基于地方特色的化學(xué)跨學(xué)科項目化學(xué)習(xí)的設(shè)計與實踐研究

摘要：以“雙獅精細化工廠氯堿工業(yè)廢水二次凈化”為例，通過利用張家港當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢結(jié)合初中跨學(xué)科實踐活動的開展，激發(fā)學(xué)生的參與熱情；通過“學(xué)生分組對工作人員的訪談以及實地參觀”培養(yǎng)學(xué)生團隊合作與交流溝通能力；通過了解氯堿工藝流程過程以及廢水處理過程，引導(dǎo)學(xué)生依托化學(xué)學(xué)科融合其他學(xué)科解決問題，促進學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科" 氯堿工業(yè)" 項目化" 地方特色

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中要求學(xué)生必須進行跨學(xué)科實踐活動，且所用課時不少于化學(xué)學(xué)科總課時的10%，并設(shè)置了10個跨學(xué)科實踐活動供選擇使用，但是跨學(xué)科實踐活動對于大多數(shù)教師仍是一個陌生概念，教師對開展跨學(xué)科實踐活動設(shè)計的陌生，設(shè)計的任務(wù)之間并無核心問題和重要概念的貫穿和統(tǒng)領(lǐng)，缺失跨學(xué)科知識，導(dǎo)致真實情境任務(wù)分析時不全面等問題。

為幫助學(xué)生更好地解決真實情境問題，教師需要在跨學(xué)科實踐活動的基礎(chǔ)上，結(jié)合地方特色以、學(xué)校以及自身情況，探索研發(fā)項目式學(xué)習(xí)，把項目化學(xué)習(xí)融入跨學(xué)科實踐活動中。

一、""" 資源分析和選題確定

國家出臺了《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》和《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》，法規(guī)中明確化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)以及工業(yè)聚集區(qū)應(yīng)當(dāng)采取防滲漏等措施，并建設(shè)地下水水質(zhì)檢測并進行監(jiān)測，防止地下水污染；為減少水體污染，并制定了一系列的水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。德積工業(yè)園區(qū)作為工業(yè)聚集區(qū)，理應(yīng)共同遵守廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，更何況德積有很大一部分工廠是緊鄰長江沿岸。

德積附近的化工廠眾多，涉及種類多樣，例如：興港化工廠主營汽車用涂料、粘合劑、清洗劑等；天妃化工廠主營固體氫氧化鈉的制造、廢品塑料制品加工等；宏圖化工廠主營固堿、片堿、硫酸鎳制造等；陶氏化工主營聚醚等；雙獅主營硫酸、有機氯系列化工產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)；調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，大部分化工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品大多與有機化學(xué)相關(guān)，而初中主要研究的內(nèi)容是基礎(chǔ)無機，因此在眾多的化工廠中選擇了雙獅精細化工有限公司，以該公司主營的燒堿工業(yè)為主，探究氯堿工業(yè)中的廢水處理。

二、""" 活動方案的制定

筆者依據(jù)確定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，結(jié)合ADI教學(xué)模式的階段要素，以“問題線-任務(wù)線-活動線”的形式，對跨學(xué)科實踐活動進行了規(guī)劃。

三、活動方案的實施

筆者在實踐班級中，利用1課時在課堂中進行了活動啟動，并通過師生互動的方式，讓學(xué)生了解活動的規(guī)劃，并對其中一些環(huán)節(jié)進行討論，如活動內(nèi)容、合作方式等，以使學(xué)生明了活動選題的背景、學(xué)習(xí)的目標(biāo)，了解“為什么做”“需要做什么”“怎么做”等問題。

四、實地參觀與訪談

班級一共48人，按照12人為一組，分為4組，根據(jù)學(xué)生的觀察能力以及社交能力進行分工：工廠、檢測公司實地考察組負責(zé)觀察化工廠氯堿工業(yè)的工藝流程、廢水處理裝置和廢水檢測流程，訪談組負責(zé)對工作人員的訪談，每組都配有組長，負責(zé)跟進進度，起調(diào)控作用。交流討論過程需要全體參與，每個環(huán)節(jié)互有分工。

實地考察與訪談分為四部分：氯堿工業(yè)的工藝流程考察、檢測公司檢測工藝考察、化工廠廢水處理人員的訪談和檢測廢水檢測操作人員訪談。考慮到化工廠的特殊性以及檢測單位的接納能力有限，各小組選出6人主要負責(zé)凈化流程考察與設(shè)計同學(xué)前去訪談和考察，另有6人前往化工廠氯堿工業(yè)的生產(chǎn)一線了解氯堿工業(yè)的實際生產(chǎn)流程以及簡單記錄合作化工廠的氯堿工業(yè)的工業(yè)流程，以備后續(xù)的廢水成分分析。在完成實地考察與訪談后，各小組完成提前制定好的調(diào)查報告。

五、實踐結(jié)果

在學(xué)生完成活動相關(guān)匯報與制作后，筆者利用1課時，用以給學(xué)生展示小組合作下的氯堿工業(yè)廢水凈化裝置設(shè)計，及相關(guān)資料整理的匯報。

六、實踐反思

這一活動歷時接近三周，氯堿工業(yè)的前期調(diào)查訪談開展的較為順利，但是在除雜凈化裝置的設(shè)計方面存在一定的困難，因此造成了時間上的拖延。在裝置設(shè)計上，第一由于硫酸根檢測儀器通常都是單獨購買的，成套的能與管道連接在一起的專業(yè)檢測需要定制，這導(dǎo)致設(shè)計與實際操作時存在一定的出入。第二，由于筆者自身能力的有限性，對于除雜凈化裝置想法較為簡單，與專業(yè)人員溝通后發(fā)現(xiàn)仍有很多的不足，因此在對學(xué)生的設(shè)計提出修改意見時總有些力不從心。

此外，在項目進行的過程中出現(xiàn)了一些沒有預(yù)設(shè)到的地方，如對實際工廠凈化裝置進行考察時發(fā)現(xiàn)，工廠的實際凈化裝置是成套購買的，負責(zé)凈化的操作人員對儀器進行的后期維護便是進行耗材的更換，對內(nèi)部深層次的原理僅作簡單的了解。

通過本次跨學(xué)科實踐活動，深化了學(xué)生根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)對物質(zhì)進行檢驗以及分離知識的運用，又通過除雜凈化裝置的設(shè)計鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力。在學(xué)習(xí)過程中，訪談、設(shè)計、優(yōu)化、制作等一系列活動，都是學(xué)生在日常教學(xué)中難以接觸到的內(nèi)容，學(xué)生從這些活動中能深感知識的用途以及自身的不足，更感學(xué)習(xí)的重要性。

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