高中化學(xué)“物質(zhì)的分離與提純”的項(xiàng)目式教學(xué)法實(shí)踐研究

摘 要：項(xiàng)目式教學(xué)法作為一種正在被積極推廣的教學(xué)模式，將其應(yīng)用于化學(xué)課程教學(xué)中，可驅(qū)動(dòng)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，使學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中潛移默化地形成意識(shí)、獲得知識(shí).對(duì)此，本文將高中課改作為研究背景，以高中化學(xué)“物質(zhì)的分離與提純”相關(guān)教學(xué)內(nèi)容為例，從構(gòu)建項(xiàng)目群、推行項(xiàng)目群兩個(gè)維度分析項(xiàng)目式教學(xué)法的實(shí)踐應(yīng)用策略.

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；項(xiàng)目式教學(xué)；任務(wù)

中圖分類號(hào)：G632

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-0333（2024）24-0118-03

收稿日期：2024-05-25

作者簡介：周麗（1984.8—），女，江蘇省鹽城人，研究生，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中化學(xué)課堂教學(xué)研究.

項(xiàng)目式教學(xué)主要是指教師將課堂“教”與“學(xué)”任務(wù)細(xì)分為多個(gè)具備層次性、連續(xù)性的探究項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生基于小組合作的形式在真實(shí)的任務(wù)情境下開展學(xué)習(xí)活動(dòng).此種教學(xué)模式下，學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過程中不僅能夠勇敢地表達(dá)自己的想法，而且能夠經(jīng)歷知識(shí)產(chǎn)生的整個(gè)過程.在本研究中，教師需要將化學(xué)課標(biāo)與教材內(nèi)容作為依據(jù)，利用各種資源將學(xué)生置身于具體的任務(wù)情境中開展學(xué)科“教”與“學(xué)”，基于此種模式下的教學(xué)，學(xué)生所獲得的項(xiàng)目成果即學(xué)生所掌握的教學(xué)內(nèi)容.

1 解讀教材，構(gòu)建項(xiàng)目群

將項(xiàng)目式教學(xué)法應(yīng)用于高中化學(xué)課程教學(xué)之中，首要的步驟就是解讀教材，構(gòu)建項(xiàng)目群^［1］.本研究所選取的課時(shí)為蘇教版高中化學(xué)必修一專題2第一單元第1課時(shí)實(shí)驗(yàn)安全“物質(zhì)的分離與提純”.對(duì)此，研究在解讀教材的基礎(chǔ)上構(gòu)建了下圖1所示的項(xiàng)目群.

2 合理規(guī)劃，推行項(xiàng)目群

項(xiàng)目式教學(xué)法是以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、多樣化教學(xué)手段為基礎(chǔ)的一種教學(xué)方法，所以在推行各個(gè)項(xiàng)目群的過程中，教師也需合理規(guī)劃教學(xué)手段，保證各項(xiàng)目群的順利實(shí)施^［2］.對(duì)此，本節(jié)將上文所構(gòu)建的物質(zhì)的分離與提純項(xiàng)目群作為基礎(chǔ)逐層分析各項(xiàng)目群的教學(xué)實(shí)踐.

2.1 理論項(xiàng)目群教學(xué)

細(xì)化理論項(xiàng)目群的具體任務(wù)：學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全措施、危險(xiǎn)化學(xué)品的類別、意外事故的處理方法、“三廢”的處理方法.在本項(xiàng)目群中各學(xué)習(xí)任務(wù)均可通過傳統(tǒng)的教學(xué)講述形式完成教學(xué)，但教師也可以組織班級(jí)學(xué)生自主閱讀教材完成本項(xiàng)目群的學(xué)習(xí)任務(wù)，或依托信息技術(shù)為學(xué)生呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容^［3］.若采取自主學(xué)習(xí)的方式，在教學(xué)實(shí)踐中教師可以布置“自主學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全與基本規(guī)范”這一項(xiàng)目，并要求班級(jí)學(xué)生靜聲速讀教材.若依托信息技術(shù)開展本項(xiàng)目群教學(xué)，在教學(xué)實(shí)踐中教師可以利用網(wǎng)絡(luò)渠道搜集與化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全相關(guān)的短視頻、圖片，將其整合成為微課課件，于本項(xiàng)目群教學(xué)中為學(xué)生播放，使學(xué)生透過立體、形象的畫面快速感知保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全的重要性.如化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全措施中涵蓋了易燃易爆的化學(xué)試劑應(yīng)密封存放，那么教師則可以搜集壓縮氣體和液化氣體（氫氣、甲烷、天然氣等）、易燃液體（汽油、乙醇等）、易燃固體（紅磷、固體酒精等）、自燃物品（黃磷、硝化纖維等）、有機(jī)過氧化物和氧化劑（高錳酸鉀、過氧化鈉等）等的燃燒、爆炸視頻，使學(xué)生見證各類化學(xué)試劑燃燒爆炸的危害性，從而幫助學(xué)生快速地建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)，達(dá)成課標(biāo)要求.

2.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目群教學(xué)

細(xì)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目群具體任務(wù)：學(xué)生需掌握過濾實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)、結(jié)晶實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)、蒸餾實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)、分液和萃取實(shí)驗(yàn)要點(diǎn).

2.2.1 過濾實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)

在過濾實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)項(xiàng)目之中，細(xì)分后的項(xiàng)目任務(wù)應(yīng)涵蓋以下幾點(diǎn)：其一，掌握分離的原理；其二，掌握儀器裝置和操作要點(diǎn)；其三，沉淀的洗滌.在該實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能夠透過教師的實(shí)驗(yàn)演示，掌握過濾實(shí)驗(yàn)的分離原理是利用難溶固體的微粒直徑大于濾紙孔隙的原理^［4］，將難溶固體與液體分離，即物質(zhì)溶解性的差異；能夠掌握“一低二低三靠”；能夠通過組內(nèi)合作，利用沉淀的洗滌獲得純凈的沉淀.值得教師注意的是，待各小組學(xué)生完成過濾實(shí)驗(yàn)操作后，教師還需就學(xué)生無法自主總結(jié)的知識(shí)做教學(xué)強(qiáng)調(diào)，由此圓滿地交付項(xiàng)目.例如在沉淀的洗滌方面，為使學(xué)生牢記洗滌2～3次后，應(yīng)檢驗(yàn)最后一次的洗滌液中是否含有可溶性離子而判定沉淀是否洗滌干凈，教師可以為學(xué)生演示BaCl₂和Na₂SO₄溶液混合的檢驗(yàn)過程，在用水洗滌沉淀后教師可以向最后一次洗滌液中加入BaCl₂或Na₂SO₄溶液，若見無沉淀產(chǎn)生則表明最后一次的洗滌液中已經(jīng)沒有了SO^2-₄或Ba²⁺，說明沉淀已洗凈.再如，在過濾操作中，玻璃棒的作用主要為引流，不可將其用于攪拌漏斗中的液體.

2.2.2 結(jié)晶實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)

在結(jié)晶實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)項(xiàng)目之中，細(xì)分后的項(xiàng)目任務(wù)應(yīng)涵蓋以下幾點(diǎn)：其一，蒸發(fā)結(jié)晶；其二，冷卻結(jié)晶；其三，重結(jié)晶.教學(xué)實(shí)踐中，教師可以布置“開展結(jié)晶實(shí)驗(yàn)”的項(xiàng)目，并將該項(xiàng)目劃分為蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻結(jié)晶、重結(jié)晶三個(gè)子項(xiàng)目，要求學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)現(xiàn)有的器材與藥品逐一完成子項(xiàng)目.如為學(xué)生提供NaCl、KCl溶液，要求學(xué)生利用加熱的方式獲得NaCl、KCl晶體；再如為學(xué)生提供CuSO₄溶液，要求學(xué)生利用冷水冷卻的方式析出膽礬晶體；抑或是要求學(xué)生將蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶的晶體進(jìn)行重結(jié)晶操作.待學(xué)生交付項(xiàng)目后，教師將各小組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程作為基礎(chǔ)與各組學(xué)生交流結(jié)晶實(shí)驗(yàn)過程中的要點(diǎn)，從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo).如教師提問：加熱過程中隨著溶液溫度的不斷升高發(fā)現(xiàn)存在個(gè)別小組蒸發(fā)皿中液體濺出，這一現(xiàn)象發(fā)生的原因是什么？我們應(yīng)該如何做？促使學(xué)生自主總結(jié)出“需要保證蒸發(fā)皿中的液體量不能超過蒸發(fā)皿容積的2/3”的實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)；再如教師提問：我觀X小組加入蒸發(fā)皿中的液體量在其容積的2/3以內(nèi)，但隨著溶液溫度的不斷升高，X小組蒸發(fā)皿中的液體仍出現(xiàn)了飛濺的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象發(fā)生的原因？我們應(yīng)該如何做？促使學(xué)生自主總結(jié)出“局部過熱，應(yīng)用玻璃棒持續(xù)攪拌液體”的實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn).

2.2.3 蒸餾實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)

在蒸餾實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)項(xiàng)目之中，細(xì)分后的項(xiàng)目任務(wù)應(yīng)涵蓋以下幾點(diǎn)：其一，實(shí)驗(yàn)儀器與裝置；其二，實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng).教學(xué)實(shí)踐中，首先，教師布置“開展蒸餾實(shí)驗(yàn)”的項(xiàng)目，并將該項(xiàng)目劃分為按照?qǐng)D片組裝固定實(shí)驗(yàn)儀器、完成蒸餾實(shí)驗(yàn)兩個(gè)子項(xiàng)目；其次，教師利用課件圖代替教學(xué)演示，于多媒體屏幕上呈現(xiàn)完整的實(shí)驗(yàn)儀器組裝圖，示意學(xué)生根據(jù)圖片按照由上至下、由左至右的順序連接和固定酒精燈、石棉瓦、碎瓷片、燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、尾接管等實(shí)驗(yàn)儀器.待學(xué)生交付項(xiàng)目后，教師基于各小組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程與學(xué)生交互蒸餾實(shí)驗(yàn)過程中的要點(diǎn)，如教師提問：我們將冷卻水以下口進(jìn)、上口出的目的是什么？幫助學(xué)生明確“形成逆流，增強(qiáng)冷凝效果”的實(shí)驗(yàn)原理.再如教師提問：蒸餾燒瓶加熱的過程中我們都進(jìn)行了什么操作，為什么這樣做？促使學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)牢記“隔石棉網(wǎng)加熱蒸餾燒瓶、在蒸餾燒瓶中放入碎瓷片，防止暴沸”的實(shí)驗(yàn)要點(diǎn).

2.2.4 分液和萃取實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)

在分液和萃取實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)項(xiàng)目中，首先，教師布置“用CCl₄萃取溴水中的溴（Br₂）”的項(xiàng)目；其次，教師板書“加萃取劑→振蕩萃取→靜置分層→分液”的實(shí)驗(yàn)過程，示意學(xué)生根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)過程組內(nèi)合作開展實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)過程中，教師可通過隨堂巡視幫助各小組學(xué)生答疑解惑，輔助各組學(xué)生順利實(shí)驗(yàn).于靜置分層環(huán)節(jié)，教師可與學(xué)生交互“分液漏斗中的上層為什么？下層為什么？”（水、四氯化碳溶液）.而后，待學(xué)生交付項(xiàng)目，教師與班級(jí)學(xué)生交流分液和萃取的實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，此環(huán)節(jié)中，教師可鼓勵(lì)班級(jí)學(xué)生自主總結(jié)實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，教師結(jié)合學(xué)生的總結(jié)內(nèi)容查漏補(bǔ)缺^［5］.若學(xué)生無法快速地總結(jié)出實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，則教師應(yīng)適時(shí)提出啟發(fā)性的教學(xué)問題，如“如何選擇萃取劑？”從而將班級(jí)學(xué)生的思路引至萃取劑上面，使學(xué)生能夠快速總結(jié)出“與另一種溶劑互不相融、與被萃取的物質(zhì)不能發(fā)生反應(yīng)、與溶質(zhì)易分離”的實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，教師輔以常見的萃取劑有CCl₄、苯、汽油、乙醚等做教學(xué)補(bǔ)充.最后，教師就分液和萃取實(shí)驗(yàn)操作中的常見錯(cuò)誤進(jìn)行施教.例如，教師提問：萃取劑的密度必須比水大嗎？示意組內(nèi)學(xué)生結(jié)合常見的萃取劑分析該問題，待小組匯報(bào)后，教師做教學(xué)強(qiáng)調(diào)“可以比水大（如四氯化碳）也可以比水小（如苯和汽油）”，從而深化學(xué)生對(duì)分液和萃取實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)的掌握.分液和萃取實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)常見錯(cuò)誤較多，教師在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)結(jié)合各組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)酌情施教，本節(jié)不作過多贅述.

2.3 應(yīng)用項(xiàng)目群教學(xué)

應(yīng)用項(xiàng)目群的主要教學(xué)目標(biāo)為學(xué)生能夠結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)選擇正確的分離提純方法.在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以基于本節(jié)課程的所學(xué)內(nèi)容設(shè)置課后作業(yè)，布置“完成課后作業(yè)”的項(xiàng)目，使學(xué)生在完成課后作業(yè)的過程中鞏固所學(xué)，提升學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力.在該項(xiàng)目中，各個(gè)作業(yè)試題將聯(lián)合組成該項(xiàng)目.例如，教師布置分離和提純常用化學(xué)方法表格抄寫任務(wù)，從分離提純方法、適用范圍、應(yīng)用舉例三個(gè)維度為學(xué)生羅列知識(shí).如沉淀法，適用于在混合物中加入試劑，使某些物質(zhì)以沉淀的形式被分離出去，當(dāng)NaCl中混有Na₂SO₄時(shí)加入適量BaCl₂溶液.

3 結(jié)束語

綜上所述，研究基于課改背景從構(gòu)建項(xiàng)目群、推行項(xiàng)目群兩個(gè)維度論述了項(xiàng)目教學(xué)法在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用.通過本文上述的理論分析得以明確，將項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于化學(xué)課程教學(xué)之中，教師不僅需要立足主項(xiàng)目構(gòu)建項(xiàng)目群，還需要重視將各個(gè)項(xiàng)目群逐一細(xì)分，將項(xiàng)目細(xì)化至具體的知識(shí)點(diǎn)，由此才能夠?qū)㈨?xiàng)目教學(xué)法貫穿教學(xué)全過程，使學(xué)生在落實(shí)項(xiàng)目、交付項(xiàng)目的過程中潛移默化地積累經(jīng)驗(yàn)、獲得知識(shí).

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［責(zé)任編輯：季春陽］