基于項目學習理論的化學平衡教學研究

康建峰

摘? ?要：化學平衡的思想貫穿于高中化學學科內容的始終，因此針對高中化學平衡內容的教學，教師應從培養學生核心素養這一角度出發。在新課標要求的指引之下，高中化學平衡內容教學更需要循序漸進，并且注重學科素養的融合，為學生打造平衡思想的知識體系。文章根據項目學習理論，在分析近幾年全國理綜化學試題中有關考察內容的基礎上，闡述了化學平衡內容下“氨的前世今生”“氧化還原反應平衡移動”的項目教學設計思路，并提出了項目的幾個教學目標、評價目標，力圖借此提升學生對化學平衡內容的學習水平。

關鍵詞：項目學習理論；學科素養；化學平衡

1? 項目學習理論

項目學習主要由內容、活動、情境及成果構成。其中，項目學習的內容集中于生活性的化學問題，學生對于項目內容的學習首先應當滿足完整性的條件，且是系統性的，對于學生而言要具有學習及探索價值。活動形式多種多樣，可以是學生自主參與的學習活動，也可以是挑戰性的學習游戲、比賽等，這些活動不但能提升學生的學習興趣，還能夠幫助學生更加創新性地學習化學平衡內容。學習情境的創建，能夠更好幫助學生融入學習氛圍，可以是小組、團隊式的學習情境，這樣的情境能夠幫助學生深層次體會到學習效果。學習成果可以是課堂活動成果匯報，也可以是表演或者調查報告。通過項目學習，學生的團隊協作能力、自主探究能力和創新性思維能力都將得到鍛煉，對于其后期自我發展有著重要的意義[ 1 ]。

項目學習以“從做中學”為主要思想，展現的是一種全新的學習及教學模式。如圖1所示，在這種模式中，學生需要經歷選定項目、制定計劃以及作品制作等一系列過程，因此學生可借助項目學習鍛煉自主實踐能力，鍛煉認識、解決問題的能力，也能夠提升其語言表達及組織管理能力。

2? 化學平衡試題解析

反觀近些年高中化學試題中的化學平衡考題，多集中于對學生化學反應影響因素、化學平衡轉化、變化及移動原理應用等相關知識點的考查。具體學習目標為：（1）著重培養學生獲取化學有效信息的能力；（2）通過加強學生對化學平衡內容原理的學習及應用，進而鍛煉學生解決復雜化學問題的能力；（3）培養學生化學學科核心素養。前面幾種學習目標，以最后一個為落腳點。在歷年的考試真題中，對于化學平衡內容的考查，通常借助于真實的生活案例及問題來展開考試問題，而這些案例通常都是發生在學生生活實際中的化學問題，這種真實的化學考題取材能夠更好重現、深化學生對于化學平衡內容的學習記憶，并讓學生將已學知識更快調用出來，以解決考題中的化學問題，并培養學科思維[ 2 ]。

3? 化學平衡教學設計

3.1? “氨的前世今生”項目教學設計

主要以氨這一化學物質為研究重點，通過四個教學環節來引導學生認識、探究及發現“氨的前世今生”，具體環節設置如圖2所示。在教學設計中，主要按照氨的原來身份、氨的合成為基本設計路線，基于“氨的合成”的化學平衡實驗，引導學生認識氨在工業合成及轉化中所需要具備的條件、面臨的困難、轉化中使用到的設備裝置等關鍵問題。

3.1.1? 教學目標

（1）基于氮元素價類二維物質轉化過程引導學生探究實驗室合成氨的基本流程；

（2）引導學生認識實驗室合成氨所必須的幾個條件，同時為學生建立化學平衡的思想；

（3）借助于實驗室合成氨的設計路線、設備裝置的學習，提出實驗過程中的一些困難，并引導學生更好認識化學平衡的學科思想，提升學生的學科思維并幫助其更全面認識化學平衡的學習價值。

3.1.2? 評價目標

（1）借助于實驗室合成氨設計流程、路線、存在的挑戰及裝置安全性的學習與思考，考查學生化學平衡、轉化的認知；

（2）基于化學平衡的視角，通過研究實驗開展的幾個必須條件考查學生對化學反應的定量認知情況；

（3）通過認識實驗室合成氨的裝置設備，鍛煉學生簡單的實驗設計能力，同時健全學生對化學平衡內容的研究視角。

3.1.3? 教學流程

（1）情境引入。通過回溯歷史知識，展示化學家發現氨的實驗，加熱氯化銨和石灰混合物從而發現氨，讓學生寫出化學方程式2NH4Cl + Ca（OH）2 = 2NH3↑+ 2H2O + CaCl2，并提出問題，如何從空氣中獲得氮肥，讓學生通過書寫氮肥的化學方程式，猜想假設實驗路線：2NO + O2 = 2NO2 ，3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO，NH3 + HNO3 = NH4NO3 。

（2）優化合成氨的條件、設計合成裝置

根據學生提出的不同方案：①N2（g） ＋ 3H2（g） = 2NH3（g）；②2N2（g） ＋ 3H2O（g） = 4NH3（g） + 3O2（g）。教師要從動力學角度引導學生選擇更佳的合成氨的實驗，通過尋找反應限度，讓學生結合化學平衡常數設計如圖3所示的實驗步驟。

3.2? “氧化還原反應平衡移動”項目教學設計

對于“氧化還原反應平衡移動”的教學設計，主要借助于實驗形式展開。如圖4所示，教師可以設計重點包括虛擬和真實環境中的電池設計原理、平衡移動受影響的因素、原電池工作基本模型。重點考查及鍛煉學生設立觀點、驗證觀點與取證的能力，同時提升學生的邏輯思維水平。

3.2.1? 教學目標

（1）對于“氧化還原反應平衡移動”的特點進行講述，同時為學生初步闡述原電池工作模型；

（2）在真實和虛擬的實驗環境之下研究氧化還原平衡移動，并探索平衡移動的影響因素；

（3）通過對碘的顯色反應知識的延伸讓學生認識到化學反應中細微變化發生的偶然性，并認識到化學實驗的科學性。

3.2.2? 評價目標

（1）借助于平衡可視化的實驗設計，鍛煉學生宏觀辨識、微觀探析、證據推理及知識遷移的能力；

（2）借助于平衡移動實驗，鍛煉學生認識化學反應、操作化學實驗的能力；

（3）帶動學生認知化學實驗中各個細微變化的認知，提升學生對化學實驗的科學認知。

4? 總結

實驗教學的教學設計都是基于項目學習理論，借用生活中實際化學反應，培養學生獲取化學有效信息的能力，并通過加強學生對化學平衡原理的學習及應用，鍛煉學生解決復雜化學問題的能力，引導學生從化學平衡角度優化反應速率、解決實際問題等，進而培養學生的學科素養，打造化學平衡的知識體系。

參考文獻：

［1］ 湯春珍.分析高中化學中對化學平衡原理的巧妙應用[J].科學咨詢（教育科研），2019（7）：122-123.

［2］ 趙雪，盧巍，逄金滿.高中“化學反應原理”習題命制應注意的幾個問題[J].化學教學，2021（9）：82-86.