
摘" "要:文章以“造紙”為載體,基于項目式教學開展主題式復習,設計了“認識造紙”“處理廢水”“制備造紙添加劑”三個項目活動。通過對古法造紙流程的認識,對廢液處理方法的思考與討論,以及自主設計實驗方案制備造紙添加劑,將結構化知識應用于真實的社會實踐,體驗科學探究過程,啟迪學生化學學科思維,培養學生科學實踐能力,提高學生科學素養,發展核心素養,感悟化學學科價值與魅力。
關鍵詞:項目式教學;主題式復習;真實情境;學科價值
《義務教育化學課程標準(2022年版)》明確指出:創設真實問題情境,倡導“做中學”“用中學”“創中學”,開展項目式學習[ 1 ]。項目式教學是一種以學生為中心的教學方法,它通過讓學生參與真實或模擬的項目來獲得知識和技能。通過真實的情境任務,在驅動性問題的引導下,以小組合作的形式進行學習的一種方式。通過項目任務引導學生進行深度學習,促進其認知發展,幫助其內化知識為能力和素養[ 2 ]。在項目式教學中,學生通常需要在教師的指導下,圍繞一個中心主題或問題進行探究,通過設計真實情境下不同陌生度和復雜度的問題解決活動,引導學生通過小組合作、實驗探究、討論交流等多樣化方式解決問題,促進學生核心素養的發展。
1" 教學主題內容及教學現狀分析
首先,這一課程內容與工農業生產和學生的日常生活緊密相關。學生可能已經對某些酸(如食醋、檸檬)、堿(如熟石灰)和鹽(如食鹽)的性質有了初步了解。然而,這些知識通常是零碎的,甚至有些理解可能還停留在一知半解的基礎上。因此,課程的一個重要目標是幫助學生系統化和深化這些知識,并培養他們的探究能力。
其次,學生在學習過程中往往只關注表面現象,而忽視探究現象背后的本質問題。他們可能只記住課堂上的探究結論,而忽視運用這些知識去解釋實際生活中的現象。因此,課程設計需要引導學生從個別問題中歸納出一般規律,并鼓勵他們將所學知識應用于實際情境中。
此外,學生在學習化學反應時,通常只關注教材中的反應,而難以將知識遷移到新的情境中。這導致他們在書寫不熟悉的化學方程式時可能會遇到困難。因此,課程應該注重幫助學生建立知識網絡,培養他們全面考慮問題的能力。
在教學效果方面,通過本課程的學習,學生應該能夠復習酸堿鹽的基本化學性質,掌握基礎的實驗操作,并具備一定的問題探究能力。課程設計以實驗探究為主題,通過項目式教學,創設“造紙”問題情境和引導式提問,激發學生的思考和創造力。同時,教師提供適當的指導,幫助學生設計實驗方案,并理解中和反應的微觀實質。本節課的設計和教學注重從學生的實際生活經驗出發,培養他們的探究能力和科學思維,同時幫助他們建立知識的網絡,提高解決問題的能力。
2" 教學目標
(1)通過對造紙原料、廢水處理的分析,讓學生在運用酸堿鹽的知識解決實際問題中,感受從生活走向化學、從化學走向社會。認識化學在解決與材料、環境等相關問題中的作用,體會化學是推動人類社會可持續發展的重要力量。樹立建設美麗中國、為全球生態安全作貢獻的信念;主動踐行節約資源、環境友好的生活方式,樹立人與自然和諧共生的科學自然觀和綠色發展觀[ 3 ]。
(2)能基于不同類別物質之間的反應關系,設計實驗方案,分析、解釋有關的實驗現象,進行證據推理,得出結論。體會從個別到一般,再從一般到個別的認識思路和方法。
(3)認識依據物質元素組成和結構特點對物質進行分類,培養分類觀念。基于酸堿鹽的化學性質與組成和結構的關系,建立“類別 → 組成結構→性質→用途”的認知模型,提升認識思維。
(4)能基于真實情境,依據物質的性質和類別,設計物質的轉化路徑和制備方法,體現化學學科運用價值。
3 教學思路
造紙是我國四大發明之一,這是學生小學就學習過的知識,但是造紙具體涉及的步驟,及這些步驟中 包含的化學知識是學生所不了解的。因此,本節課選取“造紙”為主題情境,帶領同學探秘造紙中涉及到的化學知識,具體設計思路如圖1所示。
4" 教學流程
4.1" 建立模型1,酸堿鹽知識結構化
【活動1】 認識造紙。
【引入】 明代《天工開物》里詳細記錄著從樹皮到紙張制作流程。
【視頻】 四川夾江竹紙。
問題:在視頻中我們了解到,其中一個環節是將石灰與水混合漚制,這里的石灰指的是生石灰,在與水混合后會生成什么物質?請以小組為單位設計實驗證明有Ca(OH)2生成。
設計意圖:引導學生感受古法造紙在促進世界文明方面做出的貢獻,增強學生的民族自尊心和自豪感。
【活動2】 處理廢水。
問題1.造紙產生的廢水能直接排放嗎?
問題2.怎么檢驗廢水的堿性?
問題3.選擇什么試劑處理廢水,使其顯中性?
設計意圖:建立酸堿鹽的的知識結構化模型
4.2" 建立模型2,認識物質思路結構化
請學生以鹽酸和硫酸為例,構建同類物質性質與其組成結構、用途之間的關系。
設計意圖:建立認識物質思路的結構化。
4.3" 模型應用
【活動3】 造紙添加劑的制備。
資料:硫酸鋅可以作為紙張表面涂布的一種添加劑,有助于提高紙張的強度、光澤和白度,還能夠起到抗菌防腐的作用。
思考:運用分類觀念,從物質組成和物質變化兩個視角思考,交流討論、設計制備ZnSO4的實驗方案。
設計意圖:應用不同類別之間的反應關系尋找制備物質的原料。
5" 作業設計
(1)維生素C泡騰片的主要成分:維生素C(C6H8O6)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、檸檬酸(H3Ci)、甜菊糖苷、胭脂紅。
①請推測檸檬酸具有哪些化學性質? 并說出你推測的依據。
②請以小組為單位利用所給實驗藥品和儀器探究檸檬酸的化學性質。
③根據檸檬酸的化學性質,解釋維生素C泡騰片放入水產生氣泡的原因;依據檸檬酸的化學性質,你能推測檸檬酸有哪些用途?
【評價】 診斷學生是否從類別的角度認識,并能從一般到個別的演繹思想,設計實驗的能力,并從實驗中獲取證據推理出結論。
(2)利用酸溶液去除鋼鐵表面銹著物如氧化鐵的方法稱為酸洗。酸洗是清潔金屬表面的一種方法,硫酸是常用的酸之一。
①寫出用硫酸除去鋼鐵表面銹蝕氧化鐵的化學方程式:________________。
②酸洗時能否將鐵制品長時間浸泡在酸中?為什么?基于此,酸洗時應注意什么問題?
③清洗銹著物后的廢液中仍含有少量硫酸,若直接倒入下水道會造成鐵管腐蝕,所以需要將廢液處理后再排放。你的處理方法是:________________。
(3)廚房清潔劑主要利用其堿性除油污,主要成分是堿,某廚房有一袋久置的清潔劑,設計實驗探究該清潔劑是否有效,并談談使用和保存廚房清潔劑的注意事項。
(4)查閱資料,了解相關滅火器的種類。利用酸堿鹽的知識設計并自制簡易滅火器。
6" 教學反思
酸堿鹽的知識是初中化學階段化合物知識部分的重點教學內容。以前教師總是認真地演示每個實驗,得出物質的一條條化學性質,然后歸納出它們的通性,最后再由學生完成學生分組實驗。這樣做看起來條理非常清楚,但是學生的學習主動性和積極性沒有被充分調動起來,學生是被動學習,學習效果不佳,這顯然不符合新課程要求,也不是學生需要的現代課堂。
本節課以“造紙”為載體,基于項目式教學開展主題式復習,設計了“認識造紙”“處理廢水”“制備造紙添加劑”三個項目活動。通過對古法造紙流程的認識,對廢液處理方法的思考與討論,以及自主設計實驗方案制備造紙添加劑,以分類觀和微粒觀統整酸堿鹽的組成與性質專題復習,將分類觀和微粒觀、化學實驗等科學基本觀念融合在教學的各個環節。認識依據物質元素組成和結構特點對物質進行分類,基于酸堿鹽的化學性質與組成和結構的關系,建立“類別 → 組成結構→性質→變化”的認知模型。基于真實情境,解決真實問題,使學生感受化學學科的價值。
7" 教學展望
通過項目式復習,學生能夠在項目中深入探討酸堿鹽的性質、變化和應用,從而加深對化學知識的理解。并認識到造紙工業對環境的影響,探討如何通過改進工藝和回收利用以減少污染,思考如何使用可再生資源和提高能源利用率,進一步深化理解環境保護和可持續發展的重要性。通過本節課學習能夠將酸堿鹽的知識與實際生活中的應用相結合,提高學習的綜合性和實踐性。通過實驗、觀察和數據分析,能夠培養學生的科學思維,提高問題解決能力。在項目中進行團隊合作,學生能夠提高溝通、協作和分工合作的能力,鼓勵學生在項目中提出創新的想法和實踐,提高創新意識和能力。通過項目成果的展示和評估,教師能夠全面了解學生的學習情況,為教學提供反饋和指導。總的來說,造紙中再識酸堿鹽教學,旨在通過將化學知識與實際應用相結合,提高學生對造紙過程的科學理解,培養實驗技能和綜合學科知識,同時強調環境保護和可持續發展的重要性。
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)[S].北京:北京師范大學出版社,2022.
[2] 王猛,鮑繼才.初中化學“常見的酸復習”的項目式教學設計與實施:潔廁劑的探秘[J].化學教與學,2023(12):28-32,41.
[3] 陳潔.主題化教學在初中化學課堂中的應用[J].試題與研究,2023(27):27-28.