素養導向的高中化學微項目教學實踐研究
——以“科學使用含氯消毒劑”為例

郭萌萌 王露迪 _ 清華大學附屬中學永豐學校

《普通高中化學課程標準（2017版2020年修訂）》提出，重視開展“素養為本”的教學，提倡通過創設真實的問題情境，促進學生學習方式的轉變，培養學生的創新精神和實踐能力。一線教師的關注點，要從學生的知識與技能轉向學生的思維與素養。“微項目學習”旨在引導學生發現并嘗試解決生活中的實際問題，研究具體的任務活動，在探究中達成知識構建與學科能力提升的目標。本文以“科學使用含氯消毒劑”為例，探究在開展微項目教學過程中提升學生學科核心素養的路徑。

基于學情挖掘項目學習的價值

含氯消毒劑是高中化學教學的經典素材，氯元素價態的豐富性使其成為氧化還原反應學習的良好載體。含氯消毒劑，特別是84消毒液，又是生活中常用的化學品，如何正確使用消毒劑是家庭生活中常見的現實問題。

問卷調查顯示，大多數學生見過84消毒液，但較少學生使用過84消毒液，幾乎沒有學生閱讀過84消毒液的使用說明，沒有學生調查過84消毒液使用不當的原因。由此可知，多數學生在生活中沒有合理使用化學品的意識，沒有關注化學品成分和推斷產品性質的習慣，沒有利用化學知識解釋日用化學品功能及使用方法的能力，缺乏利用化學知識分析、解釋生活問題的科學態度。

“科學使用含氯消毒劑”這一項目，引導學生對84消毒液進行分析和探究，在宏觀上提升學生對氧化還原反應的了解，微觀上提升學生探究陌生物質性質的實驗能力。

具體來說，學生通過探究活動了解84消毒液的性質，理解其消毒原理；通過對84消毒液使用說明的解讀，形成合理使用消毒劑的意識和能力；通過探究84消毒液使用過程中出現的問題，培養不盲從、肯探究的科學態度和科學使用化學品的社會責任。

基于素養發展的要求設計項目學習內容

環節一：84消毒液有效成分的認識與分析。

學生初次閱讀84消毒液說明書之后，能夠明確認識其有效成分為次氯酸鈉。教師拋出“探究次氯酸鈉性質”這一驅動型任務，啟發學生依據物質名稱和化學式對具體物質進行性質預測。教師可以引導學生基于生活和學習經驗完成任務，初步判斷學生認識物質、實驗探究的已有水平。在這個過程中，學生經過獨立思考與小組討論，逐漸明晰探究物質氧化性或還原性的實驗設計思路：預測性質—尋找典型反應物—設計并實施實驗—觀察現象并得出結論。通過合作，學生探究物質性質的能力和推理能力將有所提升。

環節二：84消毒液使用說明的解讀。

通過前期探究，學生可以解讀84消毒液產品說明書上的有關問題，如84消毒液不能用于鋼和鋁制品的消毒、易使有色衣物褪色等特性，分別對應了次氯酸鈉的氧化性、漂白性等性質。學生通過討論科學使用含氯消毒劑的方法，提升了分析和解決真實問題的能力，進一步深化了“性質決定用途”的觀念。

在對84消毒液為何不能與酸性產品共用的解釋中，學生可以根據教師的演示實驗去尋找隱藏的反應物。學生不僅要關注物質的來源與轉化，還要關注其可能帶來的影響，體現了明顯的能力進階。

環節三：84消毒液不當使用引發的真實問題分析。

當學生已經基本具備了研究陌生物質性質的能力，并有了一定的系統分析意識，真實復雜的問題情境就能夠激發其探究欲，進而提升多角度提出問題和分析解決實際問題的能力。

教師首先介紹巴西游泳池變綠事件的背景，讓學生從學科角度提出假設，將真實問題轉化為可探究的化學問題。學生要確定反應物和定量分析兩個關鍵點：首先是確定反應物，學生利用綜合元素守恒、氧化還原反應等多種原理推斷生成物，并設計實驗檢驗，從而建構化學反應發生的邏輯推理方法；定量分析則主要是為了確定微粒濃度變化，發展定量分析意識。隨著探究的深入，學生認識的局限性逐漸被打破。學生可以在面對陌生情景、陌生問題時迅速進行情景關聯，利用已有的化學學科知識和認知模型來解決問題。

基于育人理念指引的微項目成果展示

微項目的成果是對學習過程的總結。本節課后，學生可以任選一種常見家用消毒劑制作使用手冊，以展板或海報的形式在家庭或社區進行宣傳。在活動中，學生自主利用物質性質的模型和氧化還原反應原理對物質性質進行分析、探究和解釋。通過這一活動，學生對化學價值的認識視角更加多元，認知水平進一步提升。這一活動向公眾傳遞科學知識與科學態度的同時，也培養了學生的社會責任感。

基于教學實踐的反思與啟示

前蘇聯教學論專家馬赫穆托夫在《現代的課》一文中指出：“問題性的課是這樣的：教師有意地創設問題情境，組織學生的探索活動，讓學生提出學習問題和解決這些問題。”微項目的學習是基于真實問題情境，在探究原因與解決策略中，發展學生必備的能力與品格。微項目需要解決的問題往往環境復雜、體系開放、方案多樣、結果不確定，學生需要對問題情境中的諸多因素進行多視角的分析和探索，將化學知識的本源性輸入轉變為結構化輸出，在思路外顯和自主遷移的過程中，實現化學學科的育人價值。