谈项目化学习的实验教学课堂设计——以乙醇的教学为例

江苏省锡山高级中学(214174) 张 晶

项目化学习一般围绕教学内容与实践经验进行相应的整合，其实践经验通常来源于生活或周围环境。项目化学习的主角是学生，让学生接受问题并与组员通过合理的沟通协作，最终完成任务。项目化学习的最终成果通常为产品的展示。教师需要在项目实施的整个过程中进行完整的持续性评价，鼓励学生积极参与、主动探索、灵活运用知识解决问题。

根据高中化学实验教学的实施情况，灵活应用项目化学习可使教学效果明显提升，同时也是培养学生化学核心素养的有效途径。项目化学习在高中实验教学中具有重要应用价值：在完成具体项目的过程中，实现对学生掌握知识程度的检验，协助学生查找问题与不足，提升学生的研究、创新能力，培养学生的科学素质。

1 项目规划

1.1 真实问题驱动

乙醇是重要的有机物之一，可用乙醇制造染料、醋酸、燃料等。在医学领域，常用体积分数为70%～75%的乙醇作消毒剂。乙醇在国防工业、医疗卫生等领域中都有广泛的用途。为更好地认识乙醇、合理地应用乙醇，请学生完成自制“生活中的有机物百科手册”中乙醇性质的探究。

1.2 项目设计流程

确定目标：完成自制“生活中的有机物百科手册”中的乙醇性质的探究，并进行展示和交流，内容可包含物理性质、结构、化学性质以及应用(小组合作，交流讨论)→通过观察乙醇样品，描述其物理性质→利用球棍模型，探究乙醇分子的结构→寻找证据、设计实验，验证乙醇分子的结构→通过真实情境和实验的驱动，探究乙醇的性质→撰写自制“生活中的有机物百科手册”中的乙醇的性质探究部分。

1.3 实施方式

项目化教学的开展方式为小组合作，每组成员不超过5人。鼓励学生积极参与，使每位学生都能在项目的实施过程中积极进行思考与设计，培养学生的科学素质。

1.4 方案设计与实施

项目化学习是针对真实情境中的问题，提出解决该问题的方法，围绕该任务设计一系列的方案并进行有效实施的教学过程，如图1所示，该教学模式有利于培养学生的实践创新能力和科学素质。

图1 自制“生活中的有机物百科手册”——乙醇项目实施过程图

2 项目实施过程

2.1 讨论项目，确定方向

情境创设：播放杜康酒相关视频，并呈现相关诗句。

学生活动：分组讨论，教师协助，探讨项目完成过程和方式。

2.2 任务一：把酒“言”乙醇(乙醇的物理性质)

提出问题：观察乙醇样品，从颜色、状态、气味、挥发性、密度等方面描述其物理性质。

学生活动：学生自主观察体验实验台上的乙醇样品，对其颜色、状态、气味、挥发性、密度等方面进行讨论交流，组内互评。最后总结归纳，记录在百科手册之中，并选代表汇报分享。

教师：对学生的汇报进行分析与点评。

2.3 任务二：分析“研”乙醇(乙醇的分子结构)

教师：经测定乙醇的分子式为 C2H6O ，请学生根据“C四个键，H一个键，O两个键”理论画出乙醇可能的结构式。请小组选派成员在黑板上板书并记录在百科手册上。

学生活动：小组成员讨论交流，组内互评，分享结论。

教师提问：经过探讨，乙醇可能有2种结构式，如图2所示。

图2 乙醇可能的结构式

学生实验：观察钠的保存方法，并向1～2 mL无水乙醇中投入几小粒金属钠。将生成的气体通入装有肥皂水的烧杯中，点燃烧杯中的肥皂泡，观察实验现象。讨论交流，组内互评，分享结论。

教师点评与总结：钠块沉于底部，有无色气体产生，随着反应的进行，钠块上浮，最终消失，液体仍为无色透明。肥皂泡中的气体可以被点燃，发出轻微噗声，如图3所示。

为教师提问：

(1)少量钠保存在煤油里，说明煤油能否与钠反应？煤油中什么键不易断裂？

(2)根据钠与水反应，说明水中什么键容易断裂？

(3)根据乙醇能与钠反应，说明乙醇中存在什么键？

(4)乙醇与钠反应，生成的气体是什么？

(5)请结合实验推测乙醇的分子结构。

学生活动：讨论交流，组内互评，完成问题，分享结论。

教师点评与总结：通过分析可得图4所示的结论，并得到乙醇正确的结构式。

图4 乙醇断键分析

资料卡展示：展示乙醇的分子式、结构式、结构简式、球棍模型和比例模型。

2.4 任务三：动手“验”乙醇(乙醇的化学性质)

情景导学：用资料卡展示银器、铜器表面容易生成黑色的氧化膜，银匠说可以先把铜、银在火上烧热，然后马上蘸一下酒精，铜、银会光亮如初。这是什么原理呢？

实验分析：本实验在传统的简易铜丝圈的基础上进行了创新，将多组铜丝圈结合在一起，制成了铜丝玫瑰，使实验现象更加明显。玫瑰花形状的颜色变化也能够使学生印象深刻，激发学习兴趣。

实验操作：如图5所示，将铜丝玫瑰烧热，趁热插入盛有无水乙醇的烧杯中。观察铜丝颜色的变化，感受乙醇气味的变化。

图5 铜丝玫瑰实验

实验现象：①铜丝灼烧后由红色变为黑色，放入无水乙醇中又变为红色；②在烧杯口闻到刺激性气味。

学生活动：讨论乙醇催化氧化机理，推断其断键形式和反应机理。

教师点评：点评学生的发言，展示乙醇的催化氧化反应方程式和反应机理。

2.5 任务四： 讨论“延”乙醇 (乙醇的制备与用途)

资料卡展示：乙醇的制备方法和乙醇的用途。

2.6 总结

教学总结如图6所示。

图6 乙醇思维导图

3 项目实施评价与反思

3.1 教师反思

问题：在根据钠的保存方法及钠与水反应设计实验验证乙醇的结构过程中，没有给予学生充分的讨论时间，过早地进行了提示，学生无法进行更进一步的思考。

改进：在学生阶段性讨论的基础上，进行合理的逐步引导。

3.2 学生反思

应该积极动手实验，学会将理论与实验相结合，通过实际操作，加深对知识的理解和掌握。同时自主进行深度思考。

3.3 项目实施评价

在项目化教学的实施过程中，学生是教学活动的参与者。学生的创新能力及科学素质在参与过程中得到提高。因此，教师需要对项目实施的全过程进行多角度、全方位的评价，在评价的过程中，教师要对学生进行鼓励与引导，积极调动学生学习的积极性与主动性。