趙麗佳

【摘? 要】在高中化學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)中體現(xiàn)“教—學(xué)—評(píng)”一體化，以工業(yè)生產(chǎn)硝酸為真實(shí)研究背景，學(xué)生在自主探究學(xué)習(xí)氮元素的必備知識(shí)的同時(shí)，通過(guò)評(píng)價(jià)活動(dòng)及時(shí)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)情況，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和利用所學(xué)內(nèi)容解決實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的關(guān)鍵能力和必備品格。

【關(guān)鍵詞】“教—學(xué)—評(píng)”一體化；高中化學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)；工業(yè)制硝酸

課堂的高效性是一線教師追求的目標(biāo)，“教—學(xué)—評(píng)”一體化教學(xué)是實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)和高效教學(xué)的基本方法之一。項(xiàng)目式教學(xué)模式通過(guò)教師設(shè)計(jì)的真實(shí)問(wèn)題情境，通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力和必備品格。本文以魯科版高中化學(xué)必修1《氮的循環(huán)》為例，以項(xiàng)目式教學(xué)為基礎(chǔ)教學(xué)模式，淺談“教—學(xué)—評(píng)”一體化在項(xiàng)目式教學(xué)中的實(shí)踐研究。

一、“教—學(xué)—評(píng)”一體化在項(xiàng)目式教學(xué)中的必要性

高考作為教學(xué)的“指揮棒”時(shí)刻提醒我們過(guò)去的無(wú)情景教學(xué)、生硬的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)過(guò)去，學(xué)生需要利用所學(xué)的核心知識(shí)和關(guān)鍵能力來(lái)解決生產(chǎn)生活中遇到的實(shí)際問(wèn)題。項(xiàng)目式教學(xué)模式為培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)提供了教學(xué)平臺(tái)，項(xiàng)目式教學(xué)利用學(xué)生可以解決的實(shí)際問(wèn)題由教師設(shè)計(jì)成項(xiàng)目，整節(jié)課圍繞一個(gè)核心問(wèn)題開(kāi)展教學(xué)，由教師逐步引導(dǎo)學(xué)生深入研究項(xiàng)目的核心內(nèi)容，學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)體系，能夠真正意義上讓知識(shí)產(chǎn)生在課堂上。在項(xiàng)目式教學(xué)的過(guò)程中難免要考慮課堂效果，在完成教和學(xué)的過(guò)程中把教學(xué)評(píng)價(jià)也放在課堂中，為教師及時(shí)診斷學(xué)生學(xué)習(xí)提供有效手段，同時(shí)學(xué)生能夠?qū)?xiàng)目?jī)?nèi)容及時(shí)反饋和反思，因此，“教—學(xué)—評(píng)”一體化在項(xiàng)目式教學(xué)中應(yīng)用是非常有必要的。

二、項(xiàng)目式教學(xué)案例設(shè)計(jì)

（一）確定核心知識(shí)

項(xiàng)目式教學(xué)關(guān)鍵是要厘清本節(jié)課的核心知識(shí)，圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)合適的教學(xué)素材，分析《氮的循環(huán)》這一節(jié)內(nèi)容涉及到的核心內(nèi)容有氮的固定、工業(yè)合成氨、氨的轉(zhuǎn)化和生成、硝酸的性質(zhì)等。

（二）明確項(xiàng)目式教學(xué)目標(biāo)與評(píng)價(jià)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的起點(diǎn)和終點(diǎn)，有清晰的教學(xué)目標(biāo)是完成“教—學(xué)—評(píng)”一體化的關(guān)鍵點(diǎn)，也是完成項(xiàng)目式教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)。基于學(xué)生實(shí)際學(xué)情，在學(xué)生原有認(rèn)知的條件下制定了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和評(píng)價(jià)目標(biāo)。

1.項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)

（1）根據(jù)化學(xué)史材料找出幾種生產(chǎn)硝酸的方法，結(jié)合工程思維對(duì)每一種硝酸的生產(chǎn)方法進(jìn)行合理評(píng)價(jià)。（2）利用價(jià)——類(lèi)二維圖，找出生產(chǎn)硝酸中氮元素的轉(zhuǎn)化，分析反應(yīng)物和生成物。（3）利用物質(zhì)的分類(lèi)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)，并能夠正確用化學(xué)用語(yǔ)進(jìn)行表達(dá)。（4）分析實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)硝酸流程，繪制流程圖，找出物質(zhì)。

2.項(xiàng)目評(píng)價(jià)目標(biāo)

（1）學(xué)生結(jié)合工程思維，評(píng)價(jià)每一種制硝酸的方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。（2）討論生產(chǎn)方案的改進(jìn)方法，并對(duì)改進(jìn)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，診斷學(xué)生對(duì)氮元素轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí)。（3）分析硝酸性質(zhì)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸所用到的材料進(jìn)行評(píng)價(jià)，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)硝酸性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。（4）觀察小組實(shí)驗(yàn)情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論點(diǎn)評(píng)和討論，診斷學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)價(jià)值、學(xué)科價(jià)值和綠色環(huán)保的認(rèn)識(shí)。

（三）項(xiàng)目教學(xué)與評(píng)價(jià)思路

本節(jié)課以工業(yè)生產(chǎn)硝酸為主題，初步認(rèn)識(shí)硝酸的物理性質(zhì)，把常見(jiàn)的含氮物質(zhì)作為基礎(chǔ)，尋找合適的方案生產(chǎn)硝酸。閱讀化學(xué)史料，重視信息的獲取與加工能力，對(duì)反應(yīng)原理和生產(chǎn)方案進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，最終找到合適的方案。在此過(guò)程中自然滲透物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，化學(xué)變化觀念。教學(xué)評(píng)價(jià)滲透到教學(xué)環(huán)節(jié)中，幫助學(xué)生及時(shí)反思和總結(jié)。

（四）項(xiàng)目學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)實(shí)施過(guò)程

活動(dòng)一：初見(jiàn)硝酸

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】觀察桌面上的硝酸，利用桌面上的實(shí)驗(yàn)藥品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，歸納總結(jié)硝酸的物理性質(zhì)。

【教師活動(dòng)】把下列物質(zhì)標(biāo)在“價(jià)——類(lèi)二維圖”中。N₂、NO、NO₂、NH₃、HNO₃、NaNO₃

【學(xué)生活動(dòng)】把含氮物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)，并標(biāo)出氮元素化合價(jià)填入“價(jià)——類(lèi)二維圖”中。

【項(xiàng)目設(shè)計(jì)意圖】利用實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景，符合高一學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。從研究和認(rèn)識(shí)物質(zhì)一般程序出發(fā)，本環(huán)節(jié)試圖讓學(xué)生把含氮物質(zhì)分類(lèi)的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化合價(jià)，從物質(zhì)的通性和氧化還原角度預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)探究陌生物質(zhì)的科學(xué)方法，并對(duì)后續(xù)活動(dòng)的學(xué)習(xí)開(kāi)展做鋪墊。

活動(dòng)二：工業(yè)硝酸的演變

【教師活動(dòng)1】根據(jù)課前所發(fā)的硝酸演變材料，分析總結(jié)工業(yè)生產(chǎn)硝酸的演變分為幾個(gè)過(guò)程？各方法中物質(zhì)轉(zhuǎn)化有哪些？請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)。

【學(xué)生活動(dòng)1】閱讀文字分析總結(jié)硝酸的工業(yè)生產(chǎn)演變包括：一鍋法制硝酸、電弧法制硝酸、氨氣氧化法、雙壓法制硝酸。書(shū)寫(xiě)相關(guān)化學(xué)方程式。

【教師活動(dòng)2】請(qǐng)分析討論：從工業(yè)生產(chǎn)的角度，生產(chǎn)硝酸要考慮哪些方面？

【學(xué)生活動(dòng)2】考慮原料、生產(chǎn)步驟、能源、綠色環(huán)保、生產(chǎn)設(shè)備等方面。

【教師活動(dòng)3】請(qǐng)圍繞總結(jié)出來(lái)的生產(chǎn)硝酸關(guān)注點(diǎn)，分析評(píng)價(jià)四種生產(chǎn)硝酸方法的優(yōu)勢(shì)和不足，并討論解決的方案，填到評(píng)價(jià)表中。

【學(xué)生活動(dòng)3】學(xué)生評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。一鍋法制硝酸優(yōu)勢(shì)在于生產(chǎn)原理簡(jiǎn)單且操作方便，但是對(duì)原料要求較高且耗酸量大，改進(jìn)方法是選擇更易得的原料。電弧法制硝酸生產(chǎn)原料易得且只消耗電能，但耗電能大，放出大量的熱和光能量利用率較低。需選擇其他的生產(chǎn)路線。氨氧化法制硝酸相對(duì)于電弧法耗能較低，比較適合工業(yè)大量生產(chǎn)，不足是氨氣催化氧化放出大量的熱量，熱量損失較大，產(chǎn)率較低且在常壓下NO₂與H2O反應(yīng)吸收不完全。NO尾氣需要處理，設(shè)備占地面積較大。雙壓法制硝酸的優(yōu)勢(shì)是氨氣利用率較高，加壓后NO₂吸收效果好尾氣NO_x較低，熱能回收好。但是對(duì)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備要求較高，需要提升生產(chǎn)技術(shù)水平，選擇更合適的生產(chǎn)設(shè)備材料。

【項(xiàng)目設(shè)計(jì)意圖】研究新高考命題特點(diǎn)和新課標(biāo)要求，強(qiáng)調(diào)重視信息獲取與加工能力。利用硝酸工業(yè)生產(chǎn)演變的化學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)提取有效信息的能力。并找出文字的前后邏輯關(guān)系，確定核心反應(yīng)。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注氮元素“價(jià)——類(lèi)二維圖”，讓學(xué)生從物質(zhì)類(lèi)別和元素化合價(jià)兩個(gè)角度對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行分析和討論。文字表達(dá)轉(zhuǎn)化為化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)，提高學(xué)生化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)能力。

【評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)】分析生產(chǎn)硝酸關(guān)注點(diǎn)為后續(xù)每一種生產(chǎn)硝酸方法的評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)并降低了評(píng)價(jià)難度。學(xué)生分析評(píng)價(jià)生產(chǎn)方案時(shí)，潛移默化地要分析物質(zhì)性質(zhì)及其變化，分析經(jīng)濟(jì)效益和綠色環(huán)保等問(wèn)題，把單一化學(xué)問(wèn)題放在工業(yè)生產(chǎn)中，情景真實(shí)復(fù)雜。在互評(píng)和討論中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)所學(xué)內(nèi)容及時(shí)鞏固、反思，從而更加明確評(píng)價(jià)方案的關(guān)鍵點(diǎn)。分析優(yōu)化方案，為后續(xù)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)提供有利幫助。

活動(dòng)三：雙壓法制硝酸

【教師活動(dòng)1】雙壓法制硝酸物質(zhì)轉(zhuǎn)化由氮?dú)庾鳛樵?，采用兩種壓強(qiáng)完成物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，工業(yè)生產(chǎn)裝置圖如下，請(qǐng)分析裝置圖中有哪些主要設(shè)備，閱讀文字材料，找出每一個(gè)裝置物質(zhì)轉(zhuǎn)化，畫(huà)出簡(jiǎn)易的工藝流程圖，小組互相評(píng)價(jià)交流裝置圖是否合理。

【學(xué)生活動(dòng)1】學(xué)生分小組討論交流雙壓法制硝酸工藝流程中涉及到的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并結(jié)合文字梳理出主要設(shè)備物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，并畫(huà)出工藝流程，小組評(píng)價(jià)交流。

【教師活動(dòng)2】雙壓法制硝酸過(guò)程中在氨的氧化過(guò)程中采用常壓，在二氧化氮和水反應(yīng)過(guò)程中采用高壓，請(qǐng)分析采用雙壓法制硝酸的優(yōu)勢(shì)。

【學(xué)生活動(dòng)2】氨的氧化過(guò)程采用常壓對(duì)設(shè)備要求不高，如果整個(gè)生產(chǎn)流程都采用高壓，對(duì)設(shè)備要求較高的同時(shí)安全性下降。在二氧化氮與水反應(yīng)過(guò)程中，由于二氧化氮為氣體，常溫常壓下在水中溶解度不高，所以增大壓強(qiáng)，提高二氧化氮在水中的溶解度，從而讓更多的二氧化氮轉(zhuǎn)化為硝酸。

【項(xiàng)目設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)二過(guò)程中對(duì)氮元素的轉(zhuǎn)化有一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)生產(chǎn)硝酸有一定的了解。這部分內(nèi)容是對(duì)活動(dòng)二的知識(shí)進(jìn)一步深加工和應(yīng)用。利用雙壓法制硝酸的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)流程創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景，學(xué)生結(jié)合文字和圖形畫(huà)出工藝流程圖?；瘜W(xué)與工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，以工藝流程圖鍛煉學(xué)生在新環(huán)境和情境中，運(yùn)用所學(xué)元素化合物和反應(yīng)基本原理，分析推斷物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，使相關(guān)知識(shí)進(jìn)一步深化和梳理。

【評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)】小組互評(píng)工藝流程圖，在評(píng)價(jià)的過(guò)程中明確工藝流程圖常見(jiàn)的呈現(xiàn)形式，在評(píng)價(jià)中對(duì)工藝流程題目進(jìn)一步熟悉，從而形成解決工藝流程的思維模型。

活動(dòng)四：生產(chǎn)硝酸設(shè)備材料的選擇

【教師活動(dòng)1】系統(tǒng)分析過(guò)生產(chǎn)硝酸的原理、工藝流程后，那生產(chǎn)硝酸設(shè)備材料怎樣選擇？請(qǐng)預(yù)測(cè)硝酸的化學(xué)性質(zhì)，選擇合適的生產(chǎn)硝酸的設(shè)備材料。

【學(xué)生活動(dòng)1】學(xué)生根據(jù)物質(zhì)分類(lèi)得出硝酸是強(qiáng)酸的結(jié)論，應(yīng)該具有酸的通性，材料應(yīng)該選擇不活潑的金屬銅。

【教師活動(dòng)2】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，觀察銅能否和硝酸反應(yīng)。小組之間對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行評(píng)價(jià)。

【學(xué)生活動(dòng)2】學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證銅與濃硝酸和稀硝酸的反應(yīng)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證常溫下銅與濃硝酸和稀硝酸都反應(yīng)，從而得出不能用銅作為生產(chǎn)硝酸設(shè)備的材料，應(yīng)選擇更合適的材料。

【項(xiàng)目設(shè)計(jì)意圖】化學(xué)的學(xué)習(xí)離不開(kāi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得出結(jié)論，讓學(xué)習(xí)真正地發(fā)生在課堂。活動(dòng)四的內(nèi)容與前活動(dòng)的學(xué)習(xí)一脈相承，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的同時(shí)能夠?qū)ξ镔|(zhì)的性質(zhì)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，更深刻地認(rèn)識(shí)到硝酸的強(qiáng)氧化性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，發(fā)展科學(xué)探究精神與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的素養(yǎng)水平。

【評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)】實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)有利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，提高學(xué)生的有序表達(dá)。評(píng)價(jià)小組實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性對(duì)于學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的關(guān)鍵能力提高有很大助力。

三、“教—學(xué)—評(píng)”一體化在項(xiàng)目式教學(xué)中的反思

“教—學(xué)—評(píng)”一體化在項(xiàng)目式教學(xué)的重點(diǎn)是選擇合適的項(xiàng)目。本文選擇工業(yè)生產(chǎn)硝酸為核心內(nèi)容，從生產(chǎn)硝酸的原理、工藝流程和設(shè)備材料等幾個(gè)方面層層深入，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)硝酸的情景，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)逐步深化。在深刻理解知識(shí)的同時(shí)能做到融匯貫通、靈活應(yīng)用、主動(dòng)探究與評(píng)價(jià)，從而達(dá)到深層次的學(xué)習(xí)?！敖獭獙W(xué)—評(píng)”一體化在項(xiàng)目式教學(xué)的另一關(guān)鍵部分是設(shè)計(jì)合適的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，使“教—學(xué)—評(píng)”活動(dòng)有機(jī)結(jié)合，同步實(shí)施，形成合力。評(píng)價(jià)的內(nèi)容可以及時(shí)反饋?lái)?xiàng)目式教學(xué)效果，同時(shí)能夠促進(jìn)學(xué)生反思，從而形成學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵能力和必備品格，進(jìn)一步提升化學(xué)核心概念和觀念的結(jié)構(gòu)化水平，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃丹青，賴(lài)增榮.指向“教學(xué)評(píng)一體化”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)測(cè)與教學(xué)反思[J].化學(xué)教育，2021，42（5）：15-19.

[2]戴光宏.指向評(píng)價(jià)促學(xué)的項(xiàng)目教學(xué)在選修銜接課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施——以“乙醇在生活中的應(yīng)用”為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2021（9）：29-33，13.

[3]梁弘文，武衍杰，黃丹青.從情境素材到設(shè)計(jì)基于真實(shí)情境的化學(xué)教學(xué)——以“工業(yè)制硝酸”情境為例[J].化學(xué)教學(xué)，2019（9）：55-60.

（基金項(xiàng)目：本文系廈門(mén)市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)研究”階段性研究成果，課題編號(hào)：21013）