培养学生核心素养的项目式学习设计

【摘要】文章以沪教版化学九年级下册“几种重要的盐”中有关碳酸氢钠的教学为例，以“探秘泡腾片”为项目式学习主题，围绕“认识泡腾片”“再探泡腾片”“应用泡腾片”三个学习任务，阐述培育学生核心素养的项目式学习实践策略。

【关键词】初中化学；项目式学习；核心素养

作者简介：於飞（1970—），男，江苏省镇江市丹徒区教师发展中心。

吴健锋（1983—），女，江苏省镇江市丹徒区茅以升实验学校。

陆国琴（1976—），女，江苏省镇江市丹徒区教师发展中心。

《义务教育化学课程标准（2022年版）》指出，核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过课程学习而逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力［1］。化学课程要培养的核心素养包括化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任，开展化学项目式学习是培养学生这几种核心素养的有效路径。文本以沪教版化学九年级下册“几种重要的盐”中有关碳酸氢钠的教学为例，以日常生活中的常见物品Vc泡腾片（以下简称“泡腾片”）为载体，阐述培养学生核心素养的项目式学习实践策略。

一、教材分析

本课是沪教版化学九年级下册第七章第三节“几种重要的盐”中有关碳酸氢钠的内容。碳酸氢钠俗称小苏打，在日常生活中有着广泛的应用，是一种生活中常见的盐，也是后续高中学习的重要物质。泡腾片是日常生活中常见的物质，碳酸氢钠是其重要的成分。

二、教学目标

⒈体会科学探究的价值，建构探究事物的认知模型，培养学生的化学观念。

⒉观察与分析泡腾片溶于水产生的现象，培养学生的科学探究与实践素养。

⒊设计测定泡腾片中碳酸氢钠的含量的方案，开展定量研究与误差分析，培养学生的科学思维。

⒋了解泡腾片的应用，感受化学在生活中的重要作用，培养学生的科学态度与责任素养。

三、项目式学习任务设计

“探秘泡腾片”项目式学习包括以下3个核心任务：1.泡腾片溶于水产生的气体及反应原理是什么？2.泡腾片中的碳酸氢钠有什么性质？其含量如何测定？3.在日常生活中如何正确使用泡腾片？项目式学习任务设计见表1。

四、实施过程

教师播放利用泡腾片、水、油模拟海底火山喷发实验的视频，引导学生观察实验现象，并提出驱动性问题：“探究并解释产生这一现象的原因。”学生观看视频后提出问题：“泡腾片的主要成分是什么？为什么加入泡腾片会产生这一神奇的现象？泡腾片中的主要物质有哪些性质？怎样正确使用泡腾片？”教师让学生开展项目式学习，并确定学习主题为“探秘泡腾片”。

⒈认识泡腾片

首先，教师提供泡腾片资料卡，并提出问题：“泡腾片投入水中后产生的气体是什么呢？”学生根据已有知识和经验，猜想气体为氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳等，并依据泡腾片的功能描述“补充人体维生素C，增强抵抗力”，排除了有毒气体一氧化碳和可燃气体氢气。教师让学生设计实验，证明猜想的合理性。学生提出实验方案：“用带火星的木条检验气体后，再将气体通入澄清石灰水中。”接着，学生开展分组实验，观察现象，得出结论：泡腾片产生的气体是二氧化碳。

其次，教师让学生思考：“为什么泡腾片溶于水后会产生二氧化碳？”学生提出以下猜想：泡腾片中的碳酸氢钠与柠檬酸在水中发生了化学反应；泡腾片中的碳酸氢钠与乳糖在水中发生了化学反应；泡腾片中的柠檬酸与乳糖在水中发生了化学反应。基于此，教师让学生设计并开展分组实验，根据实验现象判断反应能否发生。学生开展实验后得出结论：碳酸氢钠和柠檬酸在水中发生反应，产生二氧化碳。

最后，教师让学生根据碳酸氢钠和柠檬酸在水中反应的实验解释海底火山喷发模拟实验的实验原理。学生回答道：“当泡腾片投入水中后，碳酸氢钠与柠檬酸反应生成二氧化碳，产生的二氧化碳气体把水带到油中，而油与水不相溶，所以水又沉下来，产生类似火山喷发的现象。”

⒉再探泡腾片

首先，教师提出问题：“碳酸氢钠能与柠檬酸发生反应，实验室还有哪些常见的酸？它们能否与碳酸氢钠发生反应呢？”学生开展分组实验，观察碳酸氢钠与稀盐酸、稀硫酸能否发生反应。通过实验，学生总结出碳酸氢钠的第一个化学性质：与酸（稀盐酸或稀硫酸等）能反应生成二氧化碳。

其次，教师让学生了解泡腾片的储存方式，提出问题：“为什么泡腾片的储存要强调低温、避光？”学生提出猜想：“碳酸氢钠受热易分解。”教师让学生设计实验，证明碳酸氢钠受热易分解。学生开展小组合作，设计实验步骤和装置图，在组内分享设计图，阐述设计思路，并根据实验方案开展实验。通过实验，学生总结出碳酸氢钠的第二个化学性质：受热易分解。

最后，教师让学生测定每片泡腾片中碳酸氢钠的含量。学生利用泡腾片与水反应生成二氧化碳的性质，通过测定二氧化碳的质量来计算样品中碳酸氢钠的含量，并开展了如下实验（见图1）。

在实验中，学生得出如下实验数据（见表2），教师让学生分析实验数据，利用实验数据计算二氧化碳的质量。

依据质量守恒定律，学生算出生成的二氧化碳质量为0.5g。教师让学生探究这种方法可能存在哪些误差。学生开展小组讨论，分析实验可能产生的误差及原因。学生根据实验可能产生的误差，重新设计了实验装置（见图2）。教师提出问题：“该实验装置是否合理，如何改进？”学生通过交流讨论，得出最终的实验方案（见图3）。教师总结道：“定量分析法是化学学科中研究物质组成的重要方法。事实上，该方案还存在一定的误差，随着今后的不断学习，我们将用到更科学全面的方法对泡腾片的组成进行分析。”

⒊应用泡腾片

教师提出“我们在日常生活中如何正确使用泡腾片”的问题，并播放视频“Vc泡腾片应当这样喝”。在观看视频后，学生了解了泡腾片的正确使用方法，树立了正确的化学观念。教师说道：“作为泡腾片的重要成分，碳酸氢钠本身也有许多重要的用途。如由我国化学家侯德榜发明的联合制碱法，其主要产物之一就是碳酸氢钠。”接着，教师播放视频，向学生介绍获得“新中国第一号发明证书”的“侯氏碱法”。通过观看视频，学生了解了侯氏碱法的重要价值，树立了民族自信心和自豪感，产生了探究新事物的动力。

⒋成果展示

学生对项目实施过程进行总结，展示相应成果。教师总结道：“通过认识泡腾片、再探泡腾片、应用泡腾片三个环节，我们了解了泡腾片这一生活常见物质的成分、与水反应的原理、成分定量测定方法及其应用的相关知识，由此发现碳酸氢钠在生活、医药中都有重要的作用。化学源于生活，生活中处处充满化学。化学的发展能改善生活，促进社会的发展。我们将在今后的学习中不断进行更加深入的研究。”

五、教学反思

在本课例中，教师结合生活实际，开展项目式教学，精心设计三个既相互独立又紧密联系的学习任务，形成学科项目式学习的基本操作范式。同时，教师设计问题串，引导学生提出假设，设计并优化实验方案，开展实验探究活动，让学生树立化学观念，提升学生的科学探究与实践能力，培养学生的科学态度与责任，发展学生的科学思维［2］。

对于后续教学，教师拟进行以下优化：一是在泡腾片的选择上，不同厂家生产的产品成分有所不同，教师在今后的教学中可以让学生在市场上寻找不同品牌的泡腾片，进行对比实验，增强结果的说服力；二是在泡腾片的应用上，教师可以让学生调查泡腾片的使用情况，自主查阅资料，进一步开展学习，不断优化思考和解决问题的路径。

【参考文献】

［1］中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］於飞，陆国琴.证据推理能力培养的探究性实验教学设计：以“铝及铝合金”为例［J］.中学化学教学参考，2021（15）：21-23.