摘要：以“二氧化硫在葡萄酒中作添加劑”為例，研究在高中三年級復(fù)習(xí)教學(xué)中如何實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué).一方面，學(xué)生可以掌握二氧化硫的主要化學(xué)性質(zhì)，通過從物質(zhì)結(jié)構(gòu)、類別、元素價(jià)態(tài)、特性等方面構(gòu)建元素化合物認(rèn)知模型來進(jìn)行體驗(yàn)；另一方面，加強(qiáng)學(xué)生證據(jù)推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的能力，用化學(xué)知識解決日常生活中的實(shí)際問題，注重知識的邏輯性，并按照課標(biāo)要求組織教材內(nèi)容.項(xiàng)目式教學(xué)注重學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，專注于培養(yǎng)學(xué)生的主體意識，并積極開展教學(xué)實(shí)踐.

關(guān)鍵詞：硫元素；項(xiàng)目式教學(xué)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2024）27-0127-04

元素及其化合物是高中學(xué)習(xí)內(nèi)容的重難點(diǎn)，其知識紛繁雜亂，細(xì)小知識點(diǎn)多，學(xué)生記憶起來比較困難.本節(jié)課就以典型元素硫?qū)?yīng)的二氧化硫?yàn)槔?，將相關(guān)的知識整體架構(gòu)出來，由點(diǎn)到線再到面，讓學(xué)生建構(gòu)起相關(guān)元素物質(zhì)間的聯(lián)系，形成規(guī)律性與特殊性，不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，而且還為后面繼續(xù)學(xué)習(xí)元素及其化合物打下扎實(shí)的基礎(chǔ)和思考方向.通過學(xué)習(xí)，學(xué)生認(rèn)識到事物都要定性定量地、辯證地去看待事物的兩面性，生活中的化學(xué)拋開量的關(guān)系說它的毒性都是不對的.

1問題的提出

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課標(biāo)》）強(qiáng)調(diào)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)能力，推崇利用真實(shí)問題情景來解決實(shí)際問題進(jìn)行教學(xué)，開展以實(shí)驗(yàn)為主的多樣化、具體化、生活化、應(yīng)用化的探究活動(dòng)，重視開展“以學(xué)生素養(yǎng)為本”的教與學(xué)[1].元素化合物知識是高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，然而，由于該部分知識本身具有龐雜、瑣碎的特點(diǎn)，成為化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)之一.這就要求教師在教學(xué)元素化合物時(shí)，積極為學(xué)生創(chuàng)造真實(shí)的、陌生的、有價(jià)值的情境，并采用項(xiàng)目式教學(xué)的方式，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用一系列活動(dòng)形式，如分類概括、證據(jù)與推理、模型與解釋、符號與表征等，將情境、問題和學(xué)生活動(dòng)完美結(jié)合在一起.讓化學(xué)知識在解決問題時(shí)發(fā)揮作用，推動(dòng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展.

項(xiàng)目式教學(xué)是以具體的項(xiàng)目作為整個(gè)探究主題，在教師的整體引導(dǎo)和把控下設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問題作為出發(fā)點(diǎn).同時(shí)學(xué)生又是整個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)主體和執(zhí)行的主體，將學(xué)生學(xué)習(xí)置于有意義的 “問題”情境里，學(xué)生通過分析真實(shí)問題、完成項(xiàng)目任務(wù)來建構(gòu)項(xiàng)目承載的科學(xué)知識和科學(xué)方法，提高解決問題的綜合能力[2].通過項(xiàng)目式教學(xué)，既可以達(dá)到元素化合物主題對學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析” “證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)[3]，又可以兼顧學(xué)生 “科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任” 的培養(yǎng)，非常符合化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展需求.

2項(xiàng)目教學(xué)課時(shí)及教學(xué)思路總體規(guī)劃

二氧化硫在高考試題中經(jīng)常出現(xiàn).硫元素在元素及化合物知識體系中占據(jù)重要地位，許多與生活相關(guān)、評價(jià)教學(xué)、強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)探究、圍繞核心物質(zhì)的學(xué)習(xí)都以二氧化硫?yàn)榛A(chǔ)開展.這種讓學(xué)生既感到熟悉又感到陌生的學(xué)習(xí)形式，它包括了高中階段關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)、定性定量分析實(shí)驗(yàn)、滴定實(shí)驗(yàn)及操作、分離提純操作、思維模式——控制單一變量法、具體實(shí)驗(yàn)流程的方案設(shè)計(jì)、多組數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)并且解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果等多種實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識和技能的跨模塊綜合性能力的培養(yǎng).此項(xiàng)目式學(xué)習(xí)分為三個(gè)課時(shí).

2.1二氧化硫的多種性質(zhì)

在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過使用價(jià)態(tài)——類別二維圖，了解葡萄酒中二氧化硫作為添加劑的真實(shí)情境，預(yù)測二氧化硫可能具有的性質(zhì)，并用化學(xué)方程式或離子方程式進(jìn)行解釋.學(xué)生根據(jù)所提供的多種試劑分成四組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，可以幫助學(xué)生從多個(gè)角度思考二氧化硫的性質(zhì)，包括物質(zhì)類別、化合價(jià)和物質(zhì)特性，從而提高他們預(yù)測陌生物質(zhì)性質(zhì)的能力.這節(jié)課不僅提升了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力，也培養(yǎng)了他們解決綜合問題的能力.

2.2實(shí)驗(yàn)探究是哪種微粒主要負(fù)責(zé)調(diào)色.

該實(shí)驗(yàn)旨在分析二氧化硫溶于水后形成的微粒，并對葡萄酒的成分進(jìn)行簡化.準(zhǔn)備兩種簡化的溶液：（1）有機(jī)色素溶液；（2）有機(jī)色素和酒精的混合溶液.然后，模擬在葡萄酒中添加不同正四價(jià)硫元素，以進(jìn)行定性定量探究.這個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于經(jīng)典的控制單一變量思維實(shí)驗(yàn).要想培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，其重點(diǎn)就是要集中體現(xiàn)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，在這個(gè)過程中，學(xué)生就需要綜合運(yùn)用自身所學(xué)的化學(xué)知識，發(fā)散性地思考實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施方法和過程，并預(yù)測整個(gè)過程中一些可能發(fā)生的細(xì)節(jié)問題.為此，學(xué)生需要一步步設(shè)計(jì)并不斷反復(fù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，從而認(rèn)識到在高考實(shí)驗(yàn)題中出題人的意圖，并運(yùn)用比較、歸納、分析等方法推理實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

2.3檢驗(yàn)葡萄酒中二氧化硫的含量.

此實(shí)驗(yàn)屬于定量分析實(shí)驗(yàn).本節(jié)課既能加強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)知識內(nèi)在聯(lián)系的理解，還能讓他們在親手操作實(shí)驗(yàn)的過程中鍛煉動(dòng)手能力，不僅對核心素養(yǎng)的構(gòu)建有利，還對實(shí)際操作細(xì)節(jié)了如指掌.其中碘量法、沉淀法是我們化學(xué)中經(jīng)常用的方法，其操作原理是基于氧化還原滴定方法、分離提純方法之上，在各類試題中頻繁出現(xiàn).本節(jié)課通過使用這兩種方法測定二氧化硫在葡萄酒中的含量，這就相當(dāng)于將考試試題的解決方法轉(zhuǎn)移到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂之中，可以幫助學(xué)生形成一般物質(zhì)組成的定量的思維模型.

3案例操作教程

本案例分為三個(gè)課時(shí)，共有八個(gè)活動(dòng)項(xiàng)目，如圖1所示.下面將詳細(xì)介紹具體的實(shí)施過程.

3.1通過實(shí)驗(yàn)分析二氧化硫中硫元素化合價(jià)變化，可以揭示二氧化硫的性質(zhì)

學(xué)生在第一課時(shí)的核心環(huán)節(jié)中，通過觀察教學(xué)活動(dòng)線路圖，從葡萄酒中添加二氧化硫，來深入探討物質(zhì)的雙重特性，并通過價(jià)態(tài)—類別二維圖來探究二氧化硫的多種性質(zhì).學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)提供的試劑來判斷核心元素硫的化合價(jià)是否發(fā)生變化，預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，編寫相關(guān)的離子方程式或化學(xué)方程式以進(jìn)行解釋，并使用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果與預(yù)測是否一致，如圖2.二氧化硫當(dāng)它與常見的氧化劑反應(yīng)時(shí)，硫化合價(jià)會升高表現(xiàn)出還原性，二氧化硫在與H2S等還原性物質(zhì)的水溶液反應(yīng)時(shí)，其自身化合價(jià)降低體現(xiàn)出其具有氧化性質(zhì).分別與石蕊溶液、品紅反應(yīng)可推測二氧化硫具有漂白性質(zhì)，能夠漂白有機(jī)色素，但無法使酸堿指示劑的褪色.與堿的反應(yīng)表現(xiàn)出酸性氧化物的性質(zhì).這門課可以幫助學(xué)生建立中學(xué)階段探究陌生物質(zhì)性質(zhì)的一般模型，如圖3.

３. ２ 葡萄酒顏色可調(diào)顆粒的具體分析

這部分是我們第二課時(shí)的重中之重?整個(gè)教學(xué)活動(dòng)是按照如圖 ４ 所示的步驟進(jìn)行?從具體真實(shí)情境出發(fā)，學(xué)生以實(shí)際為基礎(chǔ)，將復(fù)雜的問題簡化并著重解決主要矛盾，在實(shí)際操作中思考如何消除干擾因素.在這一過程中，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開放思維和控制單一變量思維，允許學(xué)生有足夠自主性地進(jìn)行探究，并且對實(shí)驗(yàn)過程充分評估.

3.3使用不同的方法檢查葡萄酒中二氧化硫的含量.

在第三課時(shí)的核心環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過查閱資料了解到添加二氧化硫的形式有多種.通過計(jì)算得出最佳方案，并設(shè)計(jì)了沉淀法和滴定法實(shí)驗(yàn)方案來測定葡萄酒中二氧化硫的含量.通過從定性上升到定量的評價(jià)，判斷葡萄酒中添加劑二氧化硫是否合格.不能只從一個(gè)角度看待一個(gè)物質(zhì)，必須同時(shí)考慮到它的積極和消極方面，忽略其數(shù)量而只談?wù)摱拘允遣环峡茖W(xué)原則的.

4啟示

4.1項(xiàng)目的準(zhǔn)確性

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)必須以真實(shí)情境作為開展教學(xué)活動(dòng)的前提條件，《課標(biāo)》準(zhǔn)明確指出應(yīng)該創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境并促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，以主題為引領(lǐng)使課程內(nèi)容情境化，以推動(dòng)學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)現(xiàn).提倡并基圖31.2項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)3.2葡萄酒顏色可調(diào)顆粒的具體分析

這部分是我們第二課時(shí)的重中之重，整個(gè)教學(xué)活動(dòng)是按照如圖4所示的步驟進(jìn)行，從具體真實(shí)情

于綜合問題解決的主題式教學(xué)，是想證明以真實(shí)情境為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)是《課標(biāo)》所倡導(dǎo)的.

本文以二氧化硫作為葡萄酒中的添加劑的項(xiàng)目為案例，所涉及的三個(gè)課時(shí)活動(dòng)項(xiàng)目都是基于實(shí)際生產(chǎn)生活情境的.通過這些活動(dòng)，學(xué)生可以在真實(shí)情境中分析并解決問題，評價(jià)方案，避免了高三復(fù)習(xí)中死記硬背的做題方式.同時(shí)也更加具體、可視化和實(shí)際化地展開了化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性問題的學(xué)習(xí).

中的二氧化硫密切相關(guān).通過深入分析和驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)、定性和定量分析、分離提純和滴定操作以及數(shù)據(jù)處理和評價(jià)，整合這些知識，真正提高學(xué)生在真實(shí)情境中解決問題時(shí)的深度思考能力.

4.2項(xiàng)目覆蓋范圍

為了進(jìn)行高三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，我們將以硫元素為線索進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)活動(dòng).這種教學(xué)活動(dòng)需要將復(fù)雜、綜合的知識在真實(shí)的情境中進(jìn)行提煉、整理和簡化.為此，學(xué)生會形成一個(gè)主題思想明確、邏輯思維清晰的項(xiàng)目式探究教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)還會將高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心內(nèi)容包含在其中.教師將幫助學(xué)生培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)思維、邏輯推理能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、解決問題的能力、數(shù)據(jù)處理能力以及創(chuàng)新意識.5結(jié)束語

本案例涵蓋了三個(gè)主題，它們與葡萄酒添加劑

參考文獻(xiàn)：

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［責(zé)任編輯：季春陽］