
在高中化學教材中,“非金屬及其化合物與環境保護”的內容是分散在多處的,這樣的呈現方式使得知識不系統,學生學習之后認知不完整。能否按照項目學習的思想將其整合呢?筆者對此進行了嘗試。
一、重構案例再現
項目概要:
人們對工業高度發達帶來的負面影響預料不夠,預防不力,導致了全球性的環境危機。當前你最關心的環境問題有哪些?環境污染有哪些分類依據?溫室效應、水華、赤潮、霧霾、酸雨、光化學煙霧等這些名詞你聽過嗎?這些環境問題與我們學習的非金屬及其化合物又有什么聯系?
應對這場危機你有哪些想法?你身邊所發生的人類活動的做法哪些是破壞環境的?請你認真觀察、調查研究身邊涉及環境問題的事情,關心我們共同的環境。
項目任務:
查閱當前我國環境污染的一些案例資料,概括出與環境污染有關的主要化學物質是什么,它們與哪類污染有關。查找有關資料概括出環境污染的分類方法。
通過實驗了解非金屬元素氮、硫、氯單質的性質及其化合物的性質,認識這些元素及其化合物在生產生活中的應用和對生態環境的影響。
在這項項目學習中,學生需完成下列任務。
實施步驟:
活動一:環境調查
讓學生完成一份當地環境調查分析報告,了解什么是環境污染、污染具體的分類,對涉及到大氣污染的成因進行調查研究。
查閱資料:
“環境”是什么?你知道的環境問題有哪些?造成環境問題的因素有哪些?我國環境污染的現狀是什么?你所在的省、市(縣)又有哪些具體的環境污染?帶著這些問題,和你的同伴一起了解環境污染。
撰寫調查報告:
調查報告的內容包括:調查目的、調查時間、調查人、調查對象、調查記錄。
溫馨提示:
1.先對“環境”“環境污染”“環境污染的分類”的基本概念進行了解。
2.選取環境污染的某一個方面開展調查研究。
3.可借鑒網址:
{1}http://wenku.baidu.com/view/11
d6c5084a7302768e993923.html
{2}http://www.docin.com/p-27098
7912.html
討論整理:
通過各小組的案例分享,大家討論總結環境污染的分類和主要原因。
活動二:實驗探究
以4個探究實驗完成硫的氧化物、氮氧化物、氨氣、氯氣的性質研究。人教版必修1在實踐中更多地是突出知識,而忽略實驗,同時略去許多對于這些化合物的文字性質介紹。事實上不用當前教材,在網上都可以找到這些知識點。本主題的設計重點是突出實驗的重要性,在實驗中獲取知識,用事實說話。
探究一:硫的氧化物——SO2(見人教版必修1P90實驗4~7)。
歸納總結:
1.實驗室制備SO2的方法是什么?可以用S單質制取嗎?
2.SO2的主要物理性質、化學性質有哪些?
3.SO2的漂白性有哪些特點?是不是可以使所有的有機色質褪色?能使石蕊試劑褪色嗎?請做實驗進一步考證。
探究二:氮的氧化物——NO和NO2(見人教版必修1P92科學探究)。
歸納思考:
1.NO轉變成NO2說明是NO穩定還是NO2穩定?
2.NO2與水反應中NO2充當什么作用?(試從氧化還原反應角度進行分析)。
3.試從NO →NO2→ HNO3的轉化來思考如何提高NO2 的吸收率?
探究三:氮的氫化物——NH3(見人教版必修1P97實驗4~8)。
歸納總結:
1.NH3的主要物理性質、化學性質是什么?
思考:
(1)為什么會產生噴泉呢?
(2)如何引發噴泉?
(3)溶液為什么是紅色?
2.氨水中含有的微粒有哪些?
3.為什么蘸有濃氨水的玻璃棒和蘸有濃鹽酸的玻璃棒不接觸就能放出白煙?
4.NH3的工業用途有哪些?它對農業生產產生了哪些影響?請你查資料總結并與同學們交流分享。
探究四:氯氣的性質(見人教版必修1P84實驗4~5)。
歸納總結:
1.Cl2的主要物理性質、化學性質是什么?
2.Cl2的漂白性與SO2的漂白性有區別嗎?原理有什么不同?往新制得的氯水中滴入紫色石蕊溶液,會出現什么現象?
3.次氯酸的化學性質、物理性質是什么?
4.氯氣和次氯酸在化工生產中有哪些重要用途?歸納一下,與同學們交流分享。
活動三:綠色化學
以“綠色化學”(借鑒了人教版必修2課本知識,筆者認為課本仍有需改進和補充的知識,尤其欠缺“方法論”)為活動主題,讓學生以當前的環境防治為基本情感驅動點,激發學生學習系統的科學觀和方法論。
歸納總結:
1.綠色化學理念(防治優于治理)。
綠色化學的核心是利用化學原理從 上減少和消除工業生產對環境的污染。(綠色化學又稱為“環境無害化學”“環境友好化學”“清潔化學”。)
(1)從學科觀點看:是化學基礎內容的更新。(改變反應歷程。)
(2)從環境觀點看:強調從源頭上消除污染。(從一開始就避免污染物的產生。)
(3)從經濟觀點看:提倡合理利用資源和能源,降低生產成本。(盡可能提高 。)
2.熱點:原子經濟性——反應物原子全部轉化為最終的期望產物,原子利用率為 。
活動四:基礎評估
本活動主要是考察學生對非金屬及其化合物基礎知識的理解掌握情況。另外可根據不同學生的需要設置基礎評估題、拓展提升題、高考鏈接題,適應學生考試的需要。
二、案例分析
本案例設計的出發點是對人教版必修1第四章“非金屬及其化合物”及人教版必修2第四章第二節“資源綜合利用 環境保護”的重新整合。主要內容為一份當地環境調查報告和四個探究實驗(SO2的水溶性和漂白性;NO2的水溶性實驗;NH3的噴泉實驗;氯水的漂白性。),讓學生在實踐中學習化學,關注化學在生活中的應用。
相對于傳統的課堂教學,本案例呈現出明顯的優勢。同時,也對教師統攝教材提出新的挑戰。
1.立足生活現象,統整碎片知識。
“教材統整”,即對學生學習內容加以有效地組織,打破現有學科內容的界限,讓學生獲得較為深入與完整的知識系統,由此我們可以看出,教材統整和大單元項目學習在理念上是相通的。項目學習規劃的前提就是做好學期教材統整。
首先是如何解決“大”的問題:“大單元”著眼于“大”字,要求教師在教學具體課文時不只是局限于一篇課文,不只是局限于這篇課文所在的單元,甚至不局限于課本,而是把眼光放遠,將學生課內的學和課外的讀結合起來,擴大學生的閱讀面,拓展學生的知識層次,開拓學生的人文視野,讓課堂成為調動學生去進行課外閱讀的策源地。 其次,項目設計應提倡“生活化、趣味化、參與性”,項目設計的核心就是“真實性”,真實地面對學生內心的求知欲望,依據學生現有的知識儲備,設計具有引發性和挑戰性的項目激發學生的探索欲望。
2.打破課時觀念,塑造學時觀念。
項目學習可以精簡知識,把“學知識”變為“學科學系統的方法”。這就要求教師以學生的“學”為主要出發點,在課時編排上可以打破現有教學模式,變自學為第一前提。
依據項目學習計劃,讓學生以小組為單位進行項目研究,研究成果要展示,并討論匯總。
在學生展示時,教師要認真聽學生的思路和講解,在學生偏離主題過遠時,要及時糾偏。明確告訴學生掌握好展示的時間,用最簡練的語言來表達,同時也能鍛煉學生的語言表達能力。另外教師要駕馭好教學的節奏,教師的精講要適時、適度、適量,利用好有限的時間講清一節課的重點和難點。
3.打破學科教學思想,建立跨學科統整思想。
項目學習打破傳統的分科課程體系,按照主題發現和問題解決的邏輯進行項目設計,它并不排斥學科知識,反而提升了知識學習的合理性。學生在解決某一問題時,會遇到新的概念和原理,而這些概念和原理知識又都蘊涵在學科知識中。此時,學生帶著問題走進課堂,與教師進行探討和交流,教師真正地融入學生的學習之中,學生把教師視為引導者和共同的學習者,是不可或缺的學習要素,這必將大大提升教師的地位。同時,幫助學生解決問題的過程也是教師自我學習、自我提升的過程,加深了教師對自身專業知識的理解,增加了更多的感悟。
通過本項目學習案例,筆者看到了打破現有教材束縛的必要性和緊迫性,同時對教師也提出了新的挑戰。運用項目學習思路來采用豐富的教學形式,拓展教學資源,重建學生學習方式勢在必行。