項目式學習在初中化學計算復習教學中的應用

錢靜

摘要：以“探尋氯化鈉的用途”為項目任務，通過問題驅動的方式引導學生在真實的情境中展開關于物質組成、溶質質量分數、化學方程式、質量守恒定律等方面的計算。學生在真實的情境中解決真實的化學計算問題，以促成有意義的學習，提升學科核心素養。

關鍵詞：項目式學習;化學計算;復習教學;氯化鈉用途

文章編號：1008-0546（2022）09-0080-03中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

一、背景介紹

化學計算是學生理解知識、鞏固知識、應用知識的基本途徑，是形成技能、發展智力、培養能力的重要手段。[1]化學計算的教學在初中化學教學中占據著非常重要的地位。筆者通過深入課堂發現，教師在教學過程中尤其是在復習階段涉及到有關化學計算的問題時，常常采取機械的數學運算或程序性訓練的方式教學，重就題講題，輕探究實踐，忽視了化學計算對理解基本概念和基本原理，以及對解決生產生活實際問題的重要價值和意義，不利于學生學科核心素養的培育。[2]那么，如何讓化學計算的教學回歸化學學科本身，落實“雙減”背景下課堂教育教學質量的提高？

項目式學習（Projectbasedlearning，簡稱PBL），是以建構主義理論為指導，以小組合作方式進行規劃和解決項目任務的學習方式。[3]項目式學習強調以學生為中心，對真實情境中的復雜問題進行探究，幫助學生掌握所需的知識和技能，培養學生的科學探究精神和解決問題的能力。[4]本課例將新型的項目式學習模式應用到初中化學計算復習教學中，以“探尋氯化鈉的用途”為項目任務，引導學生在真實的情境中展開關于物質組成、溶質質量分數、化學方程式、質量守恒定律等方面的計算，以期在鞏固知識和原理的同時，發展學生的能力，培育學生的學科核心素養。

二、項目任務與教學流程

本課例是在學生學完九年級化學全部內容之后，所開設的一節基于項目式學習的化學計算復習課。其項目任務與教學的流程，如表1所示：

三、項目學習實施過程

1.了解氯化鈉的用途

【視頻播放】首先布置課前任務，讓學生通過查閱資料了解氯化鈉的用途。之后，請每位同學錄制一個簡短的小視頻，分別介紹氯化鈉6個方面的用途，如表2所示。

將學生總結的氯化鈉的用途以副板書的形式展現給學生，如圖1所示。

2.“量化”氯化鈉的用途

本環節以項目主題“探尋氯化鈉的用途”為依托，利用氯化鈉的用途創設問題情境，引導學生設計實驗方案，展開關于物質組成（化學式的意義）、溶質質量分數、化學方程式、質量守恒定律等方面的計算，從定量的角度進一步深化對氯化鈉用途的理解，構建知識網絡。

情境1：作為調味品的氯化鈉俗稱食鹽，在炒菜時如果不加入食鹽，菜將食之無味。在超市銷售的食鹽中有一類叫“加碘食鹽”，其作用是預防因缺碘而引起的疾病。引導學生發現在食鹽中引入碘元素的物質是碘酸鉀（KIO3），并完成相關的計算。

【問題】在食鹽中添加少量的碘酸鉀（化學式：KIO3）可以預防碘缺乏病。一袋某品牌的加碘鹽標簽上的部分文字說明如下所示：

【產品名稱】加碘精制鹽【凈含量】500g

【成份】氯化鈉、碘酸鉀【碘酸鉀（以Ⅰ計）】20mg/kg

試計算（1）KIO3的相對分子質量;（2）KIO3中各元素的質量比;（3）若要獲取2.54mg的碘，需要KIO3mg?！緦W生】學生完成計算后，組內相互評價，最后教師評價。

情境2：我們看到氯化鈉溶液還可以用于農業選種，并且常用溶質質量分數為16%的氯化鈉溶液進行選種。如果你是一名農民技術員，你需要配制100g溶質質量分數為16%的氯化鈉溶液，你將如何配制？首先做什么？

【學生】計算。

【問題】（1）要配制100g質量分數為16%的氯化鈉溶液，需要氯化鈉固體的質量是，水的體積mL。（水的密度近似看作1g/cm3）

【教師】如果沒有氯化鈉固體，只有溶質質量分數為20%的氯化鈉溶液，又該如何計算呢？

【問題】（2）若用溶質質量分數為20%的氯化鈉溶液和蒸餾水配制100g溶質質量分數為16%的氯化鈉溶液，則所需20%的氯化鈉溶液和蒸餾水的質量分別是、;計算的依據是。

【學生】學生完成計算，生生互評，教師終評。

情境3：再次回到氯化鈉的用途中，氯化鈉不僅在生活中、農業中有很好的應用，它在工業上也大有作為。在氯堿工業中我們用電解飽和食鹽水的方法來制取氫氧化鈉等物質，其原理相信同學們已經了解。

【問題】（1）請補充完整氯堿工業用電解飽和食鹽水的方法來制取氫氧化鈉等物質的反應方程式：2NaCl+2H2O2NaOH++H2

【教師】利用這個反應可以實現氯化鈉向氫氧化鈉的轉變，在實際生產中根據產品的需求量來指導用料的投入是非常關鍵的，請同學們計算：

（2）要生產160kg氫氧化鈉固體，理論上需要氯化鈉固體的質量為多少？（寫出計算的過程）

【學生】教師投影出參考評分標準，如圖2所示，學生完成利用化學方程式的計算。完成計算后，引導學生互評，教師終評并總結。

情境4：氯化鈉不僅可以用來制備氫氧化鈉，在侯氏制堿工業中還可以參與制備碳酸鈉。在前面的視頻學習中，我們了解到侯氏制堿法最初得到的純堿是不純的，其中混有少量的氯化鈉。請同學們設計實驗測定純堿樣品中純堿的純度。

【學生】學生通過畫圖的方式完成實驗方案的設計，并進行互評。

【教師】總結學生設計的實驗方案，并根據本節課復習完整性的需要，給出如圖3所示的實驗方案以完成計算。

【問題】取22g純堿樣品放入錐形瓶中，逐滴加入稀硫酸至裝置質量不再減輕。測得數據見表3（忽略CO2氣體在裝置中的殘留和水蒸氣的逸出）。

（1）碳酸鈉完全反應后，生成二氧化碳的質量是________g，計算的依據是________。

（2）純堿樣品中碳酸鈉的質量分數是多少？（計算結果精確到0.1%）（寫出計算過程）。

情境5：再次回到氯化鈉的用途上，氯化鈉還可以作融雪劑，無機融雪劑中除了含有氯化鈉，還含有氯化鈣、氯化鎂和氯化鉀。

【問題】某課外小組將一定量的氯化鈣與氯化鈉固體混合制備融雪劑，研究其融雪性能。該混合物中氯元素的質量分數可能為________。

A.60.7%B.62.0%C.63.5%D.66.0%

3.項目評價

課例的最后請同學們繼續完善項目學習的評估量化表，[5]如表4所示。

4.項目成果展示

項目成果的展示由學生課下完成，以思維導圖的形式梳理氯化鈉的用途，以及在應用過程中所進行的不同類型的計算。

四、項目教學反思

依托“探尋氯化鈉的用途”這一項目主題，將項目式學習應用到化學計算的復習中。拆解項目式學習任務，學生首先通過查閱資料、自主學習的方式了解氯化鈉的用途，再通過化學計算的方式進一步“量化”氯化鈉的用途，完成化學計算的專題復習。分析和總結項目式學習的設計與實施過程，筆者反思如下：

1.創設真實情境，促成有意義的學習

本案例中，采用項目式學習的模式，將化學計算的復習融入“探尋氯化鈉用途”項目任務中，以氯化鈉的用途為素材創設情境，串聯起初中化學階段涉及的種種計算，改變了傳統化學計算教學中就題講題、機械訓練的學習方式。

例如：以作調味品的氯化鈉創設情境，完成關于化學式的計算;以用于農業選種的氯化鈉溶液創設情境，完成溶質質量分數的相關計算;以用于氯堿工業制備氫氧化鈉的氯化鈉創設情境，完成根據化學方程式的簡單計算;以侯氏制堿法制備純堿的工業過程創設情境，完成質量守恒定律應用方面的計算;以作為融雪劑的氯化鈉創設情境，完成“極值法”的計算?；瘜W計算來源于真實的情境，在本次關于化學計算的復習中，通過創設真實的問題情境，促進學生深入地思考和有意義地學習，凸顯了化學計算對于實際生產生活的意義，從而提高學生綜合能力。

2.解決真實問題，培養學科核心素養

如果說創設真實的問題情境是形成化學學科核心素養的平臺，那么學生綜合化學知識和能力去找到解決問題的途徑和方法才是形成化學學科核心素養的關鍵所在。在本課例開展的項目式學習中，學生致力于探尋氯化鈉的用途，綜合運用知識和原理、能力和方法，以解決氯化鈉應用過程中涉及到的定量問題。在過程中涉及到實驗探究的問題（如：設計實驗測定純堿樣品中碳酸鈉的含量），教師也會引導學生設計和優化實驗方案，培養學生實驗探究意識和創新能力，最終落實學科核心素養的培育。

參考文獻

[1]魏明貴.初中化學計算教學的問題與對策[J].化學教育，2016（5）：30-33.

[2]楊玉琴.化學計算的學科本質及其教學[J].化學教學，2013（10）：8-11

[3]侯肖，胡久華.在常規課堂教學中實施項目式學習：以化學教學為例[J].教育學報，2016，12（4）：39-44.

[4]王洪玲.新高考背景下高中化學開展項目式學習的意義[J].中學課程輔導（教學研究），2018（20）：22-23.

[5]朱再枝，何章寶.基于項目式學習的“當代文化參與”實踐研究——以高中語文統編教材必修上冊《家鄉文化生活》為例[J].基礎教育課程，2019（12）：20-25.