基于“微項目”學習活動的單元復習教學探索

惠大超

摘要：以“食鹽”為例，設計多個“微項目”學習任務，并針對項目任務提出多個問題，通過問題解決有效鞏固相關基礎知識，提升學生的學習能力，發展學科核心素養，有效實現單元復習。

關鍵詞：高中化學;“微項目”;單元復習

文章編號：1008-0546（2022）10x-0068-03中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

2019年出版的魯科版高中化學必修教材在每個章節開設了“微項目”學習活動項目。[1]“微項目”是基于項目式學習或技術開發基礎下的適宜中學生學力發展的項目式探究學習活動。核心是學習即研究，前提是創設真實的問題情境，過程是學生自主體驗、探索、內化、吸收，目的指向問題的解決，最終實現學生學科素養提升及能力發展。這一宗旨體現了課程標準“創設真實且富有價值的問題情境，促進學生學習方式的轉變”的實施建議。[2]中學課堂教學中有效開展“微項目”學習活動不僅能讓學生獲取知識，更重要的是提升學生的關鍵能力與學科素養水平。

一、“微項目”學習活動的目標設計與教學定位

“微項目”學習活動的開設是基于高中學生的學力水平不足以開展獨立或大型的研究項目，故設置微型項目學習活動以提升學生研究性學習水平。“微項

目”學習活動重在發展學生的探究學習能力，設計形式可以某一知識點為切口，借助具體情境、問題等引發探究活動，進而開展研究性學習。具體可設計成微課堂學習片段、微專題復習、微練習、微型課外探究活動等。最終成果是讓學生通過自主查閱資料、實驗探究、調查研究等活動，達到解決問題的目的，有效促進學生知識及能力水平的提升，形成基于知識載體與能力發展于一體的學科素養。

參照教材中的“微項目”案例，依據高中化學課程目標中化學學科核心素養要求，將化學知識與技能的學習、化學思想觀念的建構、科學探究與問題解決能力的發展、創新意識和社會責任感的形成等多方面的要求融為一體。[2]“微項目”學習活動的目標體現在：一是發展學生借助相關化學基礎知識解決真實情境問題的能力，二是借助具體情境提升學生參與解決問題的活動能力及素養水平。其結構化設計如圖1所示。

食鹽是生活中的重要調味品，也是工業生產中重要的原材料。以食鹽為載體的化學學習涉及制取、應用、結構及概念等知識;以食鹽為載體的單元復習設計可涵蓋粗鹽的提純、電解工業應用、晶體結構分析等中學化學學習的重點知識。以食鹽為載體的教學易選取學生熟悉的情境，有效激發學生的探究欲望，單元復習流程如圖2所示。

二、教學實錄

以食鹽為載體的單元復習緊扣課程標準要求，聯系生產、生活實踐，注重情境創設及針對性問題的有效解決，從而達到運用所學知識解決問題的目的。

項目1粗鹽提純的探究

[情境]“海洋中的含鹽量”介紹：地球上的總儲水量為1386000萬億立方米，其中97.5%是咸水，主要存在于海洋中，海洋中平均每升海水就有3.5g氯化鈉，海洋中的氯化鈉就有5851萬億噸;陸地上還有鹽礦，比如巖鹽的儲量也很高。地殼中的氯化鈉占地殼總質量的2%～3%，氯化鈉的質量大概是60億億噸。如果將海水中的鹽類全部提取出來，鋪在地球的陸地上，可以使陸地平均升高150m。

[任務設計]人們如何從海水中獲得食用鹽？

[學習活動]交流討論：食鹽制取方案。

[學生展示]海水曬鹽獲得粗鹽，然后除去粗鹽中的雜質獲得食用鹽。

[問題1]查閱資料，分析從海水中獲得的粗鹽中主要含有哪些雜質？

[問題2]結合除雜試劑的選取原則，討論如何選擇除去粗鹽中雜質的試劑？

[問題3]除雜過程中，各種試劑的用量及加入順序對粗鹽提純效果是否有影響？除雜過程中除雜試劑添加的量如何控制？是否會引入新的雜質？如何處理？

[學習活動]分析總結，填寫表1。

[問題4]依據實驗操作的最優化原則，設計粗鹽提純的操作流程。

[學習活動]交流討論、方案設計、展示評價。[展示]學生設計的粗鹽提純的流程（見圖3）。

[問題5]向溶解后的粗鹽溶液中加入BaCl2溶液

直至過量以完全除去溶液中的硫酸根離子，如何驗證溶液中的硫酸根離子已完全除去？

[問題6]Na2CO3的作用是同時除去溶液中的Ca2+與Ba2+，已知Ksp（CaCO3）=5.0×10-9、Ksp（BaCO3）=2.58×10-9，試分析當溶液中Na2CO3的物質的量濃度為0.01mol/L時，溶液中剩余Ca2+與Ba2+的濃度。

[問題7]為減少實驗操作，常進行一次性過濾以除去生成的沉淀，過濾后還需多次洗滌以減少沉淀所吸附的Na+和Cl-等雜質，如何判斷沉淀吸附的物質是否洗凈？

[學習活動]交流討論、問題解決。

設計意圖：以探究任務所產生的問題為載體，系統復習粗鹽提純過程中涉及的知識及運用知識解決實際問題的能力，并強化實驗探究能力，提升學科素養水平。

項目2探究以食鹽作原料進行的工業生產

[任務1]氯堿工業基礎——電解飽和食鹽水的工作原理。

[情境1]抗擊新冠肺炎疫情中，用于環境消毒的“84”消毒液一度緊俏，有學生運用家中常用材料設計實驗自制了“84”消毒液，其制備裝置如圖4。試分析該裝置的工作原理。

[問題]結合自制84消毒液的裝置圖，歸納工業電解飽和食鹽水的工作原理，分析該裝置是如何生成“84”消毒液的，并分析裝置中的兩鉛筆芯電極分別生成何種產物，在制取過程中要注意采取哪些安全防護措施。

[學習活動]交流討論、問題解決。

[情境2]電解飽和食鹽水是氯堿工業的基礎。電解飽和食鹽水裝置（見圖5）用石墨作陽極與電源正極相接，用鐵網作陰極與電源負極相接，中間設有特殊的陽離子交換膜（只允許陽離子透過，其他分子及陰離子不能透過）。

[問題1]電極材料中陽極能否使用鐵網？

[問題2]離子交換膜電解食鹽水示意圖中①、②、③處分別是何產物？

[問題3]陽離子交換膜的作用有哪些？

[學習活動]交流討論、問題解決。

[任務2]侯氏制堿法原理探究。

[情境]中國化學工業的先驅——侯德榜為實現中國人自己制堿的夢想，打破洋人封鎖，把全部身心都投入到研究和改進制堿工藝上，經過5年艱苦的摸索，1941年他不僅生產出合格的純堿，并且對國外的索爾維法進行改進，大大地提高了原料的利用率，這就是著名的侯氏制堿法。侯氏制堿法的原理是將CO2通入NH3的NaCl飽和溶液中，使NaHCO3從溶液中析出。

[問題1]分析“侯氏制堿法”的制堿原理，寫出制堿過程涉及的化學方程式。

[問題2]如圖6是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置，則a、b處應分別通入哪種物質？裝置c的作用如何？需放入何種物質？

[學習活動]交流討論、問題解決。

設計意圖：基于食鹽為原料的工業生產的兩個學習任務，分別針對電解原理與侯氏制堿工藝探究，一方面鞏固相關原理，一方面讓學生體會科學探究的價值，落實社會責任學科核心素養。

項目3以食鹽為載體的物質結構知識的建構

[情境]觀察食鹽的晶體結構、固體內微粒的排列及食鹽在水中溶解的微觀過程（見圖7、圖8）。

[任務設計]結合食鹽晶體的以上信息，從微觀探析視角能夠得出哪些結論？試以問題形式提出并討論解決。

[問題1]思考：構成食鹽的微粒是什么？在晶體中微粒是如何排列的？食鹽溶于水中會發生什么變化？

[問題2]食鹽固體能否導電？食鹽水溶液或熔融態食鹽能否導電？為什么？

[問題3]以氯化鈉的形成為例探究化學鍵的形成過程，從氧化還原反應層面能得出什么結論？

[問題4]分析食鹽晶胞的結構示意圖，判斷食鹽晶胞中均攤Na+、Cl-的數目。

[學習活動]交流討論、問題解決。

設計意圖：氯化鈉是離子化合物的典型代表物。以食鹽為代表的高考考查重點有：晶胞結構分析、離子化合物的形成過程、相關電解質概念及性質判斷等。其中的相關概念及結構也是學生理解的難點。項目任務中結合具體情境分析，通過問題探究注重對問題的理解，有效落實結構決定性質的學科觀念，提

高學生分析解決問題的能力。

三、教學反思

化學學科核心素養旨在將化學知識與技能的學習、化學思想觀念的建構、科學探究與問題解決能力的發展、創新意識和社會責任感的形成等多方面融為一體，體現了化學課程幫助學生形成未來發展需要的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。[2“]微項目”學習活動的單元復習教學，將化學學科知識以項目任務作載體，驅動問題的生成，針對問題的深入思考提升了學生綜合運用相關知識解決問題的能力，實現了學科核心素養的形成。

“微項目”學習活動需要借助具體問題情境，實現問題的提出和解決，有效提升研究性學習活動的空間。 “微項目”學習任務設計要緊扣課程標準，通過具體情境問題的解決落實相關基礎知識，突破思維定勢，注重學生解決具體問題的能力提升;同時注重優化學習情境，提升“微項目”學習活動的空間;注重方法，凸顯能力水平，發展學生化學學科素養。

參考文獻

[1]王磊.普通高中教科書（化學必修第一冊、第二冊）[M].濟 南：山東科學技術出版社，2019.7.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年 版）[S].北京：人民教育出版社，2018.