摘要：在" 新课程、新教材、新高考" 背景下，项目式教学成为发展学生化学核心素养的重要路径。本文“以铁为原料制备氯化铁" 为项目主题，基于课程标准与学情分析，系统设计了 " 情境导入 - 知识激活 - 实验探究 - 多维评价 " 的教学流程。通过引导学生开展路径设计、实验验证与绿色化学评估等探究活动，有效促进了学生对 " 价 - 类 " 二维认知模型的建构，提升了科学探究能力与社会责任感。教学实践表明，项目式教学能够激发学生学习兴趣，促进知识迁移与应用，同时也对教师的项目设计能力与课堂掌控能力提出了更高要求。本文为 " 三新 " 背景下元素化合物知识的教学提供了可借鉴的实践案例。

关键词：项目式教学；高中化学；铁及其化合物；核心素养

研究新教材、对比新课标、熟悉新高考，是教师开展课堂教学的必要前提，其目的在于提升备课的有效性与教学实施的精准度。如何实现有效备课与高效教学？转变教学模式是重要路径之一。本文以“以铁为原料制备氯化铁”为例，探讨项目式教学在高中化学课堂中的实践，通过教学案例分析及反思，总结项目式教学的实施成效。

一、项目式教学的内涵

1. 课标解读

《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》强调，应着力发展学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”五个维度的核心素养。在这一导向下，教师的教学方式需从传统的“讲授式”向“探究式”“建构式”转变，通过创设真实情境，以问题链推动教学进程，引导学生主动思考与深入探究。借助小组讨论、合作实验、项目式学习等多样化形式，推动学生学习方式的转型，培养其团队协作与沟通表达能力。

2. 项目式教学

项目式教学是一种动态、开放式的教学模式。教师创设真实情境提出核心的驱动问题，学生主动参与知识的构建、问题的解剖来获取知识。这种创新的教学方式改变了教师的授课方式和学生的学习方式。

（1）教师的创设与构建

在项目式教学中，教师的角色从知识的单向传授者，转变为学习目标的设定者、学习资源的提供者与学习过程的引导者，确保学习活动有效，促进学生全面发展。

（2）学生的探索与合作

学生作为学习的主动探索者与决策主体，在内驱力下，自主规划学习路径，发挥学习的主观能动性，通过定性、定量实验进行学习验证，以个人探索和团队合作方式获得学习的体验感和成就感。

二、项目式教学实践案例

以苏教版必修 2“反应的合理选择”一课为例，以铁为原料制备氯化铁为题进行项目式实践案例分析。

1. 教学目标

基于课程标准与学科核心素养要求，设定以下教学目标：

（1）通过构建 " 价 - 类 " 二维认知模型，掌握铁及其化合物的相互转化关系，形成物质的转化观；

（2）通过定性实验探究，提升实验操作能力，掌握 Fe²⁺ 、 Fe³⁺ 的验方法，培养科学探究精神；

（3）通过对不同制备路径的设计与评价，培养信息获取与综合分析能力，形成节约资源、保护环境的社会责任意识。

2. 教学流程设计

基于项目式教学理念，本节课以“以铁为原料制备氯化铁”为核心任务，通过问题链驱动学生探究，教学流程设计如下：

基于上述教学流程，本项目的具体实施过程环环相扣，旨在引导学生实现从知识到素养的跨越。以下将分阶段予以阐述。

3. 教学实践

（1）情境导入，明确主题

[ 教师活动 ] 首先，创设真实情境，提出驱动性问题：“全世界每年产生的废铁屑高达数千万吨，这些废铁屑有哪些应用价值？请从物质类别的角度进行讨论。”

[ 学生活动 ] 基于已有知识，展开讨论，提出废铁屑可用于：金属单质回收（如作为炼钢原料）、制备铁的氧化物（如作为磁性材料Fe₃O₄ ）、以及合成铁盐（如 FeCl₃ 、 FeSO₄ 等）。

[ 教师活动 ] 进而明确项目核心任务：“FeCl 是一种重要的化工产品，常用作净水剂、催化剂和电路板刻蚀剂。本节课，我们的项目任务就是探究如何以铁为原料制备氯化铁。” 随后，引导学生利用DeepSeek 等 AI 工具搜索 FeCl₃ 的关键性质。

[ 关键信息 ] 学生通过检索与分享，提炼出 FeCl₃ 的主要性质： ① 棕黄色固体，易潮解； ② 约100℃时升华； ③ 具有氧化性，易发生水解。

（2）知识激活，设计制备方案

[ 教师活动 ] 提出问题链，引导学生应用认知模型：“含铁元素的常见物质有哪些？能否利用‘价 - 类’二维认知模型，系统分析并确定制备 FeCl₃ 的可能路线？”

[ 学生活动] 小组合作，绘制铁及其化合物的“价- 类”二维图（对应图 1）。从元素价态和物质类别出发，分析氧化还原反应规律，最终确定了四条可能的合成路线（对应图2）。

[ 教师活动 ] 引导学生对初步方案进行评价与筛选：“请结合反应可行性、速率、产物纯度等因素，简要评述这四条路线，并选出适合在实验室开展的方案。”

[ 学生活动 ] 经过分析，认为：路径 ① （铁→氧化铁 FeCl₃ ）铁生锈生成 Fe₂O₃ 反应速率过慢；路径 ② （铁→ Fe₃O₄⟶FeCl₃ ）合成的氯化铁不纯 ， 需要提纯。最终，大家一致认为路径 ③ （铁与氯气直接反应）和路径④（铁先与酸反应，再氧化亚铁盐）是实验室条件下的优选方案（对应图3）。

图1：铁元素的价类二维表 图 2：氯化铁的合成路线图 图 3：氯化铁的实验合成路径

[ 课堂小结] 师生共同归纳出两条核心制备路径：

路径1： 路径2：FeHCFeClHFeC（3）实验探究，展示实践成果[ 路径一：铁与氯气反应]

[ 教师活动] 提出问题：“请根据铁与氯气反应的原理，从实验步骤、装置设计及安全注意事项等方面，设计完整的实验方案图。”

[ 学生活动 ] 依据反应原理（ 2Fe+3Cl₂=2FeCl₃ ），设计了包含四大步骤的实验流程（对应图 4）： ① 氯气的制备； ② 氯化铁的合成； ③ 产物的收集； ④ 尾气的吸收处理。

图4：制备氯化铁的实验装置图

[ 教师活动 ] 教师进一步追问，引导学生深化设计：“请结合 FeCl₃ 易升华和潮解的性质，思考在收集产物和防止潮解环节需要注意哪些问题？”

[ 学生活动 ] 学生提出优化建议： ① 为防止升华的 FeCl₃ 固体冷凝堵塞导管，可适当增大导管口径或对导管进行预热； ② 为防止潮解，可在收集装置前后设置干燥管，采取“左吸右挡”的方式隔绝水蒸气。

[ 路径二：铁与盐酸反应]

[ 教师活动] 布置任务：“请设计并完成铁与盐酸反应路径的实验，要求清晰阐述原理、步骤，并能规范检验产物。”

[ 学生活动] 学生列出反应原理（ Fe+2HCl=FeCl₂+H₂ ↑；2FeCl+H₂O₂+2HCl=2FeCl₃+2H₂O， ），并执行以下操作：取过量铁粉与盐酸反应 $$ 取部分反应液，滴加KSCN 溶液验证无 Fe³⁺⟶ 向剩余溶液中滴加 H₂O₂ 溶液 $$ 振荡后再次滴加KSCN 溶液，溶液变红，证实有 Fe³⁺ 生成。

图5：铁与盐酸反应制备氯化铁的实验操作

过量的铁粉与盐酸反应→滴加KSCN 溶液→滴加 H₂O₂ 溶液→振荡

（4）多维评价，优化与反思

[ 教师活动] 引导学生进行角色扮演与综合评价：“请从工程师（关注流程）、环保顾问（关注影响）、成本分析师（关注经济）的角度，评价上述两条路径的优劣。” 同时，提供关键原料的市场参考价格信息（ Cl₂： ： ～1400 元 / 吨；盐酸 ： ～600 元 / 吨； H₂O₂ 溶液 ： ～2000 元 / 吨）。

[ 学生活动] 各小组讨论后汇报：

路径一：优点是流程简单、效率高；缺点是使用有毒氯气，环保压力大，且原料成本较高。

路径二：优点是操作相对安全，原料易得；缺点是氧化剂 H₂O₂ 成本较高。

[ 教师活动 ] 提出挑战性任务：“能否综合两条路径的优点，设计一条更优的、兼具安全性与经济性的新路径？”

[ 学生活动 ] 经过头脑风暴，提出优化方案：路径三（ FeCl₃ ）。建议用空气（或氧气）替代昂贵的 H₂O₂ 作为氧化剂，以显著降低成本。但同时他们也认识到，此路径存在氧化速率较慢、对设备耐腐蚀性要求高等新问题，可能更适用于小规模生产。此过程使学生对工业化生产中的权衡与优化有了更深刻的理解。

4. 教学评价

日常学习评价是化学教学的重要组成部分。为契合项目式教学特点，本案例设计了融合过程与成果的多元评价方案，具体如下：

三、项目式教学的反思

本次项目式教学实践取得了显著成效，学生不仅在知识建构上更为系统，更在科学探究的完整性与社会责任的体认上获得了成长。然而，深入复盘整个过程，我们仍面临几点核心挑战，并由此发出对未来教学的展望。

1. 教学成效

（1）促进了深度学习的发生：学生通过完整的项目探究过程，实现了从知识理解到应用创新的跨越，对铁及其化合物的认识更加系统深刻。

（2）提升了综合能力：在方案设计、实验探究、团队协作、成果展示等环节中，学生的科学探究能力、批判性思维和沟通表达能力得到全面发展。

（3）强化了素养培育：通过真实情境中的问题解决，学生的 " 科学态度与社会责任" 核心素养得到有效落实，绿色化学理念深入人心。

2. 教学反思

（1）差异化教学的精准实施：项目式学习对学生的自主学习能力和基础知识储备要求较高。在实践中，小组内部确实出现了“强者恒强”的现象。未来，我们需进一步探索“支架式”指导策略，例如，为不同层次的学生设计差异化的任务清单、提供关键步骤的“提示卡”，并更科学地进行异质分组，以期实现真正的全员参与和深度探究。差异化教学的挑战与对策：项目式学习对学生的自主学习能力要求较高，容易出现 " 强者恒强 " 的现象。今后应进一步探索分层任务设计策略，为不同层次学生搭建适宜的学习支架。

（2）过程性评价体系的精细化构建：尽管我们设计了多维评价量表，但在实际操作中，对“团队协作效率”、“创新思维”等软性指标的量化仍感困难。下一步，我们将引入学习档案袋和更具体的小组协作观察记录表，将学生在项目全过程中的讨论发言、迭代修正的方案、自我反思日志等均纳入评价体系，使评价更能反映学生的成长轨迹。

（3）项目深度与课时限制的平衡：一个完整的项目探究需要充足的时间作为保障。在有限的课时内，如何既保证探究的开放性，又不影响整体教学进度，是一大矛盾。这促使我们思考“课内外联动”的可能，将资料查阅、方案初步设计等环节前置到课外，而将课堂核心时间用于关键的实验探究与深度讨论，从而实现课堂效率的最大化。

3. 展望

项目式教学在 " 三新 " 背景下的有效实施，关键在于教师的角色转型——从课程的执行者转变为课程的设计师与研究者。未来将继续深耕项目式教学，在实践、反思与优化中，探索核心素养落地的有效路径，为高中化学教学改革提供更多可借鉴的实践智慧。

“以铁为原料制备氯化铁”的项目实践表明，项目式教学是一种深刻的“教学重构”。它重构了课堂的形态，将线性的知识传授转变为围绕核心问题展开的立体探究；重构了师生的角色，教师从权威的讲授者转变为引导的设计师，学生从被动的接收者转变为积极的创造者；最终，它重构了学习的目标，使化学教育从掌握孤立的学科事实，转向培养能应对真实世界复杂挑战的综合素养。本项目或可视为一次微缩的探索，它印证了一个理念：当学习在真实情境中发生时，知识便拥有了生命，素养也随之落地生根。

本文系福建省泉州市鲤城区十四五第二批课题“基于项目式教学高中化学课堂教学模式实践研究”（立项批准号：LGJG1452-007）的研究成果

参考文献

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