素养导向的高中化学微项目教学实践研究——以“科学使用含氯消毒剂”为例

郭萌萌 王露迪 _ 清华大学附属中学永丰学校

《普通高中化学课程标准（2017版2020年修订）》提出，重视开展“素养为本”的教学，提倡通过创设真实的问题情境，促进学生学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。一线教师的关注点，要从学生的知识与技能转向学生的思维与素养。“微项目学习”旨在引导学生发现并尝试解决生活中的实际问题，研究具体的任务活动，在探究中达成知识构建与学科能力提升的目标。本文以“科学使用含氯消毒剂”为例，探究在开展微项目教学过程中提升学生学科核心素养的路径。

基于学情挖掘项目学习的价值

含氯消毒剂是高中化学教学的经典素材，氯元素价态的丰富性使其成为氧化还原反应学习的良好载体。含氯消毒剂，特别是84消毒液，又是生活中常用的化学品，如何正确使用消毒剂是家庭生活中常见的现实问题。

问卷调查显示，大多数学生见过84消毒液，但较少学生使用过84消毒液，几乎没有学生阅读过84消毒液的使用说明，没有学生调查过84消毒液使用不当的原因。由此可知，多数学生在生活中没有合理使用化学品的意识，没有关注化学品成分和推断产品性质的习惯，没有利用化学知识解释日用化学品功能及使用方法的能力，缺乏利用化学知识分析、解释生活问题的科学态度。

“科学使用含氯消毒剂”这一项目，引导学生对84消毒液进行分析和探究，在宏观上提升学生对氧化还原反应的了解，微观上提升学生探究陌生物质性质的实验能力。

具体来说，学生通过探究活动了解84消毒液的性质，理解其消毒原理；通过对84消毒液使用说明的解读，形成合理使用消毒剂的意识和能力；通过探究84消毒液使用过程中出现的问题，培养不盲从、肯探究的科学态度和科学使用化学品的社会责任。

基于素养发展的要求设计项目学习内容

环节一：84消毒液有效成分的认识与分析。

学生初次阅读84消毒液说明书之后，能够明确认识其有效成分为次氯酸钠。教师抛出“探究次氯酸钠性质”这一驱动型任务，启发学生依据物质名称和化学式对具体物质进行性质预测。教师可以引导学生基于生活和学习经验完成任务，初步判断学生认识物质、实验探究的已有水平。在这个过程中，学生经过独立思考与小组讨论，逐渐明晰探究物质氧化性或还原性的实验设计思路：预测性质—寻找典型反应物—设计并实施实验—观察现象并得出结论。通过合作，学生探究物质性质的能力和推理能力将有所提升。

环节二：84消毒液使用说明的解读。

通过前期探究，学生可以解读84消毒液产品说明书上的有关问题，如84消毒液不能用于钢和铝制品的消毒、易使有色衣物褪色等特性，分别对应了次氯酸钠的氧化性、漂白性等性质。学生通过讨论科学使用含氯消毒剂的方法，提升了分析和解决真实问题的能力，进一步深化了“性质决定用途”的观念。

在对84消毒液为何不能与酸性产品共用的解释中，学生可以根据教师的演示实验去寻找隐藏的反应物。学生不仅要关注物质的来源与转化，还要关注其可能带来的影响，体现了明显的能力进阶。

环节三：84消毒液不当使用引发的真实问题分析。

当学生已经基本具备了研究陌生物质性质的能力，并有了一定的系统分析意识，真实复杂的问题情境就能够激发其探究欲，进而提升多角度提出问题和分析解决实际问题的能力。

教师首先介绍巴西游泳池变绿事件的背景，让学生从学科角度提出假设，将真实问题转化为可探究的化学问题。学生要确定反应物和定量分析两个关键点：首先是确定反应物，学生利用综合元素守恒、氧化还原反应等多种原理推断生成物，并设计实验检验，从而建构化学反应发生的逻辑推理方法；定量分析则主要是为了确定微粒浓度变化，发展定量分析意识。随着探究的深入，学生认识的局限性逐渐被打破。学生可以在面对陌生情景、陌生问题时迅速进行情景关联，利用已有的化学学科知识和认知模型来解决问题。

基于育人理念指引的微项目成果展示

微项目的成果是对学习过程的总结。本节课后，学生可以任选一种常见家用消毒剂制作使用手册，以展板或海报的形式在家庭或社区进行宣传。在活动中，学生自主利用物质性质的模型和氧化还原反应原理对物质性质进行分析、探究和解释。通过这一活动，学生对化学价值的认识视角更加多元，认知水平进一步提升。这一活动向公众传递科学知识与科学态度的同时，也培养了学生的社会责任感。

基于教学实践的反思与启示

前苏联教学论专家马赫穆托夫在《现代的课》一文中指出：“问题性的课是这样的：教师有意地创设问题情境，组织学生的探索活动，让学生提出学习问题和解决这些问题。”微项目的学习是基于真实问题情境，在探究原因与解决策略中，发展学生必备的能力与品格。微项目需要解决的问题往往环境复杂、体系开放、方案多样、结果不确定，学生需要对问题情境中的诸多因素进行多视角的分析和探索，将化学知识的本源性输入转变为结构化输出，在思路外显和自主迁移的过程中，实现化学学科的育人价值。