氧化碳為中心的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。

（2）通過實(shí)驗(yàn)探究，交流討論，分析評(píng)價(jià)和反思提升等活動(dòng)，體會(huì)研究化學(xué)物質(zhì)的一般思路和方法，建立認(rèn)知模型。

（3）通過感知碳排放，感受碳吸收，感悟碳中和，體悟二氧化碳是最主要的溫室氣體和巨大的碳資源，學(xué)會(huì)辯證地看待化學(xué)物質(zhì)，樹立可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值觀。

四、教學(xué)流程圖（見圖1）

圖1 教學(xué)流程圖

五、教學(xué)實(shí)錄

【播放視頻】《長征五號(hào)B型運(yùn)載火箭發(fā)射》，將學(xué)生引入情境。

【交流】觀看感受。

【提問】看完短片，你們想研究什么問題？

【生1】火箭升空所用的燃料是什么？

【追問】你覺得用的是什么燃料呢？

【生1】可能是氫氣。

【介紹】目前我國的火箭推進(jìn)劑用的燃料主要有：氫氣、肼以及偏二甲肼。肼和偏二甲肼都可以由氫氣和其他物質(zhì)反應(yīng)獲得。

【提問】生活中哪些物質(zhì)可以制取氫氣？水通電分解中的“電”是如何獲得？我國主要發(fā)電形式是什么？在發(fā)電過程中會(huì)產(chǎn)生什么氣體？

【生2】水通電分解產(chǎn)生氫氣?；鹆Πl(fā)電是我國最主要的發(fā)電方式，火力發(fā)電會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳等氣體。

【介紹】水除了通電分解產(chǎn)生氫氣外，還能與別的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。

【投屏】工業(yè)上兩種制備氫氣的方法（水煤氣法和天然氣催化重整法）。

【提問】觀察方法1 和方法2，從化學(xué)方程式的角度思考它們有什么共同特點(diǎn)。

【生3】反應(yīng)條件都是高溫。

【追問】一般工業(yè)上獲得高溫都是利用化石燃料的燃燒，那么化石燃料燃燒又會(huì)產(chǎn)生什么氣體？

【生3】二氧化碳、二氧化硫等氣體。方法1 和方法2還都是和水發(fā)生反應(yīng)，而且生成物中都有氫氣和二氧化碳。

【介紹】無論是水通電分解制氫還是工業(yè)制氫，它們?cè)诋a(chǎn)生氫氣的過程中都產(chǎn)生了大量的二氧化碳?xì)怏w。像這樣利用化石燃料制氫的方法，稱之為灰氫。灰氫的生產(chǎn)制取成本低，但會(huì)產(chǎn)生較多的污染。

【主板書】燃料、原料、氫氣、灰氫、二氧化碳。

1.任務(wù)一：感知碳排放

【提問】請(qǐng)同學(xué)們思考二氧化碳的產(chǎn)生途徑，并在活動(dòng)單的任務(wù)一中寫出產(chǎn)生二氧化碳的化學(xué)方程式。

【活動(dòng)】學(xué)生書寫相關(guān)化學(xué)方程式。

【展示】展示、點(diǎn)評(píng)學(xué)生書寫的化學(xué)方程式。

【副板書】繪制碳酸鈣、碳酸、一氧化碳、碳、甲烷、酒精、葡萄糖等物質(zhì)與二氧化碳之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。

【提問】自然界和日常生活中產(chǎn)生的二氧化碳排放到大氣中會(huì)有什么影響？

【回答】產(chǎn)生溫室效應(yīng)。

【主板書】碳排放。

【演示實(shí)驗(yàn)】對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究二氧化碳對(duì)大氣的影響。利用溫度傳感器測(cè)量西林瓶A、B、C 中的溫度變化（見圖2）。用白熾燈做光源，照射一段時(shí)間后，記錄西林瓶A、B、C中的溫度，感受其溫度變化。

光源 西林瓶 時(shí)間T初/℃ T終/℃ ΔT/℃白熾燈A B C

圖2 模擬溫室效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置

【副板書】記錄初始溫度。白熾燈照射一段時(shí)間后，分別記錄西林瓶A、B、C中的溫度。

【提問】西林瓶A、B、C 中是否含有二氧化碳？如果有，如何檢驗(yàn)。

【生1】可以用澄清石灰水來檢驗(yàn)。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】用裝有澄清石灰水的注射器，檢驗(yàn)西林瓶中是否含有二氧化碳。并請(qǐng)同學(xué)描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【生2】A中的澄清石灰水變渾濁，B中的澄清石灰水也變渾濁，C中無明顯現(xiàn)象。

【追問】得到什么結(jié)論？

【生2】西林瓶A和B中含有二氧化碳，C中不含二氧化碳。

【投屏】關(guān)注西林瓶A、B、C 中的溫度變化。思考得到什么結(jié)論？

【生3】三只西林瓶中的溫度都升高。其中A升溫最明顯，其次是B，最后是C，溫差△TA＞△TB＞△TC。

【提問】由剛才的實(shí)驗(yàn)可知A 和B 中都含有二氧化碳，為什么溫差是A大于B？可能的原因是什么？

【生4】與西林瓶中二氧化碳的含量有關(guān)。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】利用二氧化碳檢測(cè)管測(cè)定西林瓶中二氧化碳的含量（見圖3）。

圖3 利用CO2檢測(cè)管測(cè)定西林瓶中二氧化碳的含量

【提問】大家測(cè)出西林瓶中二氧化碳的濃度分別是多少？

【生5】A管中的濃度大約是64%，B管中濃度大約是16%。

【追問】為什么西林瓶A和B中的溫差不一樣呢？

【生5】因?yàn)槎趸嫉臐舛炔灰粯印６趸己吭蕉?，溫度上升幅度就越大，其溫差就越大?/p>

【肯定】分析得很好。鏈接教材，二氧化碳是最主要的溫室氣體。

2.任務(wù)二：感受碳吸收

【提問】二氧化碳的產(chǎn)生途徑有很多，二氧化碳的吸收又有哪些途徑呢？

【主板書】碳吸收。

【生1】植物的光合作用吸收二氧化碳。

【生2】二氧化碳還可以和水反應(yīng)生成碳酸。

【生3】還可以用澄清石灰水吸收二氧化碳。

【副板書】完善二氧化碳和相關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。

【提問】吸收二氧化碳的方法有很多，可以吸收二氧化碳的物質(zhì)也不少。實(shí)驗(yàn)桌上有三瓶吸收劑X、Y和Z，同時(shí)還有三瓶二氧化碳?xì)怏w。請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究兩個(gè)問題：①三種吸收劑能否吸收二氧化碳？②它們的吸收效果如何？大家先思考，再實(shí)驗(yàn)。

【生4】將三瓶吸收劑分別注入塑料瓶中，觀察塑料瓶變癟的情況。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】將三瓶吸收劑全部注入裝有二氧化碳的塑料瓶中，旋緊瓶蓋后振蕩。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【生5】加入三種吸收劑的塑料瓶都有不同程度的變癟，而且加入吸收劑Y和Z的塑料瓶癟得比較厲害。

【追問】這三種吸收劑能否吸收二氧化碳？

【生5】可以，且吸收劑Y和Z的吸收效果較好，吸收劑X的吸收效果最差。

【師生實(shí)驗(yàn)】剛剛通過定性實(shí)驗(yàn)，探究了三種吸收劑對(duì)二氧化碳的吸收效果。我們還可以通過定量實(shí)驗(yàn)或者用數(shù)字化儀器來探究Y和Z這兩種吸收劑的吸收效果。這是一套氣體壓強(qiáng)傳感器，它可以測(cè)定密閉容器中氣體壓強(qiáng)的變化。兩個(gè)錐形瓶收集滿二氧化碳?xì)怏w，兩支注射器中注入了等體積的吸收劑Y 和Z（見圖4）。

圖4 壓強(qiáng)傳感器測(cè)量容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化

同時(shí)注入吸收劑Y和Z，振蕩錐形瓶，觀察圖像變化。橫坐標(biāo)是反應(yīng)時(shí)間，縱坐標(biāo)是錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)（見圖5）。

圖5 吸收劑Y、Z對(duì)二氧化碳的吸收效果

【提問】曲線Ⅰ代表吸收劑Y，曲線Ⅱ代表吸收劑Z。比較吸收劑Y和Z，哪一個(gè)吸收效果好？

【生6】Y的吸收效果較好。因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)吸收劑Y 的壓強(qiáng)變化要比Z 大，說明等體積吸收劑Y 吸收二氧化碳的質(zhì)量要比吸收劑Z吸收的多。

【肯定】分析得很好。三瓶吸收劑X、Y、Z中，吸收劑X是水，那么水能不能吸收二氧化碳呢？

【展示】海洋的圖片。

【提問】水當(dāng)然可以吸收二氧化碳，海洋在默默地吸收著大氣中的二氧化碳。那么對(duì)于Y和Z這兩種吸收劑，比較兩者價(jià)格，你會(huì)選擇哪一種吸收劑來吸收二氧化碳？

【展示】吸收劑Y和Z的價(jià)格。

【生7】我會(huì)選擇Z，雖然Z 的吸收效果沒有Y 好，但是Z 的單價(jià)便宜，作為工業(yè)吸收劑而言，節(jié)約成本是考慮因素之一。

【生8】我會(huì)選擇Y，雖然價(jià)格高一些，但是它的吸收效果更好。

【肯定】大家說得都很好。吸收劑Y 是飽和的氫氧化鈉溶液，吸收劑Z 是飽和的碳酸鉀溶液。工業(yè)上，這兩者都可以作為吸收劑來吸收二氧化碳。

【激疑】在實(shí)際生產(chǎn)中選擇哪一種吸收劑，是要進(jìn)行綜合考量的。如果你來選擇工業(yè)吸收劑，你會(huì)考慮哪些因素？

【生9】首先要考慮價(jià)格，然后就是吸收二氧化碳的能力。

【生10】還要考慮它的效益、安全、環(huán)保等。

【講述】大家說得非常全面。目前，碳吸收是藍(lán)氫階段人們關(guān)注比較多的地方，碳吸收還包括碳捕捉、碳封存，還有碳利用［3］。如何進(jìn)行碳利用呢？

【主板書】藍(lán)氫。

【鏈接科技】碳利用的途徑一是以二氧化碳為原料制取炭黑（見圖6）。請(qǐng)同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)活動(dòng)單任務(wù)二中寫出反應(yīng)2的化學(xué)方程式并注意反應(yīng)條件。

圖6 以CO2為原料制取炭黑的工藝流程示意圖

【學(xué)生活動(dòng)】書寫相關(guān)化學(xué)方程式。

【講述】根據(jù)化學(xué)方程式可知，二氧化碳最終失去了氧變成了碳。二氧化碳中的氧實(shí)際是被氧化亞鐵奪走生成了四氧化三鐵，這個(gè)過程稱之為奪氧。再看途徑二，二氧化碳和氫氣反應(yīng)會(huì)生成什么？請(qǐng)大家在任務(wù)單中寫出化學(xué)方程式。

【學(xué)生活動(dòng)】書寫相關(guān)化學(xué)方程式。

【講述】生成物是一氧化碳和水，很好。那么對(duì)于氫氣而言是奪氧還是失氧？

【生1】氫氣是奪氧，生成了水。同時(shí)二氧化碳失氧變成了一氧化碳。

【提問】二氧化碳和氫氣反應(yīng)還可以生成甲烷和水。大家觀察，哪種物質(zhì)奪氧，哪種物質(zhì)得氫或者叫插氫。

【生2】對(duì)于氫氣而言，它是奪氧。

【生3】二氧化碳失去了氧，奪到了氫，二氧化碳是插氫。

【歸納】上述這個(gè)過程稱之為奪氧插氫。人們可以利用奪氧或插氫的方式將二氧化碳和氫氣合成人類所需要的各種物質(zhì)比如淀粉等。

【播放視頻】人工合成淀粉視頻。

【提問】大家注意二氧化碳和氫氣的三個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)物一樣但生成物不同，這是為什么？

【生4】反應(yīng)條件不同。

【總結(jié)】我們知道，化學(xué)反應(yīng)都是在一定的條件下進(jìn)行的，因此反應(yīng)條件是化學(xué)反應(yīng)的靈魂。二氧化碳是巨大的碳資源，二氧化碳和氫氣一樣都是重要的原料。目前二氧化碳和氫氣的資源化整合與利用，已廣泛受到全世界各個(gè)國家的高度關(guān)注。

3.任務(wù)三：感悟碳中和

【展示】世界和中國的二氧化碳排放曲線圖（見圖7）。思考為什么2020年世界二氧化碳排放量較2019年有所降低。

圖7 世界和中國CO2的排放曲線圖

【生1】2019年底到2020年初，全球經(jīng)歷了新冠疫情，人類生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在減少，所以全球二氧化碳排放量降低。

【提問】關(guān)注中國1980 年到2020 年碳排放量（見圖8），思考國家的碳排放量與GDP 增長的關(guān)系，預(yù)測(cè)2021 年以后中國二氧化碳的排放趨勢(shì)會(huì)是怎樣？

圖8 1984—2020年中國碳排放量與GDP值增長關(guān)系曲線

【生2】可能會(huì)趨于平緩。那說明人們?cè)絹碓疥P(guān)注二氧化碳的排放和吸收。

【生3】還有可能會(huì)上升，但是上升到一定的高度會(huì)下降。

【追問】你覺得到哪一年我國的二氧化碳量排放量會(huì)達(dá)到最高點(diǎn)？

【生3】可能到2060年。

【生4】還有可能是2035年。

【講述】習(xí)主席在2020 年9 月全世界聯(lián)合國大會(huì)上提出，我們國家要在2030 年達(dá)到碳達(dá)峰。碳達(dá)峰之后，二氧化碳的排放量要逐漸下降，當(dāng)二氧化碳的排放量和二氧化碳的吸收量相當(dāng)?shù)臅r(shí)候，就稱之為碳中和。

【主板書】碳中和。

【提問】如何實(shí)現(xiàn)碳中和？由水制得氫氣的過程中如何減少碳排放？

【生5】可以改變水分解的反應(yīng)條件，改變發(fā)電方式，用太陽能發(fā)電、光伏發(fā)電、水力發(fā)電、生物質(zhì)能等，以此減少二氧化碳的排放。

【評(píng)價(jià)】綠氫是實(shí)現(xiàn)碳中和的一種做法，選擇綠色發(fā)電方式，減少碳排放，就是人們期待碳達(dá)峰后進(jìn)入的綠氫時(shí)代，氫氣是實(shí)現(xiàn)碳中和的最佳能源載體［4］。

【主板書】綠氫。

【總結(jié)提升】今天，我們學(xué)習(xí)了二氧化碳和含碳物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化。知道物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化是需要一定的條件，只要我們找到合適的反應(yīng)條件，很多物質(zhì)之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。為什么要學(xué)習(xí)化學(xué)？學(xué)習(xí)化學(xué)就是要讓我們?nèi)祟惻c自然、與社會(huì)和諧可持續(xù)的發(fā)展，讓生活更美滿，讓生命更美好。

［板書設(shè)計(jì)］見圖9和圖10。

圖9 主板書

圖10 副板書

六、教學(xué)反思

1.建模：由點(diǎn)到面 內(nèi)容結(jié)構(gòu)化

化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇、組織以及呈現(xiàn)，應(yīng)該是有利于學(xué)生將一個(gè)個(gè)孤立且零散的知識(shí)點(diǎn)連結(jié)成知識(shí)網(wǎng)、形成知識(shí)面，充分發(fā)掘知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系。本節(jié)課引導(dǎo)學(xué)生用研究物質(zhì)的一般方法（研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用）和一般步驟去研究氫氣和二氧化碳，讓兩者建立起內(nèi)在聯(lián)系。從項(xiàng)目化的角度來看，從氫能源的開發(fā)和利用，到碳達(dá)峰、碳中和，建立氫氣和二氧化碳之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)氫氣和二氧化碳的資源重整。通過結(jié)構(gòu)化的板書設(shè)計(jì)，建立起知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

2.循證：由淺到深 思維深度化

問題是思維深入的動(dòng)力之源。通過創(chuàng)設(shè)富含化學(xué)味的生活情境，引發(fā)學(xué)生高質(zhì)量地發(fā)問、讓教學(xué)基于問題展開，聯(lián)系課堂教學(xué)實(shí)際問題，解決真實(shí)情境中的問題。以碳中和為目標(biāo)，把氫氣和二氧化碳有關(guān)問題進(jìn)行有機(jī)整合。本節(jié)課把碳排放、碳吸收、碳中和設(shè)計(jì)為核心問題，由核心問題設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問題、過渡性問題、反思性問題，促使學(xué)生追問、反思、深學(xué)、拓學(xué)。通過開展多樣化的學(xué)生活動(dòng)，以實(shí)驗(yàn)類、交流類、調(diào)查類三類學(xué)生活動(dòng)為主，由淺入深，引導(dǎo)學(xué)生思維逐步走向深度化。

3.明理：由小到大 觀念顯性化

學(xué)科價(jià)值是知識(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)習(xí)了氫氣、二氧化碳相關(guān)知識(shí)后，能感受到化學(xué)是一門真實(shí)有效的科學(xué)。學(xué)好化學(xué)有利于實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)和理想，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)好化學(xué)促進(jìn)人與自然、人與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。引導(dǎo)學(xué)生以小見大，將內(nèi)隱的觀念外顯，幫助學(xué)生理解化學(xué)是什么、為什么學(xué)化學(xué)、如何學(xué)化學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)的美好向往，形成對(duì)化學(xué)學(xué)科的深度理解。

七、教學(xué)展望

在核心素養(yǎng)導(dǎo)向的新課標(biāo)、新教材、新教學(xué)的課程改革背景下，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)具有廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)踐需求［5］。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)著重以科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)展開教學(xué)和學(xué)習(xí)，能夠有效促進(jìn)學(xué)生化學(xué)觀念的建構(gòu)和發(fā)展。通過引導(dǎo)學(xué)生記錄宏觀現(xiàn)象，分析微觀本質(zhì)，啟迪學(xué)生從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析化學(xué)事實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的變化觀和微粒觀。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中重視化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生形成化學(xué)探究思維。學(xué)生和教師使用學(xué)習(xí)技術(shù)來進(jìn)行研究，創(chuàng)作實(shí)物作品或者其他作品，并在必要時(shí)通過合作獲取信息。學(xué)生通過創(chuàng)作的作品體現(xiàn)他們對(duì)驅(qū)動(dòng)性問題的新的理解和回應(yīng)。學(xué)生還需要對(duì)數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行分析解釋，并利用證據(jù)和推理來支撐他們的觀點(diǎn)和結(jié)論。因此，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與其他形式的科學(xué)教學(xué)不同，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是把科學(xué)學(xué)習(xí)定位為：學(xué)生“做”科學(xué)，以做中學(xué)的方式去尋找他們認(rèn)為有意義的問題的解決方案［6］。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，師生們參與度高，他們?cè)谔骄颗c日常生活相關(guān)的問題時(shí)也呈現(xiàn)出較強(qiáng)的自主性和創(chuàng)造性，教師教學(xué)方式的改變、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變化均有利于學(xué)生的繼續(xù)學(xué)習(xí)，使得化學(xué)素養(yǎng)持續(xù)發(fā)展。