培養學生核心素養的項目式學習設計

於飛　吳健鋒　陸國琴

【摘要】文章以滬教版化學九年級下冊“幾種重要的鹽”中有關碳酸氫鈉的教學為例，以“探秘泡騰片”為項目式學習主題，圍繞“認識泡騰片”“再探泡騰片”“應用泡騰片”三個學習任務，闡述培育學生核心素養的項目式學習實踐策略。

【關鍵詞】初中化學；項目式學習；核心素養

作者簡介：於飛（1970—），男，江蘇省鎮江市丹徒區教師發展中心。

吳健鋒（1983—），女，江蘇省鎮江市丹徒區茅以升實驗學校。

陸國琴（1976—），女，江蘇省鎮江市丹徒區教師發展中心。

《義務教育化學課程標準（2022年版）》指出，核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過課程學習而逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力［1］?；瘜W課程要培養的核心素養包括化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任，開展化學項目式學習是培養學生這幾種核心素養的有效路徑。文本以滬教版化學九年級下冊“幾種重要的鹽”中有關碳酸氫鈉的教學為例，以日常生活中的常見物品Vc泡騰片（以下簡稱“泡騰片”）為載體，闡述培養學生核心素養的項目式學習實踐策略。

一、教材分析

本課是滬教版化學九年級下冊第七章第三節“幾種重要的鹽”中有關碳酸氫鈉的內容。碳酸氫鈉俗稱小蘇打，在日常生活中有著廣泛的應用，是一種生活中常見的鹽，也是后續高中學習的重要物質。泡騰片是日常生活中常見的物質，碳酸氫鈉是其重要的成分。

二、教學目標

⒈體會科學探究的價值，建構探究事物的認知模型，培養學生的化學觀念。

⒉觀察與分析泡騰片溶于水產生的現象，培養學生的科學探究與實踐素養。

⒊設計測定泡騰片中碳酸氫鈉的含量的方案，開展定量研究與誤差分析，培養學生的科學思維。

⒋了解泡騰片的應用，感受化學在生活中的重要作用，培養學生的科學態度與責任素養。

三、項目式學習任務設計

“探秘泡騰片”項目式學習包括以下3個核心任務：1.泡騰片溶于水產生的氣體及反應原理是什么？2.泡騰片中的碳酸氫鈉有什么性質？其含量如何測定？3.在日常生活中如何正確使用泡騰片？項目式學習任務設計見表1。

四、實施過程

教師播放利用泡騰片、水、油模擬海底火山噴發實驗的視頻，引導學生觀察實驗現象，并提出驅動性問題：“探究并解釋產生這一現象的原因?！睂W生觀看視頻后提出問題：“泡騰片的主要成分是什么？為什么加入泡騰片會產生這一神奇的現象？泡騰片中的主要物質有哪些性質？怎樣正確使用泡騰片？”教師讓學生開展項目式學習，并確定學習主題為“探秘泡騰片”。

⒈認識泡騰片

首先，教師提供泡騰片資料卡，并提出問題：“泡騰片投入水中后產生的氣體是什么呢？”學生根據已有知識和經驗，猜想氣體為氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳等，并依據泡騰片的功能描述“補充人體維生素C，增強抵抗力”，排除了有毒氣體一氧化碳和可燃氣體氫氣。教師讓學生設計實驗，證明猜想的合理性。學生提出實驗方案：“用帶火星的木條檢驗氣體后，再將氣體通入澄清石灰水中?！苯又?，學生開展分組實驗，觀察現象，得出結論：泡騰片產生的氣體是二氧化碳。

其次，教師讓學生思考：“為什么泡騰片溶于水后會產生二氧化碳？”學生提出以下猜想：泡騰片中的碳酸氫鈉與檸檬酸在水中發生了化學反應；泡騰片中的碳酸氫鈉與乳糖在水中發生了化學反應；泡騰片中的檸檬酸與乳糖在水中發生了化學反應?；诖?，教師讓學生設計并開展分組實驗，根據實驗現象判斷反應能否發生。學生開展實驗后得出結論：碳酸氫鈉和檸檬酸在水中發生反應，產生二氧化碳。

最后，教師讓學生根據碳酸氫鈉和檸檬酸在水中反應的實驗解釋海底火山噴發模擬實驗的實驗原理。學生回答道：“當泡騰片投入水中后，碳酸氫鈉與檸檬酸反應生成二氧化碳，產生的二氧化碳氣體把水帶到油中，而油與水不相溶，所以水又沉下來，產生類似火山噴發的現象?！?/p>

⒉再探泡騰片

首先，教師提出問題：“碳酸氫鈉能與檸檬酸發生反應，實驗室還有哪些常見的酸？它們能否與碳酸氫鈉發生反應呢？”學生開展分組實驗，觀察碳酸氫鈉與稀鹽酸、稀硫酸能否發生反應。通過實驗，學生總結出碳酸氫鈉的第一個化學性質：與酸（稀鹽酸或稀硫酸等）能反應生成二氧化碳。

其次，教師讓學生了解泡騰片的儲存方式，提出問題：“為什么泡騰片的儲存要強調低溫、避光？”學生提出猜想：“碳酸氫鈉受熱易分解?！苯處熥寣W生設計實驗，證明碳酸氫鈉受熱易分解。學生開展小組合作，設計實驗步驟和裝置圖，在組內分享設計圖，闡述設計思路，并根據實驗方案開展實驗。通過實驗，學生總結出碳酸氫鈉的第二個化學性質：受熱易分解。

最后，教師讓學生測定每片泡騰片中碳酸氫鈉的含量。學生利用泡騰片與水反應生成二氧化碳的性質，通過測定二氧化碳的質量來計算樣品中碳酸氫鈉的含量，并開展了如下實驗（見圖1）。

在實驗中，學生得出如下實驗數據（見表2），教師讓學生分析實驗數據，利用實驗數據計算二氧化碳的質量。

依據質量守恒定律，學生算出生成的二氧化碳質量為0.5g。教師讓學生探究這種方法可能存在哪些誤差。學生開展小組討論，分析實驗可能產生的誤差及原因。學生根據實驗可能產生的誤差，重新設計了實驗裝置（見圖2）。教師提出問題：“該實驗裝置是否合理，如何改進？”學生通過交流討論，得出最終的實驗方案（見圖3）。教師總結道：“定量分析法是化學學科中研究物質組成的重要方法。事實上，該方案還存在一定的誤差，隨著今后的不斷學習，我們將用到更科學全面的方法對泡騰片的組成進行分析?！?/p>

⒊應用泡騰片

教師提出“我們在日常生活中如何正確使用泡騰片”的問題，并播放視頻“Vc泡騰片應當這樣喝”。在觀看視頻后，學生了解了泡騰片的正確使用方法，樹立了正確的化學觀念。教師說道：“作為泡騰片的重要成分，碳酸氫鈉本身也有許多重要的用途。如由我國化學家侯德榜發明的聯合制堿法，其主要產物之一就是碳酸氫鈉。”接著，教師播放視頻，向學生介紹獲得“新中國第一號發明證書”的“侯氏堿法”。通過觀看視頻，學生了解了侯氏堿法的重要價值，樹立了民族自信心和自豪感，產生了探究新事物的動力。

⒋成果展示

學生對項目實施過程進行總結，展示相應成果。教師總結道：“通過認識泡騰片、再探泡騰片、應用泡騰片三個環節，我們了解了泡騰片這一生活常見物質的成分、與水反應的原理、成分定量測定方法及其應用的相關知識，由此發現碳酸氫鈉在生活、醫藥中都有重要的作用?；瘜W源于生活，生活中處處充滿化學?；瘜W的發展能改善生活，促進社會的發展。我們將在今后的學習中不斷進行更加深入的研究。”

五、教學反思

在本課例中，教師結合生活實際，開展項目式教學，精心設計三個既相互獨立又緊密聯系的學習任務，形成學科項目式學習的基本操作范式。同時，教師設計問題串，引導學生提出假設，設計并優化實驗方案，開展實驗探究活動，讓學生樹立化學觀念，提升學生的科學探究與實踐能力，培養學生的科學態度與責任，發展學生的科學思維［2］。

對于后續教學，教師擬進行以下優化：一是在泡騰片的選擇上，不同廠家生產的產品成分有所不同，教師在今后的教學中可以讓學生在市場上尋找不同品牌的泡騰片，進行對比實驗，增強結果的說服力；二是在泡騰片的應用上，教師可以讓學生調查泡騰片的使用情況，自主查閱資料，進一步開展學習，不斷優化思考和解決問題的路徑。

【參考文獻】

［1］中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022.

［2］於飛，陸國琴.證據推理能力培養的探究性實驗教學設計：以“鋁及鋁合金”為例［J］.中學化學教學參考，2021（15）：21-23.