摘 要：魯科版高中化學（必修1）教材第二章微項目“科學使用含氯消毒劑”是運用氧化還原反應(yīng)原理解決實際問題的項目教學案例。文章以項目學習的視角呈現(xiàn)了項目拆解、項目目標制訂及項目問題設(shè)計的策略，為教師開展項目式教學實踐提供參考。

關(guān)鍵詞：高中化學項目式教學；真實問題；教學策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2023）30-0029-03

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》明確提出“針對社會情境中與化學相關(guān)的某一真實問題開展項目研究，并形成項目研究成果，如項目研究報告、項目產(chǎn)品等；結(jié)合學生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際，引導學生關(guān)注人類面臨的與化學有關(guān)的社會問題，培養(yǎng)學生的社會責任感、參與意識和決策能力”。同時，新版高中化學教材必修第一冊（山東科技版）章末增加了“微項目”教學?！拔㈨椖俊?/p>

強調(diào)將學科教學與社會生活相聯(lián)系，強調(diào)真實情境下的真實問題解決。本文通過微項目“科學使用含氯消毒劑”，介紹開展真實問題背景下“微項目”學習的可行做法。

一、項目式教學理論依據(jù)

基于項目的學習是以學科的概念和原理為中心，在真實世界中借助多種資源開展探究活動，并在一定時間內(nèi)解決一系列相互關(guān)聯(lián)的問題的一種新型探究性學習模式[1]?；陧椖康膶W習主要由內(nèi)容、活動、情境和結(jié)果四大要素構(gòu)成[2]。在常規(guī)課堂教學中實施項目式學習的關(guān)鍵問題和解決對策如下：（1）讓學生親歷問題解決過程；（2）注重過程技能的培訓和指導；（3）時

間緊張，課上課下任務(wù)要統(tǒng)籌安排；（4）進行系統(tǒng)性、針對性評價的設(shè)計與實施；（5）突發(fā)事件的應(yīng)對與處

理；（6）教師需要養(yǎng)成實施項目式學習的教學觀念和教學行為[3]。

基于“問題解決”的教學是一種以問題為出發(fā)點和教學中心來展開的課堂教學樣態(tài)，由弱結(jié)構(gòu)化、開放性的問題引發(fā)，有明確的學習目標，但沒有指定達成目標的明確路徑，需要學習者通過個體研究、協(xié)作共享、對話來解決問題[4]?；谡鎸崋栴}解決的教學能提高學生解決問題的能力，促進學生將知識遷移到生活實際中，體驗用化學知識解決實際問題的成就感。

本教學案例以化學史“84消毒液”的由來為真實的問題情境，以“如何制得‘84消毒液”以及“84消毒液為什么能消毒”為真實問題，以探究NaClO的化學性質(zhì)為問題解決的主要探究活動。在問題解決的過程中，學生能夠提升預測陌生物質(zhì)性質(zhì)和實驗探究的能力，最終實現(xiàn)“證據(jù)推理和模型認知”及“科學態(tài)度和社會責任”化學學科核心素養(yǎng)的提高。

二、項目式教學策略初探

（一）拆解項目的策略——有取有舍，設(shè)置梯度，降低難度

微項目“科學使用含氯消毒劑”中設(shè)計了2個項目活動：（1）解讀“84消毒液”的產(chǎn)品說明；（2）探究消毒劑的使用問題。2個項目活動需解決7個問題：

①NaClO可能具有什么性質(zhì)？②設(shè)計實驗驗證你的預測。③產(chǎn)品說明書中哪些注意事項可用NaClO的性質(zhì)解釋？④“84消毒液”為什么不能與潔廁靈混用？⑤“84消毒液”中次氯酸是怎么生成的？⑥選取和使用消毒劑應(yīng)注意哪些問題？⑦如何解決游泳池變綠的問題。

在進行項目教學設(shè)計時，筆者將課本中的項目活動創(chuàng)造性地拆解如下：將項目活動（1）拆解成幾個具體的活動任務(wù)，如任務(wù)1按照“84消毒液”的使用說明完成一次家庭消毒實踐活動，如給水果消毒、漂白衣服污漬等；將項目活動（2）按學生認識水平由低到高設(shè)計成探究活動。原項目活動要解決的7個問題可整合如下：在任務(wù)1中，學生解決了問題⑥；將其余6個問題糅合到以下任務(wù)中，即按類別梳理含氯物質(zhì)，從類別通性和化合價的角度尋找制備NaClO原理、預測NaClO的性質(zhì)并進行實驗驗證；將問題⑦如何解決游泳池變綠的問題舍去，不在課上做探究，而是改為課下的自主學習活動，減輕學生課堂學習負擔。

（二）項目目標制訂的策略——基于學情，基于發(fā)展，基于素養(yǎng)

在此之前，學生知道常見含氯物質(zhì)，如Cl2、HCl、

NaCl，在必修1第一章學習了Cl2的性質(zhì)，學習了氧化還原反應(yīng)的核心概念，了解了“84消毒液”是家庭常用的消毒劑之一。但學生不清楚“84消毒液”的化學成分，無法主動關(guān)聯(lián)使用注意事項背后的化學知識?；趯W生水平，項目學習目標如下：

（1）梳理含氯物質(zhì)的“價—類”二維圖，完成已知含氯物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，建立認識物質(zhì)性質(zhì)的角度，并尋找合適的反應(yīng)制取NaClO。

（2）從物質(zhì)類別和化合價角度預測NaClO的化學性質(zhì)，結(jié)合研究物質(zhì)性質(zhì)的思路和方法，設(shè)計實驗預測并驗證NaClO的化學性質(zhì)。

（3）通過“84消毒液”的安全使用，分析解釋使用的注意事項及使用過程，體會化學知識在生活中的價值，增強社會責任感。

本課重點發(fā)展學生“證據(jù)推理和模型認知”及“科學態(tài)度和社會責任”的化學學科核心素養(yǎng)，提高學生運用氧化還原反應(yīng)的原理分析和解決問題的能力。

（三）項目學習的任務(wù)設(shè)計策略——基于學情，利于學生發(fā)展和目標達成

1.將項目活動（1）的解讀型任務(wù)設(shè)計為體驗型

任務(wù)

任務(wù)Ⅰ：按照“84消毒液”的使用說明完成一次家庭消毒實踐活動，如給水果消毒、漂白衣服污漬等。通過親身體驗，學生知道一般用于室內(nèi)消毒和衣物漂白時的消毒劑和水的配比是不同的，漂白和消毒的時間也是不同的。

2.整合設(shè)計探究型任務(wù)，搭建問題解決的思維模型

任務(wù)Ⅱ：含氯物質(zhì)有哪些？如何有條理地梳理這些物質(zhì)？

任務(wù)Ⅲ：以上物質(zhì)相互間是否存在轉(zhuǎn)化，哪些轉(zhuǎn)化可以實現(xiàn)制備NaClO。

任務(wù)Ⅳ：如何預測NaClO的化學性質(zhì)，如何設(shè)計實驗證明你的預測？

三、項目實施的環(huán)節(jié)展示

（一）環(huán)節(jié)一：導入真實情境

資料介紹“84消毒液”的由來：1984年，北京地壇醫(yī)院的前身北京第一傳染病醫(yī)院的醫(yī)護人員，經(jīng)過3000多次的實驗，研制出一種可以消滅甲肝病毒的消洗液，后來更名為“84消毒液”并走進千家萬戶。

本節(jié)課的任務(wù)：探尋“84消毒液”的研制原理，研究“84消毒液”的性質(zhì)，并學會科學使用含氯消毒劑。請同學們分享自己使用“84消毒液”的經(jīng)歷。

學生活動：展示視頻或圖片，分享使用的體會和感受。

（二）環(huán)節(jié)二：項目活動——探索制取“84消毒液”的反應(yīng)

提出問題：“84消毒液”有效成分是次氯酸鈉，請同學們完成以下任務(wù)：含氯物質(zhì)有哪些？如何有條理地梳理這些物質(zhì)？它們之間是否存在轉(zhuǎn)化？哪些轉(zhuǎn)化可以作為制取NaClO的反應(yīng)？

學生活動：梳理含氯物質(zhì)，在二維圖上構(gòu)建轉(zhuǎn)化關(guān)系，找到Cl2與NaOH反應(yīng)可制取NaClO，完成匯報，總結(jié)解決問題的思路。

教師聽取匯報，適當點評并提供素材“工業(yè)上電解飽和食鹽水獲得NaClO”，引導學生從原料成本、環(huán)保的角度對比兩種途徑的優(yōu)劣，樹立社會責任意識。

（三）環(huán)節(jié)三：項目活動——預測NaClO的化學性質(zhì)，設(shè)計實驗方案并驗證

提出問題：次氯酸鈉為什么可以用于消毒，它可能具有什么性質(zhì)？如何預測物質(zhì)的化學性質(zhì)，如何設(shè)計實驗驗證呢？

學生活動1：分析討論NaClO可能具有的化學性質(zhì)，并進行匯報交流。

經(jīng)小組交流研討，在教師的引導和追問下，匯總學生的匯報：（1）根據(jù)本品不適用于鋼和鋁制品的消毒和金屬有還原性，推測次氯酸鈉腐蝕金屬且NaClO具有氧化性。（2）根據(jù)本品使有色衣物脫色，推測次氯酸鈉可能具有漂白性。（3）根據(jù)不得將本品與酸性產(chǎn)品如潔廁類產(chǎn)品同時使用，推測次氯酸鈉與酸反應(yīng)且有堿性。（4）從氯元素化合價角度進行理論分析：NaClO中氯為+1價，可降低為0價或-1價，表現(xiàn)氧化性。從類別角度分析，NaClO屬于鹽，可能具有鹽的通性。

學生活動2：根據(jù)提供的實驗藥品設(shè)計實驗、預測實驗現(xiàn)象，并進行匯報交流。

[實驗1]探究NaClO的氧化性

選擇實驗用品：稀釋的“84消毒液”、淀粉碘化鉀溶液、膠頭滴管、培養(yǎng)皿

實驗步驟：將2滴淀粉碘化鉀溶液滴在培養(yǎng)皿上，

觀察現(xiàn)象，再滴2滴稀釋的“84消毒液”，觀察現(xiàn)象。

預期現(xiàn)象：先無明顯變化，后變藍

[實驗2]探究NaClO的漂白性

選擇實驗用品：稀釋的“84消毒液”、紅色紙條、膠頭滴管、培養(yǎng)皿

實驗步驟：將紅色紙條放在表面皿上，用玻璃棒蘸取稀釋的“84消毒液”，點在紙條上，觀察現(xiàn)象。

預期現(xiàn)象：紙條褪色

小組進行實驗驗證，匯總實驗結(jié)果，結(jié)果與預期相似?？偨Y(jié)NaClO的性質(zhì)如下：（1）次氯酸鈉具有氧化性，可以氧化I -生成I2：（2）次氯酸鈉具有漂白性。

針對84消毒液不得與潔廁類產(chǎn)品同時使用，學生產(chǎn)生疑問，不得其解。

教師提供資料：潔廁靈的主要成分是鹽酸，并引導學生結(jié)合“價—類”二維圖分析存在哪些可能的

反應(yīng)？

[學生觀點1]認為次氯酸鈉與酸反應(yīng)屬于類別間的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)得到的次氯酸起到消毒殺菌的作用。

[學生觀點2]因為鹽酸中氯元素為-1價，次氯酸鈉中氯元素為+1價，二者可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到氯氣。

教師提供實驗視頻：將“84消毒液”和潔廁靈混合的實驗視頻。學生通過視頻看到二者混合產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生刺激性氣味的有毒氣體——氯氣。

教師點撥：次氯酸可以消毒殺菌，但見光易分解，

不易保存，故一般用次氯酸鈉殺菌消毒。

（四）環(huán)節(jié)四：項目總結(jié)，布置項目作業(yè)

本節(jié)課通過追尋“84消毒液”的消毒原理，將真實問題轉(zhuǎn)化為學科問題，用學科知識解決生活問題，從而建立通過研究物質(zhì)性質(zhì)來解決實際問題的思路與方法，體驗項目學習的思路。

項目作業(yè)：課下整理項目活動成果

（1）編輯一份口袋書，介紹“84消毒液”，內(nèi)容不限于制備原理、使用注意事項，呈現(xiàn)形式豐富多樣。

（2）上網(wǎng)查2016年的里約熱內(nèi)盧奧運會期間，游泳池變綠的事件，并展開小組分析，探究背后的化學問題，經(jīng)教師審核后附在口袋書后。

四、關(guān)于實施項目教學的建議和思考

第一，真實的情境要密切結(jié)合學生的生活。次氯酸鈉是家庭常用的消毒劑，“84消毒液”為什么能消毒呢？通過該項目的學習，學生初次嘗試用化學知識和學科理論解決生活中的實際問題，做到學以致用。

第二，項目活動的設(shè)計要合理規(guī)劃。課下任務(wù)要提前布置，給學生充足的時間。在本次項目式教學活動中，學生使用84消毒液的活動在課下以小組為單位進行展示，課上教師選取一組代表展示。課上的項目教學重點放在預測NaClO的化學性質(zhì)、設(shè)計實驗方案并驗證以及實驗匯報上。

第三，教師要了解學生的探究情況并給予指導，為學生提供解決方法，不直接告訴答案，讓學生體驗獲得。課上教師還要關(guān)注學生是否自主地運用氧化還原反應(yīng)知識去解決問題，關(guān)注學生是否掌握物質(zhì)性質(zhì)決定物質(zhì)用途的學科思想，在活動中是否提升了預測陌生物質(zhì)性質(zhì)的能力及設(shè)計實驗方案的能力。

五、結(jié)束語

基于真實問題解決的項目式教學能拓展學生的學習空間，使學生學習化學的基本原理和方法，培養(yǎng)化學學科核心素養(yǎng)。在項目實施前后，教師要查閱資料并指導學生查閱資料，為解決問題作支撐。具備豐富的知識儲備，關(guān)注生產(chǎn)實際，提升項目教學的指導能力，是未來課例教學中教師繼續(xù)研究和努力提升之處。

參考文獻

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[4]阮祥兵.項目式學習教學策略運用初探[J].課程教育研究，2018（46）：10.

基金項目：本文系北京市教育科學“十三五”規(guī)劃課題2020年度一般類別課題“深度學習視角下高中化學項目式教學策略研究”（課題批準號：CDDB2020327）的研究成果。

作者簡介：潘月蓮（1975.10-），女，吉林吉林人，

任教于北京市昌平區(qū)實驗學校，化學學科教研組長，高級教師，本科學歷，昌平區(qū)學科骨干教師。