基于项目式学习的溶液复习课的实践与思考

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  摘要:从项目式学习的视角,重新审视复习课堂的“教”与“学”。作为一种新兴的复习课的教学模式和学习方式,它要求以具体真实的情境为载体,通过学生的自主学习与交流合作来解决开放性问题并完成知识重构。文章以冰红荼作为基本素材,将初三化学关于溶液的知识进行简化融合,培养学生合作解决一个复杂的问题能力,并体验科学探索过程。
  关键词:项目式学习;溶液;知识重构
  文章编号:1008-0546(2020)08-0079-03
  中图分类号:G632.41
  文献标识码:B
  doi: 10.3 969/j .issn.1008-0546.2020.08.022
  Thom Markharm认为,项目式学习是一种通过设计教学任务或以一个现实生活中的复杂问题来激发学生学习知识的教学方法[1],在复习课中选择合适的项目,不仅能够温故知新,还能串联不同章节的知识,形成网络化的知识体系,在完成学习的过程中将理论知识在具体真实情境中进行实践并反思。本文以科粤版初中化学教材第七章——溶液复习课为例,对项目式学习视域下的复习方法进行探索:
  一、项目的建构
  溶液一章中概念繁多,涉及溶液的组成、饱和溶液和不饱和溶液、浓溶液和稀溶液、溶质质量分数和结晶方法等,在新课中一般是分为若干个课时来完成教学。但这些概念间存在区别的同时又相互关联,学生在使用时容易混淆。本文选择冰红茶这个学生熟知的饮料为载体,筛选出适合初三学生探究的内容,结合溶液部分的核心知识,在强化基础知识、基本技能的复习过程中兼顾中考化学热点,体现与其它章节知识的渗透和联系。学生在探究和解决问题的过程中,体验到了将化学知识应用于生产和生活的乐趣,一定程度上能激发学生在总复习阶段学习兴趣和积极性。
  二、项目的实施
  环节一:实验激趣,创设情境
  学生以水、白糖、红茶粉、柠檬酸、柠檬酸钠、维生素C、焦糖色、精制盐等为原料配制红茶,完成实验后,小组讨论并回答图1中关于红茶的几个问题:
  设计意图:揭秘红茶的配方,让学生通过分组实验复习巩固溶液配制,唤醒学生已有的关于溶液的特性和组成的认知。
  环节二:红茶之色——多彩的溶液
  冰红茶溶液呈现出来的颜色来自于红茶粉和焦糖,作为一种常见的食品着色剂,焦糖色溶于水后根据其浓度的不同可形成黄色、褐色和黑色的溶液。在化学课堂上亦呈现过色彩缤纷的溶液[2],请学生回忆并书写出呈现紫色、绿色、蓝色、黄色和红色的溶液,并指出溶剂与溶质。
  设计意图:对初中阶段学习过的不同颜色的溶液进行小结,对溶液颜色的影响因素进行归类分析。第一,通过硫酸铜和硝酸铜等溶液均呈现蓝色是由于溶液中存在铜离子,让学生认识到“组成的相似性决定了性质的相似”这一规律;第二,通过碘水、碘酒和碘的汽油溶液的对比,说明溶液的颜色与溶剂也有关系;第三,通过紫色石蕊溶液和酚酞溶液的变色,让学生意识到,物质溶解后能形成五颜六色的溶液,通过化学反应还可以改变溶液的颜色。在课堂上,让学生先独立思考,再进行交流、比较、评价,帮学生梳理形成更完善的认知体系。
  环节三:红茶之味——制盐与制糖
  活动1:除了色香,味美才是红茶最诱人的地方,配方中的食盐、蔗糖和柠檬酸让红茶酸甜可口,作为调味剂的食盐和蔗糖是如何通过物理或化学的方法制备的?主要教学过程如图2所示。
  活动2:现有25g溶质的质量分数为40%的蔗糖溶液、20g溶质的质量分数为15%的蔗糖溶液、蔗糖晶体和蒸馏水,请选用上述药品,设计不同的方案配制50g溶质质量分数为20%的蔗糖溶液
  设计意图:该环节中,溶质质量分数、配制溶液方法、溶液稀释等问题巧妙地蕴含其中,学生能夠选择蔗糖固体和水进行配制,或40%的蔗糖溶液进行稀释,但对于15%的蔗糖溶液该如何配成更浓的溶液存在困惑,此时通过生生讨论或师生讨论,不难得出办法:15%的蔗糖溶液可以通过加入一定量的蔗糖和水来配成20%的蔗糖溶液。
  环节四:红茶之气——气体的溶解度
  活动1:学生实验——配制苏打红茶
  取少量碳酸氢钠粉末于试管中,加入红茶,观察现象。
  设计意图:在实验中,许多同学都成功配制苏打红茶,但部分同学的红茶加入碳酸氢钠后并未观察到产生气泡的现象,对于实验出现的问题,可从红茶溶质的组成中引导学生进行分析。学生根据已有的知识推测出红茶中的柠檬酸能与碳酸氢钠反应产生气泡,若溶液中柠檬酸的量不足,则无法配成苏打红茶。纸上学来终觉浅,须知此事要躬行,当苏打红茶的秘密揭开的那一刻,学生尝到了成功的喜悦。
  活动2:溶氧与环保
  材料1:水中溶解少量的氧气称为溶解氧,是衡量水体自净能力的重要指标,某同学用“溶解氧测试盒”测定鱼缸中水的溶解氧,换气前后的溶解氧的含量分别为Smg.L-1和8mg.L-1
  材料2:渔业生产中要观察每天不同时刻池水溶解氧(表1),测定实验方法是:在一天的不同时间,取池塘1m深处的水样,按测试盒的说明进行测试(水中溶解氧要4mg.L-1以上鱼才能正常生活)
  分析上述材料,能得出哪些结论?
  设计意图:该环节不仅复习气体溶解度的影响因素,还让学生认识到溶解氧与水体污染状况的关系,在拓展学生学科视野过程中强化信息迁移能力和图表分析能力。
  环节五:红茶之困扰——溶解与乳化
  本节课的最后留给学生一份作业:若红茶滴落在衣服上,必须及时清洗,不然会带来不小的困扰,用水和洗衣粉进行污渍清洗,其原理相同吗?干洗店是如何进行“干洗”的,去污的原理是什么?
  设计意图:借助红茶渍的清洗复习溶解与乳化的原理,并请学生上网或实地调查“干洗”的原理,在后续的课堂上请同学来分享调查的结果,将研究性学习从课堂上延伸至课外,对物质的探究并无止境。   三、项目的反思
  溶液是“身边的化学物质”主题下的内容,然而由于溶解度、溶质质量分数等概念的存在而显得晦涩难懂,本节课以冰红茶为载体,通过“红茶之谜一红茶之色一红茶之味一红茶之气一红茶之困扰”重组知识,在项目式教学的模式中,学生不仅复习了相关知识点,而且通过参与课堂活动和小组合作学习,最终实现了更深层次的学习。在教学中,存在以下问题还需改进:
  1.复习课的模型建构
  选择“冰红茶”作为研究项目后,将可以研究的问题进行了罗列,发现内容繁多、零散且复杂,很难在一节课内全部呈现,因此选择与溶液相关的知识为主线串联,对项目进行删减,突出溶液的特性、溶解度及结晶方法、溶质质量分数计算和气体溶解度等核心知识点。但这也对教师的能力提出了更高的要求,除了平时要积累,还要打破自身原有的认知,学习多角度重组知识的方法[3]。
  2.注重实验的设计
  复习课中的实验并无现成的教科书可参照,但却承担着重要的功能:第一,激发学生兴趣,活跃课堂气氛;第二,检验并提高学生的实验操作能力;第三,锻炼学生的实验探究能力,以生活中的复杂的混合物质为实验主体时,有时会出现学生意料外的异常的实验现象,此时教师就要随时注意观察学生的实验情况,适时启发和指导,给出充裕的时间让学生进行讨论,最后小组协作解决问题。
  3.注重反馈,评价方式多样化
  在项目式教学中,教师由教授者转变为学生学习的引路者,要兼顾个体差异,让不同层次的学生都有所收获,就必须设计多样化的评价方式,本节课中主要通过师生、生生间的问答,讨论完成课堂活动,并布置课后查阅资料等形式的作业检验学习成果。但由于课堂时间有限,不能检验到每一位同学,可以在后续进行小测或問卷调查等其他方式对溶液一章的知识进行检测。
  复习课绝不是旧事重提,而要推陈出新,项目式学习恰好迎合这一需求,是一种重要的复习策略。项目式学习所创设的情境是学生感兴趣的,用到的基础知识是学生熟悉的,课堂活动旨在复习巩固的同时,还能提升学生自主学习、合作探究的能力,最终达到培养学生科学精神和创新意识的目的。论先后,知为先;论轻重,行为重,让想法付诸实践,才能使项目式教学走进复习课堂。
  参考文献
  [1] 范铭杰.项目式学习视域下的初三化学复习实践与思考——以“溶液”复习课为例[J]化学教与学,2019(1):55-57
  [2]姚远远,陈凯,倪娟.从应用中体会溶液的意义——溶液的复习课教学设计[J].中学化学教学参考,2012(11):25-27
  [3]孙成余.“项目式学习”视域下化学核心素养落地的实践应答——以“水的净化”活动设计为例[J].中学化学教学参考,2019(6):33-35
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