《化学与可持续发展-化学视角下的疫情生活》跨学科实践活动：疫情中废弃口罩的处理 教学设计

《化学与可持续发展——化学视角下的疫情生活》跨学科实践活动：疫情中废弃口罩的处理（宣城市阳光中学教师姓名；李冬梅指导教师：盛俭发张益胜）一、功能与价值《义务教育化学课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）将跨学科实践活动作为促进学生核心素养发展重要方式和育人方式变革的有效载体，本活动即是在该理念指导下，结合“化学与可持续发展——化学视角下的疫情生活”单元教学中相关内容专门设计的跨学科实践活动。本活动属于化学与能源、环境领域的实地调查类实践活动，具有重要的现实意义。旨在通过这一原创性的跨学科实践活动，加深学生在本单元第1课时“疫情生活中的营养与健康”中对不同营养物质所含热值的认识；同时应用于第3课时“疫情生活中的能源与环境”中问题的解决此外，本活动设计也为学生深入理解化学反应中的能量变化奠定了基础。虽然本活动设计的主题不是直接源自新课标提供中10个跨学科实践活动主题。但本活动凸显了新课标中“化学与社会·跨学科实践”主题下的化学与健康、能源、环境等内容，并涉及到物理、数学等相关学科知识。通过本活动体现了需要综合运用各学科知识，采用合适的方法和工具解决实际问题，有效使用科学技术，以及合作、协同创新解决问题的重要性。本活动有助于培养学生在解决真实情境问题和完成综合实践活动中，与他人分工协作、沟通交流、合作问题解决的能力和勇于克服困难的坚毅品质；有助于学生逐步形成化学学科能促进人类文明和社会可持续发展的正确的积极的认识；能培养学生运用化学知识对生活及社会实际问题作出正确判断和合理决策；能帮助学生形成节约资源、保护环境的习惯，从而培养学生科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养的发展。二、内容结构“疫情中废弃口罩的处理”实践活动涉及多个学科的内容：废弃口罩的处理过程是核心内容，属于化学学科内容；学生实验活动“测量口罩燃烧的能量”用到的公式Q=cm△t属于物理学科相关知识；活动中相关数据的处理属于数学学科相关知识。本活动内容体现了化学在解决与环境、能源等相关问题中的作用，尤其展示了废弃物处理的无害化、减量化、资源化三大原则,体现了废弃物也是人类非常重要的一种资源。三、活动设计及实施“疫情中废弃口罩的处理”是一个综合、复杂、开放的实践活动。通过实践活动产生问题，明确解决的问题进行相应活动。整个实践过程通过环环相扣的四个核心活动，让学生经历完整的问题解决过程。活动1：结合当前生活真是情境，明确实践活动的核心问题。通过学生调查，查阅相关资料，了解使用后的口罩属于什么垃圾，解决废弃口罩的前段处理问题。通过活动，了解到垃圾分类的重要性，培养垃圾分类意识。活动2：解决废弃口罩的终端处理问题，先制定调查方案，进行实地调查，总结调查结果。经过活动，结合社会生活实际，引发问题：宣城市每天产生多少废弃口罩？燃烧产生多少能量，产生多少度电？活动3：解决实地调查过程中的产生的新问题，明确实验活动：测量口罩燃烧的能量。查阅相关资料，结合数学、物理学科相关知识，设计实验，确定装置，进行实验活动，结合定量分析。活动4：结合实地调查活动和实验活动，明确需要解决的问题。实验室燃烧口罩时，有刺激性气味产生，固废处理公司焚烧产生的烟气是达标的，结合化学物质转化观念了解工厂烟气处理流程。活动设计与实施活动任务驱动问题项目活动素养发展目标废弃口罩的前端处理1.为什么要处理？2.如何处理？1.课前学生调查2.课上学生讨论，形成分类处理观念3.查阅资料，调查处理方式1.体会产生的废弃物对环境的影响，产生研究热情，增强环保意识2.体会垃圾分类的重要性废弃口罩的终端处理1.处理途径有哪些？有什么影响？2.宣城市废弃口罩的处理方式3.如何制定调查方案？4.需要解决哪些问题？5.小组如何分工？1.查阅资料2.实地调查3.总结调查结果，产生问题1.能积极参与社会调查实践活动，能克服困难，敢于面对陌生的、不确定的挑战2.能与他人分工协作、沟通交流、合作解决问题。测量口罩燃烧的能量1.宣城市每天产生多少废弃口罩？2.燃烧废弃口罩释放多少能量？产生多少度电？3.如何测量燃烧释放的能量？1.实验原理2.设计实验3.改进实验装置4.进行实验5.数据处理1.能综合运用各学科知识，设计解决实际问题的方案2.能规范的进行实验3.能正确分析处理数据烟气的工业处理流程1.实验室燃烧，有刺激性气体产生，废物处理工厂烟气为什么没有？2.工业烟气的处理流程是什么？1.实地调查2.梳理调查结果建立物质转化视角，有意识地应用化学反应降低污染物排放的应用意识四、学生表现评价活动表现评价主要通过收集和分析学生在活动中的表现，诊断学生核心素养发展过程中的收获和问题。在实践过程中及时的进行活动评价，以评价促进学生反思，改进实践活动设计，达成知识与能力、课内和课外诊断相结合的功能。本活动设计了形式多样化的评价方式如活动过程性评价量表、绘制学习手抄报等，目的是为了多方面、全方位的进行评价，从而实现教-学-评的有机结合。合理开展自评、互评和教师评价，及时反馈学生的学习状态，帮助学生反思、调整学习方法，帮助教师改进教学，促进学生核心素养的发展。下面为活动中的两个过程性评价量表：1.实践活动表现评价评价维度评价等级合格良好优秀实践活动能制定粗略的调查方案，进行相关调查制定调查方案，了解调查的问题，有调查结果制定完善的调查方案，明确调查的问题，呈现调查结果合作交流有简单的分工，完成部分任务，体现小组合作分工明确，展现较充分的合作，完成各项任务分工明确合理，成员积极协同合作完成各项任务，成员间及时沟通，互相帮助，克服困难完成调查活动情感态度兴趣不是太大，跟随成员完成调查有一些兴趣，能完成调查，了解调查的意义调查兴趣浓厚，积极参与调查，同时能树立节约资源、保护环境的意识2.学生实验活动评价评价项目评价内容评价等级合格良好优秀实验知识能知道测量物质燃烧能量的方法实验方案设计能积极参加讨论，勇于表达观点能设计实验方案能知道测量物质能量的步骤设计的实验方案可操作性强实验探究过程能规范安全的进行实验操作能正确、完整、如实的记录数据能积极解决实验中遇到的问题实验结论数据使用合理，能正确处理数据结算结果正确，得出正确结论能达到预期实验目的解释拓展能积极思考，改进实验能合理选择使用能源五、活动反思本活动强化了育人价值，通过设计多样化的实践活动，提升了学生运用多学科知识解决真实问题的能力。本活动将知识与社会教育融为一体，从废弃口罩的处理活动中能体会化学的现实价值，这种教育方式悄无声息的影响学生的思维，改变学生的观念，发展他们的社会责任，引导学生对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断，强化其社会参与意识，最终促进学生核心素养的发