“酸雨”项目教学的实践与思考，本文主要内容关键词为：酸雨论文,项目论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
项目教学强调以问题为主线，从解决实际问题出发，整合实用知识与理论知识[1]，它从情境设置、问题的提出到问题的解决，以及之后的评价与成果展示交流，都贯彻了我国基础教育课程标准的思想。《基础教育课程改革纲要（试行）》中指出，要改变课程实施过于强调接受学习、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力；要改变课程评价过分强调甄别与选拔的功能，发挥评价促进学生发展的功能[2]。项目教学所包含的教育理念与基础教育改革所倡导的教育理念有共同之处，有利于基础教育课程改革的实施，是解决课程教学弊端的一种途径。 “硫、氮及其化合物”是化学1模块中核心的元素化合物内容，承载的STS素材是“酸雨”。《普通高中化学课程标准（实验）》中要求“通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响”[3]。通过分析酸雨问题获得硫、氮及其化合物性质，可以帮助学生树立应用化学知识解决环境问题的意识，提高问题解决的能力。本文通过对酸雨项目教学实施过程深入而具体的观察、分析，捕捉项目教学实施中的核心问题，并据此探讨有效的解决对策。 一、“酸雨”项目教学设计与实施 （一）项目准备及安排 让学生查阅环境问题并进行分组。分组以互补的形式为主，基础较好的学生与基础比较薄弱的学生搭配，性格内向的学生与性格外向的学生搭配，自觉性较强的学生与自觉性较差的学生搭配，尽可能采取自愿的形式，每4～5人为一个小组。 酸雨的主要成分有硫酸和硝酸，分为“硫酸型酸雨”和“硝酸型酸雨”，结合硫和氮两种元素化合物知识，将“酸雨”项目拆解成“硫酸型酸雨”和“硝酸型酸雨”两个子项目，通过对硫酸型酸雨的分析，帮助学生建立运用化学知识解决环境问题的思路与方法，通过对硝酸型酸雨的分析，促进学生应用巩固解决环境问题的思路方法。每个子项目按照环境问题的研究思路拆解成酸雨的成因、危害和防治三个主要部分，从硫、氮及其化合物的性质和转化的视角进行分析和研究（下页图1）。 （二）项目教学目标与评价 本项目的教学目标如下：在核心化学知识方面，学习硫及其化合物、氮及其化合物的性质及其转化关系——能够应用性质和转化关系分析解决实际问题。在研究元素化合物的方法上，落实研究物质性质和转化的思路方法——能够主动从化合价和物质类别角度预测物质性质和转化，能够有意识地获取实验或事实证据，说明预测结果。在解决环境问题的方法上，建立从化学视角分析环境问题的框架和思路——能够将环境问题转化成化学问题、聚焦物质及转化，从成因（引起环境问题物质—污染物—污染物来源）、危害、防治等方面进行研究。在情感态度上，认识到化学在解决环境问题方面的积极作用；通过成功解决问题，获得积极体验，激发和培养学习动机。在过程技能上，培养资料查阅技能、实验技能、问题解决技能；与同伴合作学习，学习分享个人观点和学习资源，评价同伴及自我评价、反思和改进。 对核心化学知识和研究元素化合物、解决环境问题的思路方法的掌握情况，采用测试题的形式进行评价，每道题目根据项目教学目标及学生的答题情况制定了相应的评分标准。课堂表现评价内容包括：提出问题（质疑或追问），解决问题（提出或补充解决问题的方案），解释问题，合作表现（全员积极参与、分工合作），笔记等。采用评价量表的形式进行评价，小组每回答一次问题，在对应的评价内容上获得一颗星；同时还采用过程照片的评价方式，将学生课堂表现的照片在PPT上进行展示。对于学生的问题回答，教师也给予了针对性和总结性的评价。小组汇报交流，采用小组互评和教师评价相结合的方式，对学生汇报内容的丰富性、深刻性，与主题的相关性，资料信息的获取和处理能力，语言表达的连贯性以及肢体语言和仪态进行了评价。对学生的情感态度和过程技能，包括学生的收获体会、学习兴趣和动机、查阅资料的方法、合作技能等采用了问卷和访谈的形式进行评价。 （三）项目实施 由环境问题“雾霾”引出如何从化学的角度解决环境问题，接着让学生谈论对酸雨的认识，进而确定研究的框架，明确两个核心任务——先研究硫酸型酸雨，再研究硝酸型酸雨。最后介绍评价内容和评价方式，激发学生的学习积极性。 1.硫酸型酸雨 （1）驱动问题：硫酸型酸雨是如何形成的？
环节1：尽可能多地列出含硫物质，培养学生从化合价和物质类别角度列出未知物质的思路和方法。教师让一个小组在黑板上展示，其他小组补充了根据化合价和物质类别找出的陌生物质，教师重复了学生的回答，没有评价学生这一行为的重要性。 环节2：预测并画出大气中二氧化硫转化成硫酸的路径，并说明依据。初步构建含硫物质的转化关系，培养学生从化合价和物质类别角度分析物质转化及说明论证能力。学生预测出两种可能的路径，教师没有直接反馈，而是提供了相关资料，让学生自己寻求证据。 环节3：实验室中如何实现
转化，预测、设计和实施实验。通过对转化路径的进一步理解，培养学生实验设计、推论预测和实验问题解决的能力。小组汇报实验方案，两个小组对获取亚硫酸的过程产生了分歧，教师让其他学生进行了解释和评价。然后进行实验，汇报实验结果。有的小组直接汇报实验现象，以意外现象为主；有的小组汇报了对比实验，验证高锰酸钾褪色的原因究竟是二氧化硫的漂白性质还是其还原性质导致；还有小组采用了变量控制方法。教师只是说“好”，没有引导其他学生认识到对比、控制变量在科学实验中的价值。最后教师进行总结：“大家做了这么多的实验，不同的小组出现了不同的疑问，这为我们后续的探究留下了更大的空间，下课后分析一下用什么样的办法解决，也可以两个小组合作研究。” 环节4：梳理含硫物质的性质，培养学生从物质类别和化合价角度认识物质性质的能力。教师让学生总结三氧化硫的性质，学生回答“没有太多接触三氧化硫”。教师此时没有让学生先总结性质相对丰富的二氧化硫的性质，而是提示学生从整节课来看，不要只关注实验环节，并带领学生先总结三氧化硫的性质再总结二氧化硫的性质。有学生补充了二氧化硫的漂白性，但教师没有对此做出针对性评价。 环节5：回顾学习思路，增强学生对研究思路的整体认识。教师带领学生进行了回顾，由于时间关系没有让学生自主思考和总结。之后教师在PPT上展示学生课堂表现的照片，对积极交流、边做实验边记录现象等行为提出了表扬。 （2）驱动问题：
是如何产生的？ 环节1：说说哪些含硫物质能转化为二氧化硫，说明推测的依据，加深学生从化合价和类别角度分析物质转化的理解，培养学生推论预测和分析解释能力。小组汇报讨论的结果，教师将其总结在黑板上。之后提出关键问题“通过什么样的方式可以一次性把含硫物质找全？”引导学生总结实现物质转化的方法，教师做出总结概括。 环节2：展示工业生产中二氧化硫的产生，并让学生观看铜与浓硫酸反应的录像，推测浓硫酸性质，培养学生观察记忆、概括关联能力。小组交流实验现象，并推测产物、发生的化学方程式，以及物质性质。 环节3：总结从实验现象到物质性质所经过的推理路径，培养学生的分析解释能力。学生用图示方法很好地总结出推理过程——通过现象聚焦物质，通过原理找到反应物和生成物，写出化学方程式，进而推出物质性质。 （3）驱动问题：硫酸型酸雨有哪些危害？我国的酸雨状况是怎样的？ 通过交流硫酸型酸雨的危害和状况，增强学生查阅资料、交流表达、提出质疑的能力和批判性思维。学生汇报了酸雨对土壤、建筑物、动植物和人类的危害，以及酸雨的分布和来源，但是汇报得比较粗浅，收集的资料比较片面，学生在查阅资料方面存在不足。教师不仅点评了汇报的内容，对汇报人的仪态也进行了点评，但对资料查阅方面没有给予分析和指导。 （4）驱动问题：如何防治硫酸型酸雨？ 环节1：讨论防治硫酸型酸雨的具体措施，并说出依据。利用化合价和物质类别角度实现物质转化，培养学生的推论预测和分析解释能力。明确任务后，大部分学生直接进行资料查阅，缺乏自主运用知识进行推论预测的意识。前几个小组汇报的都是网络搜索的结果，最后一个小组说出了预测的方法。教师明确指出，要先思考和预测，再查资料，并向学生说明了预测的重要性。学生在第二次汇报时都有了理论预测，能从二氧化硫中硫的化合价和酸性氧化物通性两个角度来推测可能的防治方法。 环节2：阅读资料，比较工业生产措施与预测的差异，使学生构建解决实际问题要考虑的因素。小组根据资料总结出实际工业生产中所考虑的因素：硫的脱出率，经济效益；反应物来源是否方便，价格是否低廉，副产品的市场需求；二氧化硫的循环利用等。教师对学生的回答予以了肯定。 环节3：发挥想象力，提出防治酸雨的方法。学生想出了各种防治措施：往大气中投放一些碱性粒子；燃烧之前把煤气化；煤脱硫；采用更加清洁的能源；将植物转基因，使其具有抗酸性；采用膜技术直接吸收二氧化硫；铺张大网，过滤酸雨中的酸性物质等等。教师对学生的表现给予了积极的鼓励性评价，并且进一步引导学生树立对环境问题的社会责任感和应有的积极行为。 环节4：总结硫酸型酸雨的学习思路，建立研究环境问题的方法。教师带领学生总结了思路——要聚焦物质及转化，从成因（引起环境问题物质—污染物—污染物来源）、危害、防治等方面进行研究。 （5）驱动问题：硫及其化合物具有怎样的性质？ 环节1：小组在黑板上展示讨论的结果，教师与学生共同评价小组的成果。学生展示的成果很丰富，但对于一类物质所具有的通性掌握不到位。教师对学生能从物理性质和化学性质两个方面总结物质性质提出表扬，对学生展示中所存在的错误进行了纠正，并补充了一些常见反应和典型问题。教师没有对类别物质具有的通性进行专门强调。 环节2：交流收获体会，培养学生概括关联、交流表达能力。学生的体会包括：学会了用化学的视角研究环境问题的思路；对化合价和物质类别角度有了更深刻的认识；形成了从实验现象推测物质性质的思路等等。教师对学生的收获体会给予肯定。 2.硝酸型酸雨 从哪些方面研究硝酸型酸雨？如何研究？让学生自主建立研究环境问题的思路方法，培养其综合问题解决能力。各小组进行了讨论交流，学生基本上形成了系统的研究环境问题的思路。教师总结了学生的思路：从硝酸型酸雨的成因（主要污染物聚焦氮氧化物，污染物来源聚焦含氮物质）、危害和防治等方面进行研究。 （1）驱动问题：硝酸型酸雨是如何形成的？ 推测氮氧化物转化成
路径，并提供依据。教师让一个小组在黑板上展示，学生先从化合价和物质类别两个角度列出含氮的物质，再进行转化路径的设计。教师追问学生的思路，并对仅仅列出了已知含氮物质的小组指出不足，使学生再一次意识到要从化合价和物质类别两个角度列出未知物质的功能。设计并实施实验使NO转化成
。小组交流实验方案及预期的实验现象，然后实施实验，交流实验现象及结论。教师不仅对学生的设计提出肯定，还对学生的操作给予积极评价，对学生在实验操作中注意到环保问题的现象予以肯定。 （2）驱动问题：氮氧化物是如何产生的？ 预测哪些含氮物质可以转化成NO、
。学生刚开始的汇报仅仅局限于某一物质和反应，教师提示要进行系统预测，学生再次预测的结果都比较系统。最后教师对学生笔记的条理性进行了评价，要求学生在笔记本上分类整理内容。播放铜与浓硝酸、碳与浓硝酸反应的实验录像，描述现象，得出物质性质，总结推理过程。由于时间关系，学生只观看了录像，没有进行关于实验现象的交流活动。 （3）驱动问题：硝酸型酸雨有哪些危害，如何防治？ 讨论防治硝酸型酸雨的具体措施，并说出依据。学生有了自主预测的意识，能从化合价和物质类别两个角度预测可能的反应和防治方法，并为预测提供了理论和事实依据。教师肯定了学生不是直接查资料而是先进行自主预测的行为。 （4）驱动问题：氮及其化合物具有怎样的性质？ 小组在黑板上展示结果，加强学生梳理总结物质性质的能力。三个小组在黑板上展示含氮物质的性质，其他小组和教师进行补充评价。在分析浓硝酸性质时，学生错误地将铜与浓硝酸的反应归为酸的通性，教师对此进行了纠正，但没有对物质类别通性进行系统总结。 二、项目实施中的核心问题及其对策 通过对实验班和对比班进行测试和访谈，测查了教学效果。结果显示在“从类别和化合价视角认识和研究物质性质”“解决环境问题的思路方法”以及“从实验现象推测物质性质的思路”这些方面，实验班和对比班均呈现了显著性差异，说明项目教学取得了更好的教学效果。通过课后访谈和课堂观察，表明项目教学有效地激发了学生的兴趣和积极性，绝大部分学生认为更喜欢项目教学。通过课堂观察、与教师及其学生的访谈发现了项目教学实施过程中的困难和一些需要注意的问题。 （一）开放性大，课堂生成的问题难以预料和驾驭 项目教学中学生的参与程度大大提高，对教师有一定的挑战。任课教师反映由于开放性大，会遇到各种各样问题，难以把握。 教师要提前预设学生可能出现的问题及其解决对策。在项目教学实施之前，教师要根据学生的知识和能力基础、思维发展水平，从学生视角分析各种活动，尽可能全面预设学生可能出现的问题，设想可行对策。比如，对于实验环节的各种现象和结果，教师要做好预设并要求学生分层汇报，先汇报现象，再汇报性质及结论，最后讨论一些意料现象。另外，教师要明确每个环节要达到的具体目标。如果学生的回答是预设之外的，教师要迅速将学生的回答与环节目标进行关联，做出及时反应，始终围绕核心目标，才不至于被“意外”牵着走。 教师要善于在课堂观察中及时发现问题并给予指导。学生在完成任务时，教师要注意观察学生的行为，及时发现问题。当发现学生的行为偏离了主题或者存在明显的不足，教师要快速识别学生问题，给予适当引导。针对个别问题，进行单独指导。 教师要具有深厚的学科知识和解决问题的能力。对于学生提出的问题或困惑，不能都让学生课下解决，教师只有具有扎实和丰富的学科知识和问题解决能力，才能运用学生能够理解的语言，对超出学生学习范围的问题进行解释。当学生在课下研究问题遇到困难时，也需要教师用丰富的知识和经验对其进行指导。 （二）时间紧张，任务的开展难以调控 “酸雨”项目实施过程中多次出现了没有按照预期完成任务的情况。 在时间安排方面，教师要做到有的放矢。项目教学实施中所用的时间往往比原计划的要长，所以在规划项目的时候，要预留出大约20%的时间，做好延期准备[4]。在进行教学设计时要明确项目目标，围绕确定的项目目标设计具体环节，考虑清楚哪些环节应该给学生充足时间，哪些环节可以随时停止，哪些环节必须要学生自主进行，哪些环节教师可以更多干预，做到最充分的时间给最值得的活动。 加强管理，提高效率。在开放学习环境中，需要学生具有较强的自我管理能力，但学生通常在这方面表现比较薄弱。教师除了组织教学外，还需要加强管理学生的活动过程，以免出现混乱和无序状态。在小组合作过程中，教师需要提醒学生明确分工，每个人负责具体的事情，比如做实验、记录实验现象、清理实验台等，并进行必要的时间限制，提高小组合作相交流的效率。 统筹安排课上和课下任务，提高课堂实效。教师要统筹安排课上和课下任务，考虑如何让学生获得任务开展涉及的关联知识和拓展知识，让学生课下学习还是课上在任务完成过程中学习，通过什么样方式能达到更高的效率和效果[5]。对于学生进行项目学习时所必须掌握的、不一定需要教师进行讲解的知识与资料，如相关的资料支撑和技术培训，可以让学生在课前通过网络课件或视频进行自主学习，减少教师课堂讲授时间，增加学生课堂参与实践时间，提高课堂实效[6]。 （三）对学生的针对性评价 在项目教学中，学生是在问题解决的活动过程中完成学习的，评价手段不仅要关注学习结果，更要注重学习过程。教师要选择合适的评价方式，评价学生在项目学习过程中的表现以及项目目标。 1.对学生回答的具体评价 精辟、到位的教师点评，是学生发展的重要机会，也会影响项目实施效果。因此，教师对于学生的回答要予以及时的反馈，点评要具体、有针对性，不能置之不理，更不能只用“好”“不错”等比较宽泛的笼统评价语，一定要指出值得发扬和借鉴的方面，点明学生存在的明显不足，必要时给予直接指导。 2.对学生汇报的整体评价 教师在进行总结评价时，要善于抓住时机，寻找可以发展学生能力和培养情感的机会，在给出积极的鼓励性评价的同时指出学生的不足。比如，“酸雨”项目实施过程中教师在“充分发挥想象力想出防治措施”等环节的处理上，既对学生所提出的防治措施给予了积极的评价，又引导学生树立对环境问题的社会责任感和应有的个人行为。此外，对于小组的汇报，要制定相应的评价标准，并制定权重，比如，汇报我国某一地区酸雨的状况，就可以从学生汇报内容的丰富与深刻性、仪态、语言表达等方面进行评价。 3.对学生项目作品评价 教师要设计相应的评价标准，制定等级评语。比如：在进行作品展示的时候，语言表达部分占25%，作品核心知识的应用部分占50%，作品的完整性与实践性占25%，进行每个环节的具体评价。教师还可以邀请相关专家对学生的项目作品进行评价。 4.对学生的课堂表现评价 教师要根据评价的内容，制定评价量表来对学生的课堂表现进行评价，这样既可以帮助教师了解学生存在的问题，及时调整教学策略，也可以使学生了解自己的不足，进行自我反思。访谈中，当问到这样的课堂评价方式如何时，有学生说“为了得那个星星，可真是拼了命了”，大多数学生都表现出了赞成的态度，说明对学生的课堂表现评价很好地激发了学生的学习动机，促使他们积极思考，主动回答问题，为小组的成就贡献自己的力量，进一步增强学生的团队协作意识。 （四）基础知识的落实 对于“酸雨项目实施后，认为有哪些需要提升的地方”的问题，学生回答“基础不好，方程式没落实”“错的都是课本上的”“不知道重点、考点”，说明教学存在基础知识落实问题。 1.将学生课上知识的学习与课下知识的巩固相结合 教师在项目开展过程中要明确需要掌握的核心知识，引导学生进行知识的梳理和总结。例如，梳理硫、氮及其化合物的性质，让学生课前进行自我总结，课上展示交流，并且将交流展示的成果总结在笔记本上。教师课下对学生的笔记进行检阅，并给予评价。这样既可以加深学生对核心知识与概念的理解，又可以帮助学生形成清晰的知识脉络。与此同时，教师精选与项目相关的习题或者拓展任务让学生课下完成，既巩固基础知识，又培养其解决问题的能力。 2.应用知识制作项目作品、进行作品的交流与展示 项目作品的制作与展示，是学生对所学知识进行深度加工的过程，促进了学生对知识的理解、迁移与运用。在作品的展示与交流环节结束时，教师要让学生及时对所运用的知识进行总结与梳理，将知识体系的建构与应用的思维过程进行外显。如果学生有机会对他们在项目中的学习经历与体验进行讨论、分析和评估，他们能更好地掌握和应用所学的知识与技能。 3.培养学生自主学习的习惯 教师要帮助学生建立起“自己是学习活动的主体，教师只是活动的参与者与建议者”的观念，让学生意识到项目教学的课堂时间有限，课上没有掌握的基础知识，课下要自觉去落实，在整个学习过程中帮助学生建立逐渐自主性。另外，教师可以给出明确的、具体的项目目标清单，标明需要掌握的知识、技能，能够完成的任务，需要完成的作品，让学生做到“心中有数”。 （五）过程技能的培训和指导 通过课堂观察，发现学生在查阅资料方面，无法快速聚焦核心内容，也不能对搜集到的资料进行有效整理，导致在活动中耗费较多时间与精力。 在进行项目之前，教师需要了解和分析学生是否具备进行项目学习的过程技能，对于学生不具备的或掌握较差的技能进行必要的培训。比如，团队协作、调查研究、表达与展示、资料查阅、实验研究、数据处理、倾听他人观点和对他人进行评价等。对于资料的查阅，要让学生掌握如何有效地在互联网上查阅和筛选资料的技能，教师可以预先浏览相关网站，然后提供一份清单，避免学生盲目查找，浪费时间。
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