一、項(xiàng)目緣起

2015年氣候變化巴黎大會(huì)上，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的近200個(gè)締約方達(dá)成新的全球氣候協(xié)定——《巴黎氣候協(xié)定》。中國確定了到2030年的碳排放自主行動(dòng)目標(biāo)：二氧化碳排放2030年左右達(dá)到峰值并爭取盡早達(dá)峰；單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右，森林蓄積量比2005年增加45億立方米左右。在這樣的一個(gè)大背景下，我們明顯地意識到關(guān)于二氧化碳的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化這樣的知識一定要和社會(huì)背景緊密聯(lián)系，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能讓學(xué)生進(jìn)一步了解和認(rèn)識現(xiàn)代社會(huì)面臨的重大問題，理解獲取化學(xué)知識可以用來減少溫室效應(yīng)，造福人類社會(huì)。低碳行動(dòng)是學(xué)生經(jīng)常聽到和談到的一個(gè)話題，那么怎樣進(jìn)行低碳行動(dòng)？低碳行動(dòng)為什么能降低大氣中二氧化碳的含量？空氣中二氧化碳的含量難道不是一成不變的嗎？這些二氧化碳的來龍去脈必然引起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。因此將低碳行動(dòng)和二氧化碳的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化結(jié)合起來，設(shè)置這樣的一個(gè)項(xiàng)目是非常有意義的。

二、項(xiàng)目目標(biāo)制訂

本項(xiàng)目要達(dá)成兩個(gè)方面的目標(biāo)，一方面是項(xiàng)目自身的目標(biāo)，另一方面是知識、技能、方法、情感等方面的目標(biāo)。項(xiàng)目教材其中的一個(gè)特點(diǎn)就在于它的目標(biāo)定位，不僅僅局限在知識、技能、方法、情感等方面的獲得，而是要關(guān)注到項(xiàng)目自身價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生更多地關(guān)注它的社會(huì)功能，完成這個(gè)更為宏大的目標(biāo)。

項(xiàng)目自身的目標(biāo)指的是這個(gè)項(xiàng)目完成后，學(xué)生在低碳行動(dòng)這件事情上所建立的公約和行為上所發(fā)生的改變。具體指的是和所在小組的同學(xué)一起制訂“小組低碳行動(dòng)公約”，進(jìn)而討論整理出“班級低碳行動(dòng)公約”，不同的小組圍繞“班級低碳行動(dòng)公約”開展低碳行動(dòng)，并且相互監(jiān)督。這樣的目標(biāo)是通過階段性目標(biāo)的達(dá)成逐步實(shí)現(xiàn)的，關(guān)系示意見圖1。

知識、技能、方法、情感等方面的目標(biāo)指的是在二氧化碳的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)完成后，學(xué)生在以下方面應(yīng)該達(dá)成的目標(biāo)。具體內(nèi)容見圖2。

三、項(xiàng)目任務(wù)選擇

根據(jù)該項(xiàng)目制訂的項(xiàng)目目標(biāo)，我們發(fā)現(xiàn)要達(dá)成項(xiàng)目目標(biāo)，確實(shí)需要了解二氧化碳的物理性質(zhì)，圍繞二氧化碳的來龍去脈，從元素的角度認(rèn)識二氧化碳的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化，從“質(zhì)”和“量”的視角深入認(rèn)識二氧化碳的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化。這樣，學(xué)生才能更深入地認(rèn)識溫室效應(yīng)等社會(huì)問題的產(chǎn)生，提出、理解和接受各種低碳行動(dòng)的具體方案，形成“班級低碳行動(dòng)公約”，并圍繞“班級低碳行動(dòng)公約”進(jìn)行低碳行動(dòng)。

鑒于上述原因，設(shè)置以下三個(gè)任務(wù)來進(jìn)行該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。任務(wù)1：空氣中二氧化碳的含量是一成不變的嗎？任務(wù)2：低碳行動(dòng)怎樣降低大氣中二氧化碳的含量？任務(wù)3：如何表征物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化？這三個(gè)任務(wù)緊緊圍繞低碳行動(dòng)展開，每部分又分別承載相應(yīng)的知識、技能、方法、情感等方面的目標(biāo)，社會(huì)線與化學(xué)線兩條線索共存，環(huán)環(huán)相扣。（見圖3）

四、項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)

任務(wù)1：空氣中二氧化碳的含量是一成不變的嗎？

空氣中二氧化碳含量的變化造成了溫室效應(yīng)，但是組成空氣的成分是什么，含量多少，學(xué)生并不是非常了解。所以活動(dòng)1進(jìn)行兩個(gè)探究活動(dòng)：一是測定空氣中氧氣的含量，讓學(xué)生體會(huì)空氣中有的組分的含量基本維持恒定；二是測定身邊不同環(huán)境中二氧化碳的含量，讓學(xué)生體會(huì)身邊不同環(huán)境中二氧化碳含量是不同的，體會(huì)二氧化碳含量的確是在變化的。活動(dòng)2是在活動(dòng)1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識二氧化碳的來源，并探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法。（見圖4）

活動(dòng)1的實(shí)驗(yàn)探究是測定空氣中氧氣的含量，這是第一個(gè)定量測定的實(shí)驗(yàn)。由于空氣中二氧化碳的含量遠(yuǎn)低于氧氣的含量，因此第二個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的難度明顯高于第一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。先安排測定空氣中氧氣的含量的實(shí)驗(yàn)探究也是為了給第二個(gè)實(shí)驗(yàn)探究打下基礎(chǔ)，讓學(xué)生了解此類定量實(shí)驗(yàn)的基本原理，并在第一個(gè)探究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步思考、改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的含量的測定?；顒?dòng)2首先讓學(xué)生了解哪些反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化碳，再讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳的方法，遵循從社會(huì)、生活入手，再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室探究的認(rèn)識順序。

任務(wù)2：低碳行動(dòng)怎樣降低大氣中二氧化碳的含量？

任務(wù)1明確了二氧化碳的來源，也就清楚了空氣中二氧化碳含量超標(biāo)的原因，而我們的終極目的是要降低大氣中二氧化碳的含量，所以任務(wù)2將緊緊圍繞低碳行動(dòng)怎樣降低大氣中二氧化碳的含量來進(jìn)行。該任務(wù)首先從活動(dòng)1探尋家庭低碳行動(dòng)的主要方式開始，讓學(xué)生感性地認(rèn)識生活中降低二氧化碳的方式和方法，而后在活動(dòng)2中進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，理性地探究降低二氧化碳的具體化學(xué)反應(yīng)有哪些?；顒?dòng)3放大到自然界、工業(yè)生產(chǎn)中，學(xué)習(xí)自然界、工業(yè)生產(chǎn)中降低二氧化碳的方式和方法。項(xiàng)目按照“從生活中體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)室探究，再到自然界、工業(yè)化大生產(chǎn)”的順序完成項(xiàng)目任務(wù)，層層遞進(jìn)，線索清晰。該任務(wù)中的活動(dòng)安排及其相互關(guān)系見圖5。

在活動(dòng)進(jìn)行的過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)了二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，了解了二氧化碳的性質(zhì)和用途之間的關(guān)系，深入體會(huì)到化學(xué)知識的價(jià)值所在。

任務(wù)3：如何表征物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化？

任務(wù)1和任務(wù)2研究了二氧化碳的來龍去脈，任務(wù)3的活動(dòng)1在學(xué)習(xí)了二氧化碳的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生探討運(yùn)用化學(xué)用語來定量描述碳元素的轉(zhuǎn)化，即正確書寫化學(xué)方程式，其中包括配平基本的化學(xué)方程式，使學(xué)生建立“宏觀—微觀—符號”三者之間的相互關(guān)聯(lián)。

任務(wù)3不僅僅是讓學(xué)生學(xué)會(huì)配平化學(xué)反應(yīng)方程式，還要求學(xué)生能應(yīng)用學(xué)到的“化學(xué)語言”——化學(xué)方程式來進(jìn)一步幫助自己認(rèn)識和理解化學(xué)反應(yīng)?；顒?dòng)2引導(dǎo)學(xué)生從“質(zhì)”和“量”兩個(gè)視角體會(huì)化學(xué)反應(yīng)方程式表達(dá)的內(nèi)涵和價(jià)值，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的類型，改變條件可以調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。該任務(wù)中的活動(dòng)安排及其相互關(guān)系見圖6。

在活動(dòng)進(jìn)行的過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)方程式的配平方法，進(jìn)一步認(rèn)識到：當(dāng)物質(zhì)在化學(xué)方程式中作為反應(yīng)物出現(xiàn)時(shí)，該化學(xué)反應(yīng)體現(xiàn)的是該物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)；當(dāng)物質(zhì)在化學(xué)方程式中作為生成物出現(xiàn)時(shí)，該化學(xué)反應(yīng)體現(xiàn)的是該物質(zhì)可能的制備方法。如果想要促使一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，需要同時(shí)具備反應(yīng)物相互接觸和反應(yīng)的條件；如果要想阻止一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，則可以避免反應(yīng)物相互接觸或者是中斷使反應(yīng)發(fā)生具備的條件。同時(shí)學(xué)生感受到化學(xué)反應(yīng)不僅是各反應(yīng)物按一定的微觀粒子的比例進(jìn)行反應(yīng)，且化學(xué)反應(yīng)中的元素在反應(yīng)前后符合質(zhì)量守恒的關(guān)系。

五、項(xiàng)目具體內(nèi)容

該項(xiàng)目包含的具體內(nèi)容及內(nèi)容之間的相互關(guān)系示意見圖7。