项目教学法在中学化学教学中的应用

张红伟 秦丽珠 杨天林

摘   要：采用项目教学法进行“Na2CO3和NaHCO3性质探究”的教学设计与实践，在以学生为主体的教学模式下，学生通过小组自主实验探究完成教师发布的Na2CO3和NaHCO3性质的多个子项目过程，在完成项目的过程中落实教学的三维目标，锻炼学生的科学探究、问题解决、团队合作和创新能力，培养学生科学态度和社会责任感，落实新课程标准以发展学生化学科学素养为主旨的基本理念。

关键词：项目教学法;教学设计;学科素养

1    实施项目教学法的背景

传统的教学强调对知识的记忆和积累，忽视学习的过程性体验，而项目教学法是教师提出具体工作任务，学生进行任务分析并分组与分配任务，教师引导学生，使学生开展合作学习、自主学习与探究学习的过程[1]。在项目教学法中学生自主学习，由学习小组共同设计制定完成项目要求的各种可能性方案，解决问题。在真实情景中解决问题，就是整理构建知识和生活经验的过程。借助项目教学法，学生在获取基本知识和技能的同时，也能获得更多在学科知识教学中不能学到的过程性、经验性的隐性知识和技巧经验。不仅提升了学生的科学探究、问题解决、自主学习等综合能力，而且培养了学生的团队合作精神。

普通高中化学新课程标准明确指出，以发展学生化学科学素养为主旨，开展以化学实验探究为主的科学探究活动，重视学生的自主发展能力培养、沟通合作能力等实践能力和创新能力的培养，以及强调提高学生综合利用知识解决实际问题的能力，所以，在普通高中阶段实施项目教学法具有较大的实际意义。

2    学情分析

此内容选自人教版《高中化学》必修一第三章第一节金属的化学性质，学生已初步建构了碳酸钠和碳酸氢钠相关知识网络，对二者的物理性质有比较准确的认识，所以对碳酸钠和碳酸氢钠并不陌生，而且二者在生活中也有广泛的应用，学生接触很多，较为熟悉。在学习这部分内容之前，学生也已经具备了有关学习物质化学性质的基础能力;能正确区分酸、碱、盐，能正确使用pH试纸，正确选用指示剂检验溶液的酸、碱性;掌握如何配制一定质量浓度的溶液;也具备设计简单实验方案、观察实验现象和记录实验数据的基本能力。

3    教学目标

（1）知识与技能：回顾碳酸钠和碳酸氢钠的物理、化学性质;掌握鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的多种方法。

（2）过程与方法：采用项目教学法，通过学生分组完成任务的过程，让学生体验实验探究的乐趣，在完成项目任务的过程中培养学生的实验操作能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力等[2]。

（3）情感态度与价值观：分组探究实验教学，通过学生小组内合作交流的学习过程，帮助学生培养合作学习、自主探究的学习习惯，让学生体验科学探究的艰辛和喜悦，鼓励学生积极提出问题，培养学生敢于质疑、勇于创新的精神。

4    教学重难点

（1）重点：Na2CO3和NaHCO3的性质学习及鉴别方法的掌握。

（2）难点：对项目的完成，实验探究、合作学习和创新能力等培养提高。

5    教学过程

[问题导入]厨房的“苏苏两姐妹”我们并不陌生，回顾一下他们是指那种物质呢？有哪些物理性质呢？

学生：碳酸钠和碳酸氢钠，都是白色固体（引起学生注意力，培养学生结合生活与化学知识的能力）。

[小结]碳酸钠的俗名是苏打、纯碱，碳酸氢钠的俗名叫小苏打，二者都呈现白色粉末。二者都属于钠盐，钠盐一般都可溶于水。

[板书]（在相同温度下）溶解性：Na2CO3>NaHCO3。

[展示]用PPT总结物理性质并展示碳酸钠与碳酸氢钠在生活中的用途的图片。

[项目导入]如果厨房中的苏打和小苏打在使用过程中丢失了标签，我们除了利用物理性质的差异去比较，可以利用二者的化学性质进行区分吗？如果可以，应该考虑从哪几个方面去探究（以解决实际问题为情景引入探究项目内容，提高学生参与热情）。

学生：盐的化学性质可以从盐与酸、与碱、与盐和盐的热稳定性几个方面（引导学生进行归类学习）。

教师：很好，除了这几种方法，碳酸钠与碳酸氢钠都属于盐，那么它们的水溶液酸碱性都是怎样的？是不是都是显中性？能不能用指示剂去鉴别？

学生：能，可以用酚酞或者pH试纸检验（引导学生积极思考，学以致用）。

[分组进行项目计划]为解决厨房中的苏打和小苏打在使用过程中丢失了标签无法识别的生活问题，可以从①与酸反应的现象;②与碱反应的现象;③与盐反应的现象;④二者的固体的热稳定性;⑤从二者溶液的酸碱性强弱等方面出发探究，明确项目主題后，分成学习小组，各组选择探究项目，小组成员进行合理分工安排，做出项目计划。

[引导]对比两种金属的活泼性强弱，可以取等体积大小的金属片分别与等质量浓度的盐酸反应，观察反应的剧烈程度进而去判断金属的活泼性强弱（以学生掌握的内容启发学生自主设计完成项目的实验方案）。

学生：小组积极讨论，采用控制变量的原则讨论项目中实验方案的设计原理的合理性以及分析实验方案的可行性，可及时跟老师请教，教师在过程中适当引导启发，并强调实验方案的合理性和实验操作的安全性。

[项目实施]按照项目计划，小组成员分工去寻找所要用的实验仪器及药品，进行实验装置的组装以及药品的取用，在完成项目的过程之中可积极向老师或是其他同学询问，请求帮助。实验过程中，注意实验现象的记录，并总结得出的结论，尝试在完成项目的过程中解决问题[3]（教师在项目的实施过程中起到监控作用）。

[项目展示]小组选举代表通过汇报和实验演示的方式展示项目成果。

子项目一：与酸反应

探究方法：取等量的Na2CO3和NaHCO3固体装入等体积大小的气球中，在试管中加入等质量分数等体积的盐酸溶液，同时将固体倒入试管，观察两支试管中的现象。

现象展示：两支试管中都有气泡产生，试管口的气球都变大，NaHCO3试管口的气球较大且变化更快，经过两次实验，现象相同。

初步结论：Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应产生气体，NaHCO3比Na2CO3与盐酸反应产生气体多且快，所以可以用酸鉴别失去标签的Na2CO3和NaHCO3。

子项目二：与碱反应

探究方法：取等体积等质量分数的Na2CO3和NaHCO3溶液于试管中，分别加入等质量分数等体积的KOH溶液、Ca（OH）2溶液和Ba（OH）2溶液，观察现象。

现象展示：二者的溶液中滴加KOH溶液均无明显现象，滴入相同滴数Ca（OH）2溶液和Ba（OH）2溶液都有白色沉淀产生。

初步结论：Na2CO3和NaHCO3都能與某些碱反应，所以不能用碱鉴别Na2CO3和NaHCO3。

子项目三：与盐反应

探究方法：取等体积等质量分数Na2CO3和NaHCO3溶液于试管中，分别加入等体积等质量分数的KCl溶液、CaCl2溶液和BaCl2溶液，观察现象。

现象展示：二者的溶液中滴加KCl溶液均无明显现象，在Na2CO3溶液中滴入等体积的CaCl2溶液和BaCl2溶液均有白色沉淀产生，但NaHCO3溶液中无明显现象。

初步结论：Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应，而NaHCO3溶液与盐都不反应，所以能用某些盐来鉴别Na2CO3和NaHCO3。

子项目四：固体热稳定性探究

探究方法：连接两个相同的固体加热装置，检查装置气密性，分别取等质量的Na2CO3和NaHCO3固体加入试管中，同时点燃酒精灯，观察现象。

现象展示：连接NaHCO3固体的澄清石灰水中有气泡产生，一会澄清的石灰水变浑浊，连接Na2CO3固体的澄清石灰水刚开始有气泡产生，后无明显现象。

初步结论：说明Na2HCO3稳定性差，受热易分解，产生CO2。Na2CO3较稳定，所以可以用加热法来鉴别二者。

子项目五：水溶液酸碱性比较

探究方法：用pH试纸和酚酞溶液对同质量分数的Na2CO3和NaHCO3溶液的酸碱性检验。

现象展示：pH试纸都显紫色，Na2CO3溶液对应的pH试纸颜色更深;在等质量分数的Na2CO3和NaHCO3溶液滴加等体积的无色酚酞溶液，溶液都变红，Na2CO3溶液中颜色更深。

初步结论：Na2CO3和NaHCO3溶液都显碱性，并且Na2CO3溶液碱性大于NaHCO3溶液，可以用pH试纸和酚酞来鉴别二者。

seewo投屏：教师将每组的实验过程利用希沃技术投影到屏幕上，便于其他组的同学监督和评价。

板书总结：碳酸钠与碳酸氢钠化学性质如下。

（1）Na2CO3和NaHCO3与酸都能反应。

（2）Na2CO3与碱反应能生成难溶性盐;NaHCO3与碱都能反应。

（3）Na2CO3与盐反应能生成难溶性盐;NaHCO3与盐都不反应。

（4）水溶液显碱性：Na2CO3>NaHCO3。

（5）热稳定性：Na2CO3，较稳定，受热难分解;NaHCO3溶液稳定性差，受热易分解。

[项目评价]项目展示后，小组代表将自己在整个实验探究过程中所担任的工作和任务进行汇报，包括项目方案设计、项目进行中实验用品、实验操作、实际操作中遇到的困难及其解决方法等方面，并谈谈自己的收获。小组的同学主动进行评价，在客观评价的基础上，注意应将总结性评价和过程性评价相结合[4]。

6    教学反思

Na2CO3和NaHCO3的性质并非本章的难点内容，实施项目教学法，学生通过自主实验探究不仅能够清晰且牢固地掌握Na2CO3和NaHCO3的化学性质，而且通过学习二者化学性质的差异从而掌握鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法，在教学当中让学生体验科学探究的过程，学会科学探究的一般方法，培养学生的科学精神、探究精神，进而熟练的应用到生活实践中去解决鉴别失去标签的苏打和小苏打的实际问题，将理论与实际紧密结合，达到了“学以致用”的教学效果。

作者通过问卷调查和课堂中学生的评分表统计分析，在进行项目教学的过程中学生在实验仪器选用、装置组装、实验操作等方面的能力有很大的提升;通过对于项目的探究，实施，完成过程中小组设计实验方案和实验过程，科学探究能力在项目教学中也得到锻炼;同时在小组合作完成项目的过程中，学生的合作学习能力也有很大的提升，项目教学法的实施有助于学生善于合作，敢于质疑，勇于创新，这也符合了新课标中对于学生科学素养的培养理念，有力地论证项目教学法的实施具有较长远的意义[5]。

[参考文献]

[1]陆和建，姜丰伟.新信息环境下高校信息检索课教学方式的优化策略[J].大学图书馆学报，2015（2）：96-99.

[2]刘景福.基于项目的学习模式研究阳[D].南昌：江西师范大学，2002.

[3]张 硕.项目教学法在初中物理教学中的应用探究[D].延边：延边大学，2016.

[4]吴小贵.项目教学法理论探究和应用案例[J].九江职业技术学院学报，2016（1）：29-31.

[5]赵姣姣.项目式教学对学生化学学科核心素养的影响研究[D].北京：北京师范大学，2017.