学科素养视角下的项目式教学实践

周莉敏

摘要：以“钠盐知多少”为项目学习主题，呈现了初中化学“盐的化学性质”复习课的项目教学案例。基于学科素养视角，以钠盐的来源、鉴别、制备、测定和转化为主线，开发了项目学习任务，在分析和解决真实的问题任务过程中，培养和发展学生的学科素养，充分实现学科的育人价值。

关键词：钠盐;初中化学;项目教学;学科素养;教学案例

文章编号：1008-0546（2022）04-0077-04

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04.016

一、问题的提出

项目式教学是指围绕某一项目学习主题，以“问题化”和“情境化”为显著特征，以培养综合实践创新能力为终极目标的教学方式[1]。基于项目式的教学过程围绕目标展开，但绝不是为了完成目标，刻意追求课堂效率的传统教学。部分教师在教学过程中，通常侧重于知识的理解，加以适当的习题与变式，力求培养学生在理解基础上运用知识解决问题的能力。但从学生角度，以这种方式习得的知识是缺乏生命力与活力的，这样的课堂也很难真正焕发出学生内在的学习潜能。

朱志江等认为，化学学科素养的知识架构包括以“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”为核心的实体性知识;以“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”为核心的方法性知识;以“科学精神与社会责任”为核心的意义性知识[2]。由此可见，缺乏知识，空谈素养是华而不实的，素养与知识是密不可分的集合体。北师大王磊教授认为，项目式教学被认为是最具有核心素养融合发展效力的教学方式[3]。基于此，本研究从学科素养视角，对项目式教学展开实践。

二、项目主题的分析

“钠盐知多少”是基于项目學习理论的初中课程“盐的化学性质”的复习课教学案例。如何创设真实的情境，设计有驱动性的问题，在复习课阶段帮助学生把习得的知识转化为关键能力和必备品格，需要教师从素养角度对该内容进行研究。氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠是厨房中常见的三种盐，无论在生活、人体健康，还是工业生产方面，都有着不可估量的作用。从物质结构角度分析，三种盐溶于水中，会电离产生共同的金属阳离子——钠离子，因此它们都属于钠盐，但是因为阴离子的不同，性质存在差异。以探究“钠盐”为主题的项目式教学，可以为发展学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”等素养打下基础。比如：以“侯德榜制碱”为情境，通过设置驱动性问题，探寻三种钠盐的转化关系，分析转化中的物质成分与性质的“变”以及元素种类、原子种类数目的“不变”，培养学生的“变化观念与平衡思想”素养。再如，了解侯德榜的经历和贡献，初步掌握侯氏制碱原理与生产过程，并尝试对产品中钠盐的含量进行测定，有助于培养学生的科学探究精神与社会责任感，体现“立德树人”的根本任务。

三、项目学习的教学目标

通过对项目主题的分析，结合化学课程标准，以提升学科素养为主旨，制定出项目学习的教学目标，具体包含以下三点：

（1）能从宏观分类及微观构成角度，理解物质存在“共性”和“个性”的原因，学会设计方案对钠盐进行鉴别。

（2）了解侯德榜制碱的发现历程，初步掌握侯氏制碱原理与生产过程，并能结合工业流程，运用所学内容，从定量角度解决相关问题，培养严谨的科学探究精神。

（3）能通过对钠盐鉴别、制备、测定、转化的学习，绘制钠盐的转化模型，整合并构建知识网络，培养模型建构与证据推理能力。

四、项目教学流程

项目学习的教学流程主要包括5个核心环节：钠盐的来源、鉴别、工业制备、测定以及转化。具体内容及课时分配如表1所示。

五、项目学习过程

1.钠盐的自然界来源

[教师创设情境，提出驱动性问题1]茶卡盐湖拥

有着美丽的自然风光，以其生产、旅游两相宜的特点在青藏高原风光游中享有较高的美誉。你知道茶卡盐湖周边的工厂主要生产哪些盐吗？如何从自然界获得氯化钠、碳酸钠两种盐？

[任务结果]学生根据已有经验得出主要生产食用盐，结合溶解度曲线，分析得到从自然界中获取两种盐的方式是不同的。夏天温度高，水分蒸发快，盐水容易达到饱和而结晶析出，夏天晒盐;冬天温度低，碳酸钠在水中的溶解度小，容易结晶析出，冬天捞碱。

[教师支持]启发学生从两种盐的溶解度随温度变化这一角度展开分析，培养学生在陌生情境下运用已有知识解决问题的能力。

2.钠盐的鉴别

[驱动性问题2]从自然界中获得的这两种钠盐常温下都是白色固体，且易溶于水。在实验室中，如何鉴别这两种盐溶液呢？

[任务结果]学生从微观离子共存角度，探讨出方案，并选择性地使用酚酞、稀盐酸、氯化钙、硝酸银等试剂进行小组实验：

[教师追问]实验发现向装有两种无色盐溶液的试管中分别加入少量的硝酸银溶液，都产生了白色沉淀。运用硝酸银是否无法鉴别这两种溶液？如何进行进一步验证？

[学生表现]向产生白色沉淀的两支试管中，继续滴加稀硝酸，振荡。白色沉淀没有消失，说明是氯化银，对应的盐溶液为氯化钠;白色沉淀逐渐消失，且产生大量气泡，说明沉淀是碳酸银，对应的盐溶液为碳酸钠。

[教师支持]根据性质的不同进行物质的鉴别，是形成化学思维的基本要求。小组同学查阅资料，得到了关于碳酸钠和碳酸氢钠的相关信息（见表2），你能设计出鉴别两种盐的实验方案吗？

[学生表现]室温下，分别取两种固体溶于水中，测定pH值，pH值大的是碳酸钠溶液，pH值较小的是碳酸氢钠溶液。

[教师追问]直接测pH就可以吗？完成对比实验还需要注意哪些因素？

[学生表现]控制单一变量，保证浓度相同。各取等量的固体，加等量的水配制成溶液，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液于pH试纸上，半分钟内与标准比色卡对照读数，pH值较大的是碳酸钠，pH值较小的是碳酸氢钠。

[教师支持]结合碳酸钠与碳酸氢钠性质的相关信息，启发学生设计鉴别两种盐的方案，培养学科思维能力。

3.钠盐-纯碱的工业制备

[驱动性问题3]但是自然界中获得纯碱的量是有限的，而且纯度低，远远不能满足生产生活的需求，工业制备技术亟需研发。如何选择原料呢？从哪些角度思考？

[学生表现]从可靠性（保证足够的、稳定的原料来源）、经济性（原料价格相对便宜）、合理性（对资源的综合利用率较高）三个角度选择制碱的最佳原料。

[教师支持]播放实验室模拟侯氏制碱的视频，带学生感受纯碱的制备过程，展示关键流程如图1。

[教师追问，提出设计型问题]饱和氯化钠溶液通入足量的两种气体后，为何会很快析出大量碳酸氢钠晶体？

[学生表现]小组讨论，从溶剂减少、生成物质量增多以及溶解度对比三个角度进行思考。

4.钠盐-碳酸钠含量的测定

[驱动性问题4]工业上制得的纯碱含有一定量的氯化钠杂质，现有一瓶含少量氯化钠的碳酸钠样品，如何测定样品中碳酸钠的含量？

[学生表现]将碳酸根离子转化为沉淀或者气体，比如加入过量氯化钙溶液，测定反应生成的碳酸钙质量;或加入过量稀盐酸，测定生成二氧化碳气体的质量或体积。

[教师追问，展开定量研究]某厂纯碱样品11g，逐滴滴加某浓度的稀盐酸至不再产生气泡为止，共用去稀盐酸93.4g，反应后的溶液经称重，恰好为100g。（假定反应产生的二氧化碳全部逸出，水蒸气、HCl气体挥发忽略不计），请测定该样品中碳酸钠的质量分数。

[学生表现]结合問题情境展开定量计算，培养严谨求实的科学精神。

5.常见钠盐的转化

[驱动性问题5]通过所学内容，能否绘制出常见钠盐的相关转化图？

[学生表现]自主构建三种钠盐的转化模型（见图2），整合钠盐的性质、用途，培养变化观念和转化思想。

[教师总结]本节课，我们对氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠三种常见钠盐的性质进行了复习，这三种钠盐在生活与工业生产中，都有着非常重要的作用。碳酸钠能否一步转化为碳酸氢钠呢？虽然目前学过的知识无法解决这一问题，但在很多材料中，都曾有介绍。请同学们查阅资料，课后再交流。

六、教学反思

化学学科核心素养只有在分析和解决真实的问题任务过程中，才能够得到培养和发展。华东师大崔允漷教授认为，运用大项目设计课程，应该作为中学生重要的学习方式，普遍存在于学科学习中[4]。厦门市教育科学研究院江合佩教授认为，学科素养视角下的项目化学习主要包括核心知识的再建构、真实驱动性问题的创建、高阶学习带动低阶学习、持续的学习实践四个方面[5]。在理论研究的基础上，本次教学实践围绕“钠盐”的来源、鉴别、制备、测定和转化这一逻辑主线展开，对“盐的化学性质”进行了多角度多层次的复习。教学过程中，通过设置基于真实情境的驱动性问题，唤醒学生的认知内驱力;通过分组实验活动，培养学生的批判性思维与科学探究能力;通过自主构建转化图，发展学生的模型认知水平。

诚然，本次教学实践也存在一些不足之处，比如：在课堂中，对有价值的生成性教育资源把握不够灵活。在谈到如何用硝酸银鉴别氯化钠和碳酸钠时，有学生提出能否用稀盐酸进一步检验两种沉淀，教师此时不应草率回答，应该进一步引导学生思考鉴别的依据是什么，帮助学生归纳解决一类问题的方法，充分培养化学学科的思维能力。此外，由于时间、场地限制，有些项目的探究还不够深入，未给予学生足够的开放性。学生没有亲自动手操作，深入体验侯氏制碱的关键流程，思维盲点就得不到充分的暴露，只有让学生经历探索的过程，才能真正将项目学习落到实处，充分实现学科的育人价值。

参考文献

[1]卢小花.项目式学习的特征与实施路径[J].教育理论与实践，2020，40（8）：59-61.

[2]朱志江，倪娟.化学学科核心素养的知识组织和教学启示[J].课程·教材·教法，2021，41（4）：125-130.

[3]王磊，陈光巨.外显学科核心素养促进知识向能力和素养的转化[J].化学教育，2019，40（17）：9-19.

[4]崔允漷.学习素养通过项目化学习培养[J].上海教育，2018（34）：18.

[5]江合佩.基于真实情境的项目式学习课程构建与实施[J].福建教育，2021（24）：26-29.