基于硫酸工厂项目的“硫的转化”单元整体教学设计

摘 要：从建立一座硫酸工厂问题入手，再由自然界中含硫物质变化到实验中不同价态硫元素的转化，学生在问题中构建起价类二维图，从而实现元素化合物学习的新模式。

关键词：项目式;转化;整体教学设计

元素化合物知识是高中化学教学的重要组成部分，然而，由于该部分知识本身具有庞杂、琐碎的特点，成为化学教学的难点之一。学生普遍反映该知识体系不够系统，学习方式更偏向于机械记忆，教师也认为在讲授元素化合物时难以找到较好的着力点。本文基于硫酸工厂项目并配合价类二维图思维构建物质之间的转化来引导学生学习。

《普通高中化学课程标准（2017年版）》中指出：“结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。”由此可见，结合硫酸工厂项目的“硫的转化”教学设计是课程标准提倡与赞赏的学习方式。具体教学设计如下：

一、单元教材教法分析

从地位与作用上看硫的转化对于元素化合物的学习具有承上启下的作用，既承接着铁的多样性，又为后续学习氮及其化合物之间的相互转化奠定基础。铁是典型可变价金属元素，在铁的学习中初步构建了“价—类二维”视角认识物质，而硫是典型非金属元素，硫及其化合物的主要性质之一在于它们的氧化性或还原性，不同价态硫元素之间的转化正好能够体现各种含硫物质的氧化性或还原性。无论是自然界中火山爆发，还是硫酸生产，以及实验室中对含硫物质的探讨，都以不同价态的硫元素之间的转化为核心，由此可见，硫的转化进一步深化了“价—类二维”元素观学习方式。

在学习本节前，学生已经学习了研究物质的基本理论（物质分类、氧化还原反应、离子反应），并将研究物质的基本理论应用于铁的多样性学习。同时高一年学生思维比较活跃，具有一定的独立思考能力，对有实验、联系生产实际的课堂比较感兴趣，具有较好的学习本单元知识的能力。

硫及其化合物的主要性质之一是氧化性或还原性。建立硫酸工厂是以不同价态的硫元素之间的转化为核心，不仅学习了硫及其化合物的性质和知识结构，同时也学习了如何解决生产、生活中有关实际问题的一种思维方法。

硫的转化总体认知模型：

研究物质的基本程序：

基于上述分析，本单元内容主要以建立硫酸工厂项目为导向，引导学生将实际工业问题转为化学问题，在问题解决中搭建和完善“价—类二维元素观”认知模型，继而使用模型解决其他真实问题。该内容与生产生活联系非常紧密，基于建模教学的实际需要，可以选用实验探究法、启发讨论、归纳等教学方法，注意引导学生采用体验学习与探究学习方式。

二、单元教学目标设计

本单元教学注意促进学生“变化观念与平衡思想”中的“变化观念”以及“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等化学学科核心素养的发展，巩固学生“证据推理与模型认知”核心素养发展成果。

三、教学起点分析

“硫的转化”的内容建立在“研究物质的基本理论”“铁的多样性”的教学基础上，对于“硫的转化”教学起点分析如下：

四、单元学习活动设计

学习活动设计是对教学目标的具体阐释和实现教学目标的必要保障。单元教学活动设计分为两个层面：一是单元活动设计，解决学生在整个教学单元中的学习活动线索，二是课时活动设计，遵循单元活动设计，确定每个课时中学生具体的活动任务。

基于前面对单元教学目标的要求，我们对“硫的转化”单元作了如下教学活动设计。

基于对“硫的转化”单元教学的总体学习线索，开展对各课时学习活动的设计。

课时1学习活动设计：

課时2学习活动设计：

课时3学习活动设计：

基于项目“建立硫酸工厂”单元教学实践后，学生在主动思考和课堂探究的过程中，能够充分理解元素化合物之间的内在联系，达到本单元的知识目标。通过“建立硫酸工厂”项目学习，促进学生运用含硫物质的性质及其转化关系科学认识真实情景课题，进而培养学生“科学探究与社会责任”等核心素养。本项目式教学可以为其他模块的学习提供借鉴。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.

[2]莘赞梅.落实“模型认知”的电化学单元整体教学设计[J].中学化学教学参考，2020（3）：21-25.

[3]宋立栋，刘翠，王磊，等.基于项目式教学的含硫物质转化复习教学设计与实施[J].化学教育，2019（19）：37-40.

作者简介：孙海涛，男，出生于1978年2月，汉族，福建同安人，本科，中学高级职称，从事高中化学教育研究。