“四新”背景下高中化學(xué)項目式教學(xué)的實施路徑研究

摘 要：當(dāng)前高中教育改革正處于“四新”時期，這就使得課堂教學(xué)正從過去的“知識傳播”向“素養(yǎng)育人”方向轉(zhuǎn)變.在此背景下，項目式教學(xué)是開展深度學(xué)習(xí)的有效途徑，同時也是真正實現(xiàn)“教學(xué)一體化”的有效方法.本文根據(jù)實際教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生學(xué)情，設(shè)計合理的驅(qū)動性問題；基于互助合作和評價反思的教學(xué)模式，深入實踐項目式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動思考、主動探究合作，學(xué)習(xí)反思改進(jìn)，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，落實化學(xué)的核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；項目式教學(xué)；乙醇

中圖分類號：G632

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）33-0104-03

收稿日期：2024-08-25

作者簡介：張朝陽（1982.8—），男，福建省泉州人，本科，中學(xué)一級教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.

所謂“四新”是指新高考、新教材、新課程、新課標(biāo)，它是基于素養(yǎng)為本的體系化和結(jié)構(gòu)化，站在學(xué)科體系的高度上形成的有關(guān)化學(xué)學(xué)科的新理念和新見解^[1].

基于以上分析，文章設(shè)計了以“乙醇”為核心知識點的課時教學(xué)內(nèi)容，確定在新課教學(xué)的過程中，可以借助項目化教學(xué)方式，提高課程的教學(xué)質(zhì)量.

1 確定項目目標(biāo)

在高中階段學(xué)習(xí)有機(jī)物時，教師需要讓學(xué)生從物理性質(zhì)出發(fā)，從結(jié)構(gòu)入手分析碳骨架和官能團(tuán)，了解其所屬類別，并從該類別的一般性質(zhì)推斷其化學(xué)性質(zhì)，再進(jìn)行對應(yīng)的實驗驗證，在此基礎(chǔ)上結(jié)合實際生活了解該有機(jī)物的用途，這是研究認(rèn)識有機(jī)物的一般思路^[2].以“乙醇”為例，在本課時教學(xué)中，教師以“乙醇”的深度學(xué)習(xí)為項目主題，根據(jù)其核心知識點和學(xué)科素養(yǎng)的基本要求，將項目拆分為若干個子項目（如圖1）并設(shè)計具體的教學(xué)目標(biāo)，以此串聯(lián)其知識線和項目活動線，從而形成該課時的項目式教學(xué)方法.

2 設(shè)立驅(qū)動問題

教師在設(shè)計驅(qū)動性問題、分解項目時，要重點考慮此項目的核心知識點^[3].要將知識點轉(zhuǎn)化為問題形式，幫助學(xué)生在解決問題的過程中掌握知識點.具體的驅(qū)動性問題及活動線如表1.

3 實施項目教學(xué)

學(xué)生要按照子項目進(jìn)行分組，并適當(dāng)分析研究，根據(jù)教師引導(dǎo)進(jìn)行評價、反思，最后匯總.以此突出“教學(xué)評一體化”在課堂教育中的作用.

3.1 子項目1：認(rèn)識乙醇

【情境導(dǎo)入】閩南人好客，在宴請客人時，都離不開“酒”.看客人臉紅夸他會喝酒，說“見酒紅，燒酒人”，看客人臉白得發(fā)青，也會說“見酒青，燒酒精”.但酒雖香，也不宜過度，醉酒就會失態(tài)，更不能酒駕.主人在宴桌上，最后會安排一道“甜湯”代表甜蜜且可以讓客人進(jìn)行解酒.

【驅(qū)動性問題1】乙醇的物理性質(zhì)有哪些？

【結(jié)合生活知識討論】病人發(fā)燒通常用酒精擦拭全身，用此法降溫，這說明乙醇易揮發(fā).衣服上沾上少許汽油時可以用酒精去除，這說明乙醇是一種良好的有機(jī)溶劑.白酒的主要成分是乙醇，酒的度數(shù)從3°到70°（指體積百分比）不等，這說明乙醇易溶于水，且可以與水以任意比例互溶.

【教師總結(jié)】乙醇，俗稱酒精，它是一種無色的液體，有特殊香味.它的熔點為-117 ℃，沸點為78.5 ℃，易揮發(fā)，可以與水以任意比例互溶，能溶解多種有機(jī)物和無機(jī)物.它的密度比水小.

【驅(qū)動性問題2】乙醇的結(jié)構(gòu)是怎么樣的？

【引導(dǎo)思考】經(jīng)測定乙醇的分子式是C₂H₆O，結(jié)合之前學(xué)習(xí)乙烷的結(jié)構(gòu)，請大家根據(jù)碳（四鍵）、氫（一鍵）、氧原子（二鍵）的成鍵規(guī)律，利用球棍模型搭建出乙醇可能的結(jié)構(gòu)模型為以下兩種（如圖2）.試思考：哪種結(jié)構(gòu)正確？

【實驗探究】讓學(xué)生通過分組實驗動手拼裝出乙醇可能的球棍模型，并引導(dǎo)學(xué)生回顧所學(xué)知識：①鈉能保存在煤油中（煤油主要成分為C₁₀-C₁₆烷烴，主要含C-H）;②鈉與H₂O（O-H） 反應(yīng)生成氫氣.借此得出乙醇的球棍模型，如圖3.引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)分析乙醇與乙烷結(jié)構(gòu)式上的區(qū)別，強(qiáng)調(diào)其主要的基團(tuán)—OH為羥基，所以乙醇相當(dāng)于乙烷中的H原子被羥基取代產(chǎn)生的有機(jī)物.換句話說，乙醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)式只可能為上述中的A.

【教師評價】根據(jù)初步認(rèn)識的乙醇的物理性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)式，不同的結(jié)構(gòu)會給它帶來不同的化學(xué)性質(zhì)，也就導(dǎo)致乙醇和不同物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時，按不同的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行斷鍵，生成不同的產(chǎn)物.那乙醇具有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？

3.2 子項目2：了解乙醇

【驅(qū)動性問題1】乙醇和鈉是如何反應(yīng)的？

【實驗演示】在盛有少量無水乙醇的試管中，加入一小塊新切的、用濾紙吸干表面煤油的鈉，在試管口迅速塞上帶尖嘴導(dǎo)管的橡膠塞，用小試管收集氣體并檢驗其純度，點燃，再將干燥的小燒杯罩在火焰上.待燒杯壁上出現(xiàn)液滴后，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，向其中加入少量澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)石灰水沒有變渾濁.說明乙醇與鈉反應(yīng)會生成氫氣.

【教師總結(jié)】對比一下水和鈉的反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，水和金屬鈉的反應(yīng)劇烈，而鈉在乙醇中的反應(yīng)緩慢.鈉在乙醇中先沉后浮、仍為塊狀且只發(fā)出了微弱響聲，這說明羥基氫的活潑性比水的弱.

【小組合作討論】乙醇和鈉的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

2CH₃CH₂OH+2Na2CH₃CH₂ONa+H₂↑

乙醇在和金屬反應(yīng)時，羥基上的氫鍵斷裂，發(fā)生置換反應(yīng)，生成氫氣.金屬鈉置換乙醇羥基上的氫原子，而烴基上的氫原子并不反應(yīng).

【驅(qū)動性問題2】乙醇的燃燒反應(yīng)是怎么樣的？

【動畫展示】乙醇在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，并放出大量的熱.這說明乙醇在空氣中的燃燒產(chǎn)物清潔無污染.

【小組合作討論】乙醇在空氣中燃燒時，燃燒鍵全部斷裂，所以乙醇在空氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

C₂H₅OH+3O₂點燃2CO₂↑+3H₂O

【驅(qū)動性問題3】乙醇的催化氧化反應(yīng)是怎么樣的？

【情境引入】在利用高溫焊接銀器或銅器時，表面會生成黑色的氧化物，師傅說：“把銅或銀器具趁熱蘸一下酒精，銅或銀會光亮如初！”這是為什么呢？

【實驗探究】取一根光潔的銅絲繞成螺旋狀，將其放在酒精燈外焰上灼燒，觀察銅絲的變化，發(fā)現(xiàn)銅絲由紅色變成黑色.在試管中加入3～5 mL無水乙醇，將剛剛灼燒過的銅絲迅速插入乙醇中，反復(fù)多次，銅絲由黑色變成紅色，反復(fù)多次后聞到刺激性氣味.

【教師總結(jié)】銅絲在空氣中燃燒，由紅色變?yōu)楹谏l(fā)生氧化反應(yīng)，方程式為：2Cu+O₂△2CuO，產(chǎn)物為CuO，再將其放置于無水乙醇中，在加熱條件下，乙醇中羥基上的氫氧鍵和與羥基直接相連的碳原子上的一個碳?xì)滏I斷裂，形成醛基和水，涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

CuO+CH₃CH₂OH△CH₃CHO+Cu+H₂O

在整個反應(yīng)過程中，銅的作用為催化劑，其總反應(yīng)式為：

2CH₃CH₂OH+O₂△2CH₃CHO+2H₂O

3.3 子項目3：乙醇的實際應(yīng)用

【驅(qū)動性問題1】乙醇在生產(chǎn)生活中有哪些應(yīng)用？

【多媒體展示圖片】情景中“甜湯”解酒是利用乙醇易溶于水的物理性質(zhì).在實際生活中可以用乙醇鈉來合成醒酒藥，也可以利用乙醇的燃燒反應(yīng)制作燃料.酒精還可以使被硫酸酸化過的橙色的重鉻酸鉀變?yōu)榫G色，也可以使紫色的高錳酸鉀變成無色，所以，早期常見的酒精探測儀使用的就是用裝有硫酸酸化的重鉻酸鉀溶液浸泡過的硅膠.

【教師點評】確實，乙醇作為化學(xué)學(xué)科中一個常見的有機(jī)物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用都十分廣泛，這些應(yīng)用都需要大家用敏銳的眼睛去觀察.

4 總結(jié)與反思

本堂課巧妙地將學(xué)科知識與閩南飲酒文化進(jìn)行有效融合，以項目式教學(xué)的方式展現(xiàn)化學(xué)課堂的有趣、有料和有用.教師通過開放性、綜合性的情境問題，驅(qū)動學(xué)生進(jìn)行分子模型的拼搭、實驗方案的設(shè)計與分享、實驗成果的交流與展示，有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變.教學(xué)設(shè)計思路清晰，教學(xué)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，教學(xué)組織自然得體，整個課堂氛圍有張有弛.

5 結(jié)束語

總的來說，項目化教學(xué)這一新型教學(xué)模式，可以幫助學(xué)生實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，也是在“四新”背景下優(yōu)化課堂教學(xué)提高教學(xué)效率的出路所在，更是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、實現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展的基礎(chǔ)模式，值得廣大一線教師不斷實踐，不斷探索.

參考文獻(xiàn)：

[1] 戴克華，陳琳琳.基于深度學(xué)習(xí)構(gòu)建項目化復(fù)習(xí)教學(xué)：以“三新”背景下高三有機(jī)化學(xué)取代反應(yīng)復(fù)習(xí)為例[J].中學(xué)化學(xué)，2023（11）：1-4.

[2] 王歡歡，范廣，柴紅梅.“三新”背景下化學(xué)教學(xué)面臨的問題及對策[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2023（26）：1-2.

[3] 楊正英.“三新”改革背景下高中化學(xué)教學(xué)中的教與學(xué)的探討研究[J].愛人，2023（1）：173-175.

[責(zé)任編輯：季春陽]