“微型空氣質(zhì)量‘檢測(cè)站’的組裝與使用”跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要：以“微型空氣質(zhì)量‘檢測(cè)站’的組裝與使用”為例，闡述跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)在主題內(nèi)容的價(jià)值分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)實(shí)踐等方面的設(shè)計(jì)與實(shí)施。圍繞學(xué)習(xí)主題提出五項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)和十項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)，及時(shí)跟進(jìn)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，為跨學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐提供了思路與范例。

關(guān)鍵詞：微型空氣質(zhì)量檢測(cè)站；跨學(xué)科實(shí)踐；教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1005-6629（2024）09-0061-07

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”）設(shè)立了學(xué)習(xí)主題5“化學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”活動(dòng)，明確要求原則上用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)情境中綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力^［1］。明確在教學(xué)設(shè)計(jì)中通過(guò)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生從多學(xué)科視角、結(jié)合多學(xué)科知識(shí)、運(yùn)用技術(shù)與工程方法分析解決真實(shí)問(wèn)題的能力。本文以“微型空氣質(zhì)量‘檢測(cè)站’的組裝與使用”為例淺談化學(xué)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)邏輯與實(shí)施路徑。

1 主題內(nèi)容的價(jià)值分析

1.1 學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知層級(jí)分析

“微型空氣質(zhì)量‘檢測(cè)站’的組裝與使用”是化學(xué)

課程標(biāo)準(zhǔn)提出的10個(gè)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)之一，涉及化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)等多學(xué)科的核心知識(shí)，需要學(xué)生小組合作完成“微型空氣質(zhì)量‘檢測(cè)站’”的設(shè)計(jì)、組裝、使用、評(píng)價(jià)、優(yōu)化、反思，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)綜合解決真實(shí)問(wèn)題的能力。對(duì)學(xué)生的認(rèn)識(shí)層級(jí)的發(fā)展、內(nèi)容要點(diǎn)和育人價(jià)值歸納如表1所示^［2］。

1.2 學(xué)習(xí)任務(wù)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)分析

“微型空氣質(zhì)量‘檢測(cè)站’的組裝與使用”通過(guò)一系列子任務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，促進(jìn)學(xué)生核心知識(shí)結(jié)構(gòu)化的同時(shí)，有助于培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建“物質(zhì)分離與提純”的思維模型，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)的發(fā)展^［3］。學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)活動(dòng)等的結(jié)構(gòu)分析如圖1所示。

2 教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中核心素養(yǎng)內(nèi)涵以及對(duì)本主題的內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求，“微型空氣質(zhì)量‘檢測(cè)站’的組裝與使用”共設(shè)計(jì)兩個(gè)課時(shí)，其主題教學(xué)目標(biāo)如表2所示。

3 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

本主題教學(xué)內(nèi)容涉及空氣組成、水的凈化、碳的氧化物、酸堿鹽等核心知識(shí)，在專(zhuān)題復(fù)習(xí)課“物質(zhì)的分離與提純”以跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)形式呈現(xiàn)。

3.1 第一課時(shí) 空氣質(zhì)量檢測(cè)的原理和裝置選擇

3.1.1 任務(wù)一：依據(jù)指標(biāo)性質(zhì)選擇檢測(cè)試劑和方法

［學(xué)習(xí)素材1］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（表3）。

［學(xué)習(xí)活動(dòng)1］閱讀素材1并回答下列問(wèn)題。

（1） 請(qǐng)簡(jiǎn)述空氣中各組分的組成、典型性質(zhì)與用途。

（2） 空氣中常見(jiàn)的大氣污染物有哪些？如何減少其對(duì)環(huán)境的危害？

（3） 素材1為室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，制定該標(biāo)準(zhǔn)的意義是什么？

（4） 請(qǐng)小組合作，將上述問(wèn)題答案涉及的核心知識(shí)串聯(lián)完成思維導(dǎo)圖，與其他小組交流分享。

［成果展示］見(jiàn)圖2，部分學(xué)生作品展示。

［學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)］（1）自主描述空氣的組分；（2）結(jié)合空氣質(zhì)量現(xiàn)狀談空氣質(zhì)量檢測(cè)的重要性；（3）小組合作，展示思維導(dǎo)圖，并進(jìn)行討論、交流、評(píng)價(jià)。

設(shè)計(jì)意圖：帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)空氣的組成及常見(jiàn)大氣污染物；幫助學(xué)生理解空氣質(zhì)量檢測(cè)的意義，樹(shù)立學(xué)生愛(ài)護(hù)空氣資源、保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任感；通過(guò)思維導(dǎo)圖的繪制與展示，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和認(rèn)知視角的結(jié)構(gòu)化。

［學(xué)習(xí)素材2］（1）常見(jiàn)空氣質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備主要選擇6個(gè)參數(shù)特征指標(biāo)，包括空氣溫度℃、相對(duì)濕度RH、可吸入顆粒物（PM）、CO、甲醛、TVOC。前兩項(xiàng)屬于熱舒適指標(biāo)，對(duì)空氣品質(zhì)、氣體污染物的散發(fā)和定量影響極大。第三項(xiàng)為顆粒物指標(biāo)，被視為普遍和主要的環(huán)境致癌物。第四項(xiàng)為空氣新鮮度指標(biāo)，當(dāng)CO含量過(guò)高，對(duì)人類(lèi)工作學(xué)習(xí)效率、決策能力都有顯著影響。后兩項(xiàng)為建材污染指標(biāo)，甲醛和TVOC過(guò)量均會(huì)引起多種不適癥狀。（2）堿石灰是生石灰與氫氧化鈉的固體混合物，可以同時(shí)吸收水和二氧化碳。

［學(xué)習(xí)活動(dòng)2］小組討論：如何定量檢測(cè)水（相對(duì)濕度RH）、二氧化碳（CO）、可吸入顆粒物（PM）三個(gè)指標(biāo)？（因?qū)W習(xí)內(nèi)容的進(jìn)階性，暫忽略甲醛、TVOC等指標(biāo)的檢測(cè)）。

［討論結(jié)果］見(jiàn)表4。

［學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)］（1）小組合作，討論檢測(cè)指標(biāo)、檢測(cè)試劑或裝置、檢測(cè)方法的選擇及依據(jù)；（2）將討論結(jié)果在組間進(jìn)行分享。

設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)水、二氧化碳、可吸入顆粒物的性質(zhì)初步構(gòu)建“物質(zhì)分離與提純”思維模型。

3.1.2 任務(wù)二：明確空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”的設(shè)計(jì)思路

［學(xué)習(xí)素材3］（1）市售常見(jiàn)空氣質(zhì)量檢測(cè)器設(shè)計(jì)圖（見(jiàn)圖3）。（2）可吸入顆粒物（PM）是直徑為10微米的細(xì)顆粒物，遠(yuǎn)大于水分子和二氧化碳分子。（3）生石灰的顆粒直徑一般在0.1～4毫米之間，堿石灰的顆粒直徑一般在1～5毫米之間。

［學(xué)習(xí)活動(dòng)3］小組合作根據(jù)素材3分析檢測(cè)“水、二氧化碳、可吸入顆粒物”所需試劑或裝置的種類(lèi)和順序，完成微型空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”的設(shè)計(jì)圖，并進(jìn)行討論、交流與評(píng)價(jià)。

［成果展示］部分學(xué)生的設(shè)計(jì)圖作品見(jiàn)圖4。

［討論交流］作品1設(shè)計(jì)圖的問(wèn)題是如果極細(xì)濾網(wǎng)在生石灰和堿石灰之后，風(fēng)扇的風(fēng)可能將生石灰、堿石灰顆粒吹出而被誤判為空氣中的可吸入顆粒物（PM），使得可吸入顆粒物質(zhì)量計(jì)算結(jié)果偏大。作品2設(shè)計(jì)圖的問(wèn)題是生石灰和堿石灰的順序不對(duì)，因?yàn)閴A石灰可以同時(shí)吸收水和二氧化碳，所以風(fēng)扇后面不能直接連接堿石灰，必須先連接生石灰，測(cè)量出水的質(zhì)量，再連接堿石灰，測(cè)量出二氧化碳的質(zhì)量。作品3設(shè)計(jì)圖最合理。

［學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)］（1）從物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用角度分析檢測(cè)試劑或裝置的種類(lèi)；（2）從物質(zhì)分離與提純角度分析檢測(cè)試劑或裝置的順序。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)分析檢測(cè)試劑或裝置的種類(lèi)和順序，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到不僅需要考慮工藝流程中物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用的關(guān)系，還要考慮物質(zhì)分離與提純的方法，避免

某一檢測(cè)試劑或裝置對(duì)其他檢測(cè)指標(biāo)的干擾。

［學(xué)習(xí)素材4］（1）風(fēng)扇的“風(fēng)量”，即單位時(shí)間內(nèi)鼓入空氣的體積。（2）絕對(duì)濕度是一定體積空氣內(nèi)所含水蒸氣的質(zhì)量，單位為g/m³。絕對(duì)濕度與溫度、相對(duì)濕度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表5所示。（3）氣態(tài)二氧化碳的密度為1.997g/L。

［提出問(wèn)題］假設(shè)實(shí)驗(yàn)成功，準(zhǔn)確測(cè)量三種被檢測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量，又該如何與空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較并得出空氣質(zhì)量的優(yōu)劣？

［討論結(jié)果1］水的標(biāo)準(zhǔn)值是相對(duì)濕度，可先計(jì)算出絕對(duì)濕度，再按照測(cè)量時(shí)的室溫找到相對(duì)濕度，再與采暖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。例如：經(jīng)測(cè)量，某房間內(nèi)絕對(duì)濕度是6g/m³，溫度為20℃，此時(shí)相對(duì)濕度約為35%，符合空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中相對(duì)濕度冬季采暖的標(biāo)準(zhǔn)值（見(jiàn)表3）。

［討論結(jié)果2］二氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)值是體積分?jǐn)?shù)，可先用密度計(jì)算出一段時(shí)間內(nèi)二氧化碳的體積，再與這段時(shí)間內(nèi)空氣體積作比，可得二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，最后與標(biāo)準(zhǔn)0.10%（見(jiàn)表3）進(jìn)行比較。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)（數(shù)學(xué)、物理）處理數(shù)據(jù)的能力，學(xué)會(huì)從定量角度解決實(shí)際問(wèn)題。

［學(xué)習(xí)活動(dòng)4］根據(jù)空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”設(shè)計(jì)思路，構(gòu)建“物質(zhì)分離與提純”思維模型。

［模型構(gòu)建］見(jiàn)圖5。

［課后作業(yè)］小組合作，利用風(fēng)扇、極細(xì)濾網(wǎng)、生石灰、堿石灰、干燥管、導(dǎo)管及其他必要材料制作微型空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”，并對(duì)作品作簡(jiǎn)要說(shuō)明。

3.2 第二課時(shí) 空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”的組裝與使用

3.2.1 任務(wù)三：組裝并使用空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”

［學(xué)習(xí)活動(dòng)5］小組分別展示微型空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。

［成果展示］將風(fēng)量為26.3CFM的風(fēng)扇固定在漏斗口的外部，將N95口罩的中間層（名為熔噴層可有效過(guò)濾PM顆粒）固定在漏斗里，然后用導(dǎo)管和橡膠管將漏斗、干燥管進(jìn)行連接，第一個(gè)干燥管裝生石灰，第二個(gè)干燥管裝堿石灰（見(jiàn)圖6）。

［學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)］能通過(guò)小組合作組裝空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”。

［學(xué)習(xí)活動(dòng)6］小組分別使用自制空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”并記錄和處理數(shù)據(jù)，與素材1中標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)此時(shí)教室內(nèi)空氣質(zhì)量。

［數(shù)據(jù)記錄］見(jiàn)表6。

［數(shù)據(jù)處理］經(jīng)計(jì)算：室溫為20℃左右時(shí)，相對(duì)濕度為40%，二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為0.0988%，都在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。但是濾網(wǎng)的質(zhì)量用電子天平稱(chēng)量后無(wú)變化，因此無(wú)法得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

［學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)］能使用空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”記錄數(shù)據(jù)，應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)處理數(shù)據(jù)，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。

［提出問(wèn)題］很多小組都發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)的質(zhì)量變化不明顯，請(qǐng)同學(xué)們討論造成該現(xiàn)象的原因。

［討論交流］首先排除裝置氣密性不好的問(wèn)題，因?yàn)楹竺娴母稍锕苣艿贸鲇行У臄?shù)據(jù)，所以有可能是空氣中可吸入顆粒物（PM）的質(zhì)量本來(lái)就很少，而檢測(cè)1min時(shí)間又太短，導(dǎo)致數(shù)據(jù)變化不夠明顯，可以延長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)間觀察數(shù)據(jù)是否有變化。

［數(shù)據(jù)記錄］風(fēng)量為26.3CFM風(fēng)扇開(kāi)啟2h后得到的濾網(wǎng)質(zhì)量變化結(jié)果：0.07g-0.06g=0.01g。

［數(shù)據(jù)處理］反應(yīng)前后濾網(wǎng)質(zhì)量的變化量為0.01g，換算為標(biāo)準(zhǔn)值是0.11mg/min，且室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)可吸入顆粒物（PM）的規(guī)定是不多于0.15mg/min，所以此時(shí)教室內(nèi)空氣質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

［學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)］能通過(guò)討論交流尋找正確的方法測(cè)得空氣中可吸入顆粒物的質(zhì)量。

［學(xué)習(xí)活動(dòng)7］針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小組之間進(jìn)行交流，分析組間差異的原因。

［討論交流］某些小組的空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”在原設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上，在末尾又接了一個(gè)裝有堿石灰的干燥管（見(jiàn)圖7），他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出的水和二氧化碳的質(zhì)量均比只有兩個(gè)干燥管的小組求出的質(zhì)量略少，分析原因可能是末尾干燥管能吸收裝置外部空氣中的水和二氧化碳，防止其對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾。

［學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)］能通過(guò)討論交流分析設(shè)計(jì)思路的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”進(jìn)行優(yōu)化。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在討論交流中相互學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力和反思能力。

［學(xué)習(xí)活動(dòng)8］小組合作根據(jù)教師提供的試劑和裝置完善本組的空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”，并再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，與第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。

［數(shù)據(jù)記錄］見(jiàn)表7。

［數(shù)據(jù)分析］第一個(gè)干燥管中固體質(zhì)量變化量依舊是5.14g，第二個(gè)干燥管中固體質(zhì)量的變化量為1.48g，比改進(jìn)前第二個(gè)干燥管中固體質(zhì)量的變化量少0.01g，說(shuō)明對(duì)二氧化碳的質(zhì)量稱(chēng)量更加準(zhǔn)確，排除了空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入第二個(gè)干燥管從而造成的實(shí)驗(yàn)誤差。

［學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)］能完善本組的空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”；獲得更為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化和完善空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力、合作交流能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。

3.2.2 任務(wù)四：制定空氣質(zhì)量檢測(cè)評(píng)價(jià)量表

［提出問(wèn)題］基于一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)后，評(píng)選你心中的最佳小組，你的評(píng)價(jià)維度是什么？

［討論交流］首先需要完整的設(shè)計(jì)思路，能正確描述試劑的作用原理，體現(xiàn)差異性和整體性；其次需要完整的裝置組裝，作品整體美觀，數(shù)據(jù)換算準(zhǔn)確；接著還需要考慮小組成員能否積極協(xié)同完成任務(wù)；最后還需要考慮討論交流時(shí)是否思路清晰，語(yǔ)言流暢，邏輯完整等。

［學(xué)習(xí)活動(dòng)9］以小組為單位制作空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”評(píng)價(jià)量表，并綜合打分選擇最佳組。

［成果展示］某小組制作的評(píng)價(jià)量表（見(jiàn)表8）設(shè)置了五個(gè)評(píng)價(jià)維度，即作用原理、裝置組裝、展示效果、小組合作、表達(dá)交流；分為3個(gè)等級(jí)，即合格、良好、優(yōu)秀。

［評(píng)價(jià)結(jié)果］60%的小組制作的空氣質(zhì)量“檢測(cè)器”達(dá)到良好等級(jí)，20%達(dá)到優(yōu)秀等級(jí)，20%僅達(dá)到合格等級(jí)。在評(píng)價(jià)過(guò)程中，絕大多數(shù)學(xué)生能對(duì)作品的設(shè)計(jì)、組裝、使用、優(yōu)化提出獨(dú)到的見(jiàn)解。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量表幫助學(xué)生回顧和反思空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”在組裝和使用過(guò)程中需要注意的各種細(xì)節(jié)和要點(diǎn)，達(dá)到以評(píng)促學(xué)的目的。

3.2.3 任務(wù)五：優(yōu)化并反思空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”

［學(xué)習(xí)素材5］家用空氣質(zhì)量檢測(cè)器中配備傳感器，主要原理為基于光學(xué)傳感技術(shù)，通過(guò)光反射或光散射，經(jīng)過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理得到污染物的指標(biāo)（見(jiàn)圖8）。

［學(xué)習(xí)活動(dòng)10］小組合作，回答下列問(wèn)題：

（1） 如何對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行更加準(zhǔn)確的檢測(cè)？

（2） 通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，對(duì)于空氣質(zhì)量檢測(cè)你有哪些收獲？

［討論交流1］受限于學(xué)習(xí)內(nèi)容的進(jìn)階性，不能根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)對(duì)甲醛、TVOC等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，但是目前已經(jīng)研制出更為精準(zhǔn)的傳感器，能對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行更加準(zhǔn)確的檢測(cè)。

［討論交流2］對(duì)空氣質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)有了更加全面的認(rèn)識(shí)，應(yīng)更加愛(ài)護(hù)地球上的空氣資源；學(xué)會(huì)運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)從定量角度解決真實(shí)問(wèn)題，體會(huì)到理論知識(shí)與實(shí)際操作之間的差異性。

［學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)］（1）能通過(guò)傳感器的介紹明確空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”的優(yōu)化方向；（2）能流暢表達(dá)空氣質(zhì)量檢測(cè)相關(guān)的收獲與反思。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)常用傳感器的介紹，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到傳感器對(duì)空氣質(zhì)量檢測(cè)的重要性，為空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”的優(yōu)化提供思路。通過(guò)對(duì)收獲進(jìn)行討論交流，幫助學(xué)生進(jìn)行反思和提升。

［課后作業(yè)］結(jié)合評(píng)價(jià)結(jié)果和優(yōu)化反思的內(nèi)容，繼續(xù)完善本組空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”的設(shè)計(jì)思路與作品制作。

4 教學(xué)反思

4.1 跨學(xué)科實(shí)踐中學(xué)生完成任務(wù)情況的分析

通過(guò)對(duì)120名學(xué)生進(jìn)行追蹤：（1）對(duì)于第一課時(shí)課后作業(yè)，絕大部分學(xué)生能以小組合作的形式完成。（2）只有30%的學(xué)生在不需要教師提醒的前提下關(guān)注了風(fēng)扇的風(fēng)量并能正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)換算，而50%的學(xué)生需要在教師提醒的前提下先找到風(fēng)扇的風(fēng)量再進(jìn)行數(shù)據(jù)換算，剩下20%的學(xué)生由于計(jì)算能力欠缺無(wú)法完成數(shù)據(jù)換算。

4.2 跨學(xué)科實(shí)踐中需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

4.2.1 跨學(xué)科實(shí)踐的教學(xué)設(shè)計(jì)的反思

將跨學(xué)科實(shí)踐放在新授課完成之后，有利于學(xué)生對(duì)核心知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)整合后用以解決新中考情境類(lèi)問(wèn)題。例如本課例中，學(xué)生通過(guò)空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”的組裝和使用，依據(jù)“物質(zhì)性質(zhì)與變化”構(gòu)建“物質(zhì)的分離與提純”思維模型，為應(yīng)對(duì)新中考“物質(zhì)分離與提純”實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)問(wèn)題打下基礎(chǔ)。

4.2.2 跨學(xué)科實(shí)踐的教師行為的反思

教師需要把問(wèn)題設(shè)置在學(xué)生的能力范圍內(nèi)，及時(shí)根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。例如當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)小組合作傾向弱、反思交流不充分、方案設(shè)計(jì)不全面等問(wèn)題時(shí)，教師需要立刻予以指導(dǎo)，既能幫助學(xué)生明確自身的不足和努力的方向，又能將任務(wù)目標(biāo)具體化。

4.2.3 跨學(xué)科實(shí)踐的學(xué)習(xí)成效的反思

教師需要關(guān)注不同層次的學(xué)生，要盡量保障全體學(xué)生的參與才能達(dá)到應(yīng)有的學(xué)習(xí)效果。例如本課例中，選擇將不同層次的學(xué)生分在同一小組，可讓每個(gè)學(xué)生都能發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)；將邏輯能力強(qiáng)的學(xué)生安排參與項(xiàng)目作品的設(shè)計(jì)；表達(dá)能力強(qiáng)的學(xué)生參與項(xiàng)目作品的介紹；動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生參與項(xiàng)目作品的組裝；質(zhì)疑能力強(qiáng)的學(xué)生參與項(xiàng)目作品的反思；創(chuàng)新能力強(qiáng)的學(xué)生參與項(xiàng)目作品的優(yōu)化等。他們?cè)谕瓿勺约荷瞄L(zhǎng)工作的時(shí)候還會(huì)對(duì)其他工作充滿(mǎn)好奇，綜合能力較強(qiáng)的學(xué)生也會(huì)帶領(lǐng)綜合能力較弱的學(xué)生一起進(jìn)步，最終使每個(gè)參與學(xué)習(xí)的學(xué)生的能力都會(huì)有所提高。

參考文獻(xiàn)：

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［3］王磊.基于學(xué)生核心素養(yǎng)的化學(xué)學(xué)科能力研究［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2017：359～380.

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