在“質疑、探究、生成”項目式教學中落實教學目標

摘 要：“金屬的電化學腐蝕”是選修四第一章第三單元的內容，該知識主要是對原電池知識的應用。通過調查發現，學生對電化學腐蝕相關知識沒有形成完善的知識體系。對此，化學教師可以轉變以往的教學方法，通過項目式教學完成知識的講解，讓學生在質疑、探究、生成中學習電化學腐蝕等相關知識。

關鍵詞：高中化學;項目式教學;金屬的電化學腐蝕;教學案例

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-624X（2020）48-0068-02

引 言

項目式教學是指教師將一個相對獨立的項目交由學生自己處理，信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價都由學生自己負責，旨在讓學生通過相互探討來內化知識。項目式教學能激發高中生的化學學習興趣，提升他們的合作能力和探究能力，有助于教學目標的有效實現。

一、案例背景

高中開展化學教育的主要目的是促進學生科學素養的進一步提高，使學生對現代社會發展及生活需求有較好的滿足，同時，培養學生參與意識、社會責任感、決策能力等學科素養。對于高中生來說，“金屬的電化學腐蝕”這節知識點的理論性比較強。所以，學生在學習時難以深入理解這些知識，認為化學學科十分抽象，長此以往，他們便會產生畏難心理，逐漸失去學習興趣。針對這一問題，筆者打破傳統教育教學的束縛，采用項目式教學法，并根據學生的實際情況設計了一系列問題，然后引導學生深入分析問題，不斷探究、質疑，使學生對本節課知識有充分的理解、掌握，進而培養學生的合作能力、探究能力[1]。

二、教學案例

【教學目標】

（1）通過原電池原理，了解金屬為什么會被電化學腐蝕;（2）了解金屬腐蝕所具有的危害，以及對社會經濟造成的不良影響;（3）了解選擇預防鐵生銹的方法時需要考慮的因素，明確保護金屬的重要性及相關方法，培養創新意識;（4）培養綜合思維能力，學會從社會、科學、技術、經濟等多個角度思考問題。

【教學重難點】

（1）教學重點：金屬的電化學腐蝕的本質。（2）教學難點：①金屬的電化學腐蝕原理;②正確書寫電化學腐蝕正負極反應。

【教學過程】

環節一：懸念導入，明確目標

首先，筆者給學生出示一則舊新聞。

師：我國第一座水力發電站位于在昆明市石龍壩，它建于1908年，2003年的10月14日，這座水力發電站宣布停產，這座被稱為“活化石”的水電站為什么會停產呢？水質檢測員到前池的水流中檢測出水的pH值為3～4。原來是由于受到酸性較強的河水污染，水電站的發電設備及大壩受到嚴重腐蝕。除了我國，全球其他國家也面臨金屬腐蝕這一難題，可見，這是一個全球性的問題。相關數據顯示，美國每年由于腐蝕導致的損失高達700億美元，大約占總GDP的4.2%;英國每年因腐蝕造成的損失占總GDP的3.5%;日本每年因腐蝕造成的損失占總GDP的1.8%;波蘭每年因腐蝕造成的損失占總GDP的6%～10%?？赐晟鲜鲂侣労蛿祿?，你們有什么感受？對于金屬腐蝕的問題，你們最想知道哪方面？

生A：我感到十分震驚，由于金屬被腐蝕，我國的第一座水力發電站被迫停產，造成巨大損失。

生B：我的感受和生A一樣，面對金屬被腐蝕的問題，我想知道金屬為什么會被腐蝕，有哪些預防措施可減少因金屬腐蝕而帶來的損失。

在本環節的設計中，筆者通過一則舊新聞及一組數據將金屬腐蝕給社會帶來的經濟損失展現出來，讓學生認識到金屬腐蝕的嚴重性。這些內容與學生的生活相貼近，可以將他們的探究欲望充分激發出來。

環節二：展示實驗，質疑生成

師：對于金屬的腐蝕，我們要如何進行有效控制呢？金屬材料中有90%的成分是鋼鐵。那么，我們在本節課就以鋼鐵為例，深入探究金屬被腐蝕的原理。

師：金屬腐蝕的原理就是其與周圍環境中的物質發生了電化學或者化學作用。那么周圍環境中的哪些物質會導致金屬被腐蝕呢？周圍環境中不同物質對金屬的腐蝕情況是如何的？現在我們來進行試驗探究。

筆者在課前準備了“影響鐵釘腐蝕快慢的因素”的實驗，并讓學生觀察在各種環境下鐵釘都發生了哪些變化（見圖1），并歸納影響鋼鐵腐蝕的因素，以及在哪些條件下鋼鐵易被腐蝕。

通過觀察實驗現象，學生得出水分、氧氣、電解質、鐵釘成分等是影響鋼鐵腐蝕的主要因素。但是對于在哪些條件下鋼鐵易被腐蝕，學生的認識還不夠清晰。對此，教師可播放模型圖片（見圖2），啟發學生從原電池原理方面思考金屬的電化學腐蝕問題。

師：實驗4和實驗5這兩個實驗中的鐵釘腐蝕就屬于電化學腐蝕，結合圖片思考它們的腐蝕原理一樣嗎？請將這兩個實驗當中的電極反應寫出來。

生A：負極反應有2種寫法，第一種寫法是Fe-2e-=Fe2+;第二種寫法是Fe-3e-=Fe3+。但為什么最后生成的是Fe2+？為什么正負極反應，有時候是H+得電子，有時候是O2得電子？

這時，教師讓班級所有學生以小組為單位，相互討論該學生提出的質疑。

環節三：實驗研究，得出結論

接下來，筆者與學生一同開展實驗4和實驗5，檢測實驗4中正、負兩極的產物，以及探究實驗5的腐蝕過程。

實驗4演示過程：將鐵釘和碳棒用一根導線連接好，將它們分別插入兩個試管中，試管溶液均為NaCl。接著，將1滴KSCN溶液和3滴K3[Fe（CN）6]溶液滴入插有鐵釘的試管中，將3滴酚酞溶液滴入插有碳棒的試管中。

觀察實驗現象并讓學生相互討論，然后總結結論：產生了吸氧腐蝕現象;電極的負極產生了Fe2+，正極產生了OH-。

實驗5演示：用醋酸潤濕試管內壁，將少量碳粉加入還原鐵粉中，攪拌均勻后撒到試管中，并將帶有導管的橡膠塞塞在瓶口上，最后將導管口插入紅墨水燒杯中。

最后，學生得出結論：金屬的腐蝕有兩種方法，這兩種方法同時存在且難以明確分開，這兩種方法分別是化學腐蝕、電化學腐蝕。

完成這兩個實驗后，學生得出最終結論：金屬的腐蝕共有三種，分別是電化學腐蝕（吸氧腐蝕）、化學腐蝕（金屬接觸氧化性強的物質）、電化學腐蝕和化學腐蝕同時存在。影響金屬腐蝕速度的因素也有兩個方面，一方面是外因：環境溫度、氧氣濃度、電解質環境、接觸的其他金屬;另一方面是內因：金屬自身的結構與性質。

三、教學反思

本節課結束后，筆者對學生進行了調查問卷，結果表明，學生對項目式教學法非常認同，認為在“質疑、探究、生成”中能夠對金屬的電化學腐蝕等知識有更加深刻的記憶。由此可見，在實際教學中，教師可以利用項目式教學法加深學生對知識的理解。在布置好項目任務以后，教師可以讓學生以小組為單位進行合作探究，從而在最短時間內解決問題。

回顧本節課的教學過程，筆者有以下幾點反思。

（1）在設計項目任務的時候要注重層次感。學生在學習知識時，一般都是由淺入深，階梯式完成。因此，教師在設計項目任務時，也要按照該規律進行。一開始設計的任務要簡單，這樣，每個小組的學生就不會因感覺任務難而產生退卻心理，都會積極參與其中，感受操作的樂趣。之后，教師可以逐漸增加任務的難度，給學生一個緩沖的時間，讓他們不會覺得任務太難，并且也不會產生退卻心理，最終有效完成任務，掌握化學知識。

（2）明確項目式驅動教學的本質。項目式教學是學生學習知識的一座“橋梁”，“驅動”學生完成任務的并不是教師的督促，而是學生自身的學習動機。在本堂課的教學中，教師所設計的項目問題與學生的生活實際有密切關聯，并且問題的層層遞進，使學生的學習興趣得到有效延伸。同時，在問題的合作探究與學習中，各個小組之間進行的交流與探討，為項目式學習的有效完成增加了附屬內驅力。

（3）關注過程，動態生成。教學結果很重要，但教學過程同樣重要，教師在實際教學中，不僅要關注學生的學習結果，還要關注他們化學思維的形成過程。因此，在具體教學中，教師要積極培養學生的思維能力，讓他們主動思考、踴躍回答問題。在本節課中，筆者非常重視對學生生成資源的利用，如“負極反應為什么最后生成的是Fe2+？為什么正極反應，有時候是H+得電子，有時候是O2得電子？”這些問題都可以被有效利用，從而使課堂充滿趣味性、問題性。

結? ?語

總體而言，在本次課堂教學中，筆者所采用的項目式教學法轉變了學生以往的學習方法，課堂氛圍也更加輕松活躍。在課堂教學中，教師的問題及學生相互之間的探究，使學生深層次理解了金屬生銹的原理;并且在質疑中掌握了金屬生銹的條件。由此可見，通過項目式教學，學生的學習更為主動，也更為高效，而這些也表明項目式教學法在高中化學教學中的應用具有很大優勢。

[參考文獻]

趙穎.金屬的電化學腐蝕及防護的教學體會[J].課程教育研究，2015（15）：204.

基金項目：本文系福建省晉江市平山中學課題研究項目“基于真實情境的中學化學項目式教學研究”研究成果的部分內容。

作者簡介：鄭清芳（1977.2—），女，福建晉江人，本科學歷，教研組組長，中學一級教師。