基于新教材的項目化課程開發(fā)和實施研究
——以“茶多酚對織物的染色及抗紫外性能研究”為例

張 晶

新課程改革背景下，高中化學新教材（人教版）增加了大量與生產生活直接相關的實驗，更加注重培養(yǎng)學生基于真實情境，探究和解決問題的能力。［1］實驗在化學知識的學習過程中具有重要作用，將實驗與理論知識充分結合，能夠更好地激發(fā)學生的學習興趣，提升學生的動手能力和探究能力。［2］［3］

項目化學習以學生為主角，由學生來挑戰(zhàn)真實情境中的問題，并通過與組內成員的溝通合作，最終解決問題。［4］［5］在學習新教材基本知識的同時，使用項目化的學習方式，對新教材中的知識進行深度探索，有利于提升學生在新課程、新高考中對題目融會貫通、舉一反三的能力，同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與科學素質。

基于江蘇省錫山高級中學所開展的“研創(chuàng)式大任務”平臺，本文將以筆者所開設研創(chuàng)課程“染整工藝探究性實驗研究課程”中的子項目“茶多酚對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目化課程開發(fā)和實施研究。

一、項目主題擬定——真實問題驅動

基于新教材選擇性必修3《有機化學基礎》中“酚”的相關反應，通過閱讀教材中的資料卡及文獻查閱，學生認識到紫外線輻射已經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，抗紫外線日用化學品銷量激增，但其防護效果、防護面積和作用時效十分有限。因此，需要使用防護效果更加良好、防護面積更大的紡織品。并且，人們對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)了學生的靈感，擬定項目研究主題為：茶多酚對織物的染色及抗紫外性能研究。

二、項目設計流程

在新教材選擇性必修3中“酚”部分，講到“純凈的苯酚是無色晶體，但是放置時間較長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”。通過分析教材中苯酚的氧化過程，使學生認識苯酚，再拓展到酚類的相關性質。將教材中的知識與染整相結合，設計探究實驗。在酚類中，選用茶多酚對滌綸和棉織物進行染色，通過單因素實驗分析茶多酚對滌綸織物和棉織物的染色效果，圍繞K/S值，通過控制變量的實驗方法優(yōu)化染色工藝，并探討在不同pH下織物色相的差異。通過紫外可見吸收光譜研究茶多酚因為氧化程度不同而導致的官能團變化。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。

學生在項目實施過程中，進行了科學有效的實驗方案設計。本項目的具體方案為：基于真實情境，確定目標→現有染色工藝的應用和優(yōu)缺點分析（交流討論、文獻查閱）→“茶多酚對織物的染色及抗紫外性能研究”方案設計與實施（新教材知識分析、文獻查閱、合作探討、實驗探究）→實驗過程中的問題處理與結果討論（合作探討、實驗探究）→撰寫研究論文、參加相關科技創(chuàng)新競賽。具體項目任務及設計流程見圖1。

圖1 項目實驗流程

三、項目實施

項目實施內容見下頁表1。

表1 項目實施內容

四、項目實施評價與反思

在項目化教學的實施過程中，學生作為主角參與全程，從學習新教材基本實驗，對新教材中的知識進行深度探索、主題擬定、方案設計到實驗的開展和最終論文的撰寫，有利于培養(yǎng)學生在新高考中對題目的靈活思索與應對能力，并能夠使學生的創(chuàng)新能力和科學素質得到有效提升。在項目評價體系中，教師對學生的評價應該是全程的、持續(xù)性的。所以本項目設計了課堂及實驗表現、項目方案設計、中期評估和學術論文審核等多角度、跟蹤性的評價體系。如下頁表2所示。

表2 項目實施評價

在項目化學習的過程中，學生在真實情境中的任務驅動下，基于教材基本知識與實驗，對新教材中的知識進行深度探索，體驗完整的項目研究過程，利用茶多酚實現了對織物的創(chuàng)新性化學重塑。項目式的實驗探究過程，有利于學生在新課程、新高考中實現理論知識在與生產生活直接相關的題目中的靈活應用與融會貫通，同時提升了學生的動手動腦能力，讓學生愛科學、勇探索，增強了學生的研究創(chuàng)新意識。

目前，基于新教材的項目化課程開發(fā)和實施還存在較多問題。在教學過程中，教師需要充分認識新教材的新變化和新思路，重視化學知識在生活、生產中的廣泛應用，將理論教學與實踐教學結合起來，不斷探索和發(fā)現，充分發(fā)揮基于新教材的項目化教學優(yōu)勢，有效實現對創(chuàng)新人才的發(fā)展和培養(yǎng)。