初中化学单元教学中的项目式学习实践-以溶解现象教学为例

初中化学单元教学中的项目式学习实践--以溶解现象教学为例义务教育化学课程标准(2022年版)》聚焦学生核心素养的培养，倡导基于大概念的主题单元教学。以大概念统领具体知识,建立具体知识与大概念的对接,有利于促进学生从化学知识向核心素养的转化。笔者作为一名初中化学教师,始终在思考初中一学年的化学课程教学究竟应该给学生教些什么?什么样的能力才是学生将来真正需要的核心素养?宋心琦等认为:“中学化学教学能够使学生终身受益的不是具体的化学专业知识,而是影响他们世界观、人生观和价值观的化学思想观念;不是诸如分类实验、计算等特殊的方法和技能，而是影响他们思维方式和问题解决能力的、具有化学特点的认识论和方法论。”笔者认为项目式学习是一种新型的教学模式，主张学生在真实情境下学习,主动探究、解决真实的有学科价值的社会问题,并在解决问题的驱动下掌握学科概念、获得学科知识，同时培养学生的社会参与意识,最终达到促进学生核心素养形成与发展的目的，是实践学科大概念的单元教学的有效途径。本文以沪教版九年级化学下册第六单元“溶解现象”为例,采用项目式学习模式开展单元教学工作实践并进行课后教学反思。一、项目主题分析溶解现象”是《义务教育化学课程标准(2022年版)》五个学习主题之一“物质的性质与应用”的核心知识，“常见的物质”中水和溶液的一部分。溶液是学生日常生活中见得最多、应用最广的一类分散体系,与学生的生活实际有着密切联系。同时,初中化学所接触的化学变化(特别是酸碱盐之间的化学反应)多数是在溶液中进行的,因此，溶液教学是初中化学教学的一个重要环节。溶液教学涉及电离、溶解、溶质、溶剂、溶解度、饱和溶液、溶质质量分数等知识点,它们大多都是比较抽象的化学概念。而初中阶段,学生思维能力的发展却处于从形象思维到抽象思维的过渡时期,形象思维多于抽象思维,因此,抽象的化学基本概念不易被学生所理解,机械记忆一度成为学生学习这些基本概念的主要方式,学习过程变得枯燥乏味，导致学生学习化学的兴趣降低、两极分化严重。为提高教学质量，着眼沪教版第六章“溶解现象”,引入“植物营养液这样一个项目,将大单元设计理念融人教学设计中将抽象的化学基本概念教学形象化,是本课题设计的出发点。随着人们生活水平的提高,水培植物越来越多地走入日常生活中。水培又称营养液培,是一种新型的植物无土栽培方式,其所用营养液是多种化合物的水溶液,能均衡地提供植物生长所需的NPKCaMg等营养元素。在实际使用时,需要向营养液母液中通过加水稀释成一定溶质质量分数后才可进行使用不同的植物所需营养液的成分配比也有所不同。将植物的营养液作为第六章学习的一个主项目，下设营养液的形成(溶液的形成即物质在水中的分散)营养液的组成(溶液的组成)营养液的配制(一定溶质质量分数溶液的配制)等子项目,将整个单元内容建构成一个学生感兴趣的,来源于生活、用于生活的学习项目。二、项目的学习目标合理的学习目标是实施项目的指导思想，也是完成项目式学习的有力保障,因此,在实施项目前需要弄清楚学习目标是什么，基于化学学业质量标准所培养的化学学科关键能力是什么。结合课程标准的要求,笔者设计了如表1所示的项目单元学习目标三、项目实施过程1.教学环节子项目一为1课时,包含以下任务。任务1;创设情境,使学生对水培及营养液有所任务2:将不同物质分散到水中进行分组实验感受不同物质在水中的几种分散形式。任务3;结合电导率实验,深人理解蔗糖和食盐在水中分散过程的异同,学会从微粒角度理解溶解现象。任务4;结合实验,理解溶液的均一性和稳定性体会溶液的应用价值，对溶液的组成有初步认识。子项目二为2课时，包舍以下任务。任务1:观察一系列溶液(前项目中制得的含确酸钾和磷酸二的溶液、食盐溶液、糖溶液，以及稀盐酸、酒精溶液、碘酒现场配制的石灰水和氢氧化钠溶液),判断“谁溶解了谁”,掌握溶质、溶剂的念,知道溶液是由溶质和溶剂两部分组成的，同时体会溶质的性质对溶解能力的影响,感受物质溶解时的温度变化。任务2:通过上述溶液实例,交流了解溶质溶剂的状态和种类，知道水是一种重要的落剂。任务3:对比汽油、洗洁精除油污,认识乳化现象，了解除水以外的其他溶剂,体会溶剂的性质对溶解能力的影响。任务4:向石灰水中通人二氧化碳气体,学会判断发生化学反应后溶质、溶剂的情况。任务5;结合教材图表(几种作物无土培营养液中各溶质的质量分数),认识定量表示液组成的意义，知道溶质质量分数可以表示浓度。任务6:认识溶质质量分数的含义,学习计算落质质量分数的基本方法。以营养液中确酸铜溶质质量分数的计算为例将计算结果与适用的作物联系起来,体会化学知识在生活中的应用价值。任务7:针对不同作物的生长需要,学习溶液增浓和稀释的一般方法。子项目三为2课时,包含以下任务任务1:学生分组活动向一定量的水中不断加人食盐，同时观察绿豆在溶液中的浮沉变化,体会一定量的溶剂中不能无限溶解某种溶质，了解选种时对食盐溶液的溶质质量分数有一定的要求。任务2:探讨增大物质溶解量的方法并用硝酸钾过饱和溶液进行验证，从而体会溶剂的量和温度对溶液状态的影响，了解饱和溶液的含义。任务3:用上述含有食盐品体的饱和食盐水重复实验，体会温度对不同物质溶解能力的影响不同。任务4:探讨比较食盐和硝酸钾溶解能力大小的方案，了解溶解度的含义。任务5;结合室温下食盐的溶解度计算所配食盐饱和溶液的溶质质量分数。子项目四为1课时，包括以下任务。任务1;结合教材图表《硝酸钾在不同温度时的溶解度),绘制硝酸的溶解度曲线。任务2根据硝酸的溶解度曲线探讨能获取的信。任务3:配制热的硝酸钾浓溶薇进行冷却降温结合实验现象,交流降温过程中溶液状态及其溶质质量分数的变化情况,认识结晶品现象。任务4:对比热的浓食盐水在降温和蒸发过程中结品效果的不同,结合食盐的溶解度曲线分析原因掌握两种常见的结品方法。任务5:探讨利用结品进行混合物分离的具体。子项目五为1课时,包含以下任务任务1:计算配制不同溶质质量分数的硝酸溶液用于给水培绿豆作营养液时,需要硝酸钾的质量和水体积。任务2:选择实验仪器和药品,探讨实验步任务3:进行实验,书写标签,对结果作出评价任务4:交流使用不同溶质质量分数的营养液时,水培绿豆的生长情况,了解营养液对其生长的影响。2.教学实践下面以子项目一为例,介绍单元教学中落实学科核心素养的具体做法。教学流程详见图1任务1:了解水培植物如何获得营养[情境创设]家庭生活中需要对植物进行水培养植。学生通过查找资料,了解植物生长所需营养元素以及常见水培营养液的种类。设计意图:生活化的学习设计可以有效激发学生的学习兴趣,创设真实的生活实践情境,能有效引导学生知行统一。任务2:自制水培营养液[小组活动]学生用泥土化肥硝酸钾等物质自制水培营养液。设计意图:通过分组实验,学生近距离观察并比较泥土、食用油、硝酸钾、蔗糖和食盐等不同物质在水中的分散现象。结合不同物质在水中分散的差异进行讨论分类,从而对悬浊液、乳浊液的形成及特征有所了解。当问及硝酸钾、蔗糖、食盐在水中“看不见”了，说明它们可能是以什么形式分散在水中时,引导学生联想出可能是以肉眼看不见的微粒的形式分散在水中此时让学生观看蔗糖在水中分散的动画模拟视频,帮助他们进一步理解蔗糖在水中的分散过程。任务2的设计着眼于培养学生运用比较、分类、分析、综合等科学方法解决问题的能力。同时,将物质扩散到水中的宏观现象与微粒的运动自然联系在一起,引导学生学会透过宏观现象分析微观本质。任务3:什么是物质的溶解?[情境再创设]在水培植物营养液的实际使用中·般通过测定营养液的电导率控制营养液的质量。由此引入电导率以及电导率测定仪。设计意图:借助电导率测定仪,学生发现蔗糖和食盐在永中分散时,虽然同样是“消失不见”,但电导率有明显的差异,由此推测蔗糖和食盐在水中分散时，一定有着某些方面的不同之处,这不同之处肉眼无法辨别,但却可以通过电导率来显示。[模型建构]结合蔗糖水、食盐水电导率的明显差异,尝试绘制食盐在水中分散的微观示意图，并结合食盐固体不能导电的实验事实,进行模型修正。设计意图:培养学生基于实验事实进行证据推理建构模型的思维能力。通过比较蔗糖水与食盐水导电能力的差异,推断出与蔗糖在水中以分子形式分散不同,食盐在水中是以一种能导电的微粒分散的,这种微粒应该是离子,这是大部分学生都能想到的结论,但学生对钠离子和氯离子在水中究竟是结合在一起还是各自分开,产生了两种不同意见。为了论证到底哪种才是正确的,可以比较食盐固体与食盐水的导电性由实验结果可知,食盐固体是不导电的,而食盐固体中钠离子与氯离子是结合在一起的,从而推断出在水中钠离子与氯离子是分开且可以自由移动的。任务4:认识溶液。[小组讨论]结合糖和食盐在水中分散的相同点和不同点，归纳溶解的定义和溶液的定义。设计意图:引导学生运用归纳的方法认识溶解过程,形成一定的证据推理能力。结合蔗糖与食盐在水中分散的异同点，归纳出溶解是物质以分子(如蔗糖)或离子(如食盐)形式分散在水中的过程。同时，为了让学生直观感受溶液的特点，可以将食盐落液分成者干份后测试电导率,发现每份溶液的电导率基本相等这样学生对溶液的“均一性”和“稳定性”就有了直观理解。[情境再创设]教师展示图片,指出不同溶液在水培植物养植中有着不同的应用。设计意图:通过交流讨论,使学生体会溶液在生产生活中的应用价值。[小组活动]向硝酸钾溶液中加人少量磷酸二。设计意图:结合教材中几种作物营养液的介绍,对溶液的组成形成初步认识。四、项目学习评价项目学习评价把培养学生的自我评价能力作为教学目标之一,评价应该具有方向性和激励性。因此,学习评价是在真实的学习任务中进行的,是整个学习过程不可或缺的重要组成部分。以子项目五为例在完成配制一定溶质质量分数的硝酸钾溶液的实验过程中，设计学生互评与自评的环节,配以相应的评价交流表(见表2表3以学生进评价。此外,针对学生实践获得的成果一一一水培绿豆芽教师鼓励学生以短视频形式记录植物的生长过程，并加人营养液对比其生长效果,分享心得体会。五、项目教学反思1.少一点“想象”,多一点情境核心素养是在问题情境中借助问题解决的实践培育起来的!3]。“溶解现象”章节含较多象的化学概念,在教学中更需要创设生活化的实践情境，以帮助学生理解并掌握。现代社会中,水培植物越来越多地进入我们的生活。本次项目式教学以水培植物营养液贯穿始终,将第六章溶液的相关知识串联在一起，充分调动学生的学习兴趣,避免被动地枯燥记忆。同时,本次项目采用互评、自评等多种评价方式,有效激励学生积极参与学习合作。从用食盐溶液进行绿豆选种到水培绿豆，以及给绿豆添加营养液促进其生长等一系列的实践