培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

於飛　吳健鋒　陸國(guó)琴

【摘要】文章以滬教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)“幾種重要的鹽”中有關(guān)碳酸氫鈉的教學(xué)為例，以“探秘泡騰片”為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主題，圍繞“認(rèn)識(shí)泡騰片”“再探泡騰片”“應(yīng)用泡騰片”三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，闡述培育學(xué)生核心素養(yǎng)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐策略。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué)；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；核心素養(yǎng)

作者簡(jiǎn)介：於飛（1970—），男，江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)教師發(fā)展中心。

吳健鋒（1983—），女，江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)茅以升實(shí)驗(yàn)學(xué)校。

陸國(guó)琴（1976—），女，江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)教師發(fā)展中心。

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)而逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力［1］?；瘜W(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)包括化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，開展化學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生這幾種核心素養(yǎng)的有效路徑。文本以滬教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)“幾種重要的鹽”中有關(guān)碳酸氫鈉的教學(xué)為例，以日常生活中的常見(jiàn)物品Vc泡騰片（以下簡(jiǎn)稱“泡騰片”）為載體，闡述培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐策略。

一、教材分析

本課是滬教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第七章第三節(jié)“幾種重要的鹽”中有關(guān)碳酸氫鈉的內(nèi)容。碳酸氫鈉俗稱小蘇打，在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，是一種生活中常見(jiàn)的鹽，也是后續(xù)高中學(xué)習(xí)的重要物質(zhì)。泡騰片是日常生活中常見(jiàn)的物質(zhì)，碳酸氫鈉是其重要的成分。

二、教學(xué)目標(biāo)

⒈體會(huì)科學(xué)探究的價(jià)值，建構(gòu)探究事物的認(rèn)知模型，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀念。

⒉觀察與分析泡騰片溶于水產(chǎn)生的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與實(shí)踐素養(yǎng)。

⒊設(shè)計(jì)測(cè)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(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

⒋了解泡騰片的應(yīng)用，感受化學(xué)在生活中的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)。

三、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)

“探秘泡騰片”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)包括以下3個(gè)核心任務(wù)：1.泡騰片溶于水產(chǎn)生的氣體及反應(yīng)原理是什么？2.泡騰片中的碳酸氫鈉有什么性質(zhì)？其含量如何測(cè)定？3.在日常生活中如何正確使用泡騰片？項(xiàng)目式學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

四、實(shí)施過(guò)程

教師播放利用泡騰片、水、油模擬海底火山噴發(fā)實(shí)驗(yàn)的視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并提出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題：“探究并解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因?！睂W(xué)生觀看視頻后提出問(wèn)題：“泡騰片的主要成分是什么？為什么加入泡騰片會(huì)產(chǎn)生這一神奇的現(xiàn)象？泡騰片中的主要物質(zhì)有哪些性質(zhì)？怎樣正確使用泡騰片？”教師讓學(xué)生開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，并確定學(xué)習(xí)主題為“探秘泡騰片”。

⒈認(rèn)識(shí)泡騰片

首先，教師提供泡騰片資料卡，并提出問(wèn)題：“泡騰片投入水中后產(chǎn)生的氣體是什么呢？”學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，猜想氣體為氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳等，并依據(jù)泡騰片的功能描述“補(bǔ)充人體維生素C，增強(qiáng)抵抗力”，排除了有毒氣體一氧化碳和可燃?xì)怏w氫氣。教師讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明猜想的合理性。學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)方案：“用帶火星的木條檢驗(yàn)氣體后，再將氣體通入澄清石灰水中。”接著，學(xué)生開展分組實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論：泡騰片產(chǎn)生的氣體是二氧化碳。

其次，教師讓學(xué)生思考：“為什么泡騰片溶于水后會(huì)產(chǎn)生二氧化碳？”學(xué)生提出以下猜想：泡騰片中的碳酸氫鈉與檸檬酸在水中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；泡騰片中的碳酸氫鈉與乳糖在水中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；泡騰片中的檸檬酸與乳糖在水中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?；诖?，教師讓學(xué)生設(shè)計(jì)并開展分組實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷反應(yīng)能否發(fā)生。學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論：碳酸氫鈉和檸檬酸在水中發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳。

最后，教師讓學(xué)生根據(jù)碳酸氫鈉和檸檬酸在水中反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)解釋海底火山噴發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理。學(xué)生回答道：“當(dāng)泡騰片投入水中后，碳酸氫鈉與檸檬酸反應(yīng)生成二氧化碳，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w把水帶到油中，而油與水不相溶，所以水又沉下來(lái)，產(chǎn)生類似火山噴發(fā)的現(xiàn)象?！?/p>

⒉再探泡騰片

首先，教師提出問(wèn)題：“碳酸氫鈉能與檸檬酸發(fā)生反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)室還有哪些常見(jiàn)的酸？它們能否與碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)呢？”學(xué)生開展分組實(shí)驗(yàn)，觀察碳酸氫鈉與稀鹽酸、稀硫酸能否發(fā)生反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生總結(jié)出碳酸氫鈉的第一個(gè)化學(xué)性質(zhì)：與酸（稀鹽酸或稀硫酸等）能反應(yīng)生成二氧化碳。

其次，教師讓學(xué)生了解泡騰片的儲(chǔ)存方式，提出問(wèn)題：“為什么泡騰片的儲(chǔ)存要強(qiáng)調(diào)低溫、避光？”學(xué)生提出猜想：“碳酸氫鈉受熱易分解?！苯處熥寣W(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明碳酸氫鈉受熱易分解。學(xué)生開展小組合作，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和裝置圖，在組內(nèi)分享設(shè)計(jì)圖，闡述設(shè)計(jì)思路，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案開展實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生總結(jié)出碳酸氫鈉的第二個(gè)化學(xué)性質(zhì)：受熱易分解。

最后，教師讓學(xué)生測(cè)定每片泡騰片中碳酸氫鈉的含量。學(xué)生利用泡騰片與水反應(yīng)生成二氧化碳的性質(zhì)，通過(guò)測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量來(lái)計(jì)算樣品中碳酸氫鈉的含量，并開展了如下實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)圖1）。

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生得出如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表2），教師讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算二氧化碳的質(zhì)量。

依據(jù)質(zhì)量守恒定律，學(xué)生算出生成的二氧化碳質(zhì)量為0.5g。教師讓學(xué)生探究這種方法可能存在哪些誤差。學(xué)生開展小組討論，分析實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生的誤差及原因。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生的誤差，重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置（見(jiàn)圖2）。教師提出問(wèn)題：“該實(shí)驗(yàn)裝置是否合理，如何改進(jìn)？”學(xué)生通過(guò)交流討論，得出最終的實(shí)驗(yàn)方案（見(jiàn)圖3）。教師總結(jié)道：“定量分析法是化學(xué)學(xué)科中研究物質(zhì)組成的重要方法。事實(shí)上，該方案還存在一定的誤差，隨著今后的不斷學(xué)習(xí)，我們將用到更科學(xué)全面的方法對(duì)泡騰片的組成進(jìn)行分析?！?/p>

⒊應(yīng)用泡騰片

教師提出“我們?cè)谌粘Ｉ钪腥绾握_使用泡騰片”的問(wèn)題，并播放視頻“Vc泡騰片應(yīng)當(dāng)這樣喝”。在觀看視頻后，學(xué)生了解了泡騰片的正確使用方法，樹立了正確的化學(xué)觀念。教師說(shuō)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(guó)化學(xué)家侯德榜發(fā)明的聯(lián)合制堿法，其主要產(chǎn)物之一就是碳酸氫鈉?！苯又?，教師播放視頻，向?qū)W生介紹獲得“新中國(guó)第一號(hào)發(fā)明證書”的“侯氏堿法”。通過(guò)觀看視頻，學(xué)生了解了侯氏堿法的重要價(jià)值，樹立了民族自信心和自豪感，產(chǎn)生了探究新事物的動(dòng)力。

⒋成果展示

學(xué)生對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，展示相應(yīng)成果。教師總結(jié)道：“通過(guò)認(rèn)識(shí)泡騰片、再探泡騰片、應(yīng)用泡騰片三個(gè)環(huán)節(jié)，我們了解了泡騰片這一生活常見(jiàn)物質(zhì)的成分、與水反應(yīng)的原理、成分定量測(cè)定方法及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，由此發(fā)現(xiàn)碳酸氫鈉在生活、醫(yī)藥中都有重要的作用?；瘜W(xué)源于生活，生活中處處充滿化學(xué)。化學(xué)的發(fā)展能改善生活，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。我們將在今后的學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)行更加深入的研究。”

五、教學(xué)反思

在本課例中，教師結(jié)合生活實(shí)際，開展項(xiàng)目式教學(xué)，精心設(shè)計(jì)三個(gè)既相互獨(dú)立又緊密聯(lián)系的學(xué)習(xí)任務(wù)，形成學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的基本操作范式。同時(shí)，教師設(shè)計(jì)問(wèn)題串，引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)，設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，讓學(xué)生樹立化學(xué)觀念，提升學(xué)生的科學(xué)探究與實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維［2］。

對(duì)于后續(xù)教學(xué)，教師擬進(jìn)行以下優(yōu)化：一是在泡騰片的選擇上，不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品成分有所不同，教師在今后的教學(xué)中可以讓學(xué)生在市場(chǎng)上尋找不同品牌的泡騰片，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)結(jié)果的說(shuō)服力；二是在泡騰片的應(yīng)用上，教師可以讓學(xué)生調(diào)查泡騰片的使用情況，自主查閱資料，進(jìn)一步開展學(xué)習(xí)，不斷優(yōu)化思考和解決問(wèn)題的路徑。

【參考文獻(xiàn)】

［1］中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［2］於飛，陸國(guó)琴.證據(jù)推理能力培養(yǎng)的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)：以“鋁及鋁合金”為例［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2021（15）：21-23.