錢(qián)靜

摘要：以“探尋氯化鈉的用途”為項(xiàng)目任務(wù)，通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的情境中展開(kāi)關(guān)于物質(zhì)組成、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、化學(xué)方程式、質(zhì)量守恒定律等方面的計(jì)算。學(xué)生在真實(shí)的情境中解決真實(shí)的化學(xué)計(jì)算問(wèn)題，以促成有意義的學(xué)習(xí)，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式學(xué)習(xí);化學(xué)計(jì)算;復(fù)習(xí)教學(xué);氯化鈉用途

文章編號(hào)：1008-0546（2022）09-0080-03中圖分類(lèi)號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

一、背景介紹

化學(xué)計(jì)算是學(xué)生理解知識(shí)、鞏固知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的基本途徑，是形成技能、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力的重要手段。[1]化學(xué)計(jì)算的教學(xué)在初中化學(xué)教學(xué)中占據(jù)著非常重要的地位。筆者通過(guò)深入課堂發(fā)現(xiàn)，教師在教學(xué)過(guò)程中尤其是在復(fù)習(xí)階段涉及到有關(guān)化學(xué)計(jì)算的問(wèn)題時(shí)，常常采取機(jī)械的數(shù)學(xué)運(yùn)算或程序性訓(xùn)練的方式教學(xué)，重就題講題，輕探究實(shí)踐，忽視了化學(xué)計(jì)算對(duì)理解基本概念和基本原理，以及對(duì)解決生產(chǎn)生活實(shí)際問(wèn)題的重要價(jià)值和意義，不利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。[2]那么，如何讓化學(xué)計(jì)算的教學(xué)回歸化學(xué)學(xué)科本身，落實(shí)“雙減”背景下課堂教育教學(xué)質(zhì)量的提高？

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Projectbasedlearning，簡(jiǎn)稱(chēng)PBL），是以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，以小組合作方式進(jìn)行規(guī)劃和解決項(xiàng)目任務(wù)的學(xué)習(xí)方式。[3]項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，對(duì)真實(shí)情境中的復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行探究，幫助學(xué)生掌握所需的知識(shí)和技能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和解決問(wèn)題的能力。[4]本課例將新型的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式應(yīng)用到初中化學(xué)計(jì)算復(fù)習(xí)教學(xué)中，以“探尋氯化鈉的用途”為項(xiàng)目任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的情境中展開(kāi)關(guān)于物質(zhì)組成、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、化學(xué)方程式、質(zhì)量守恒定律等方面的計(jì)算，以期在鞏固知識(shí)和原理的同時(shí)，發(fā)展學(xué)生的能力，培育學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、項(xiàng)目任務(wù)與教學(xué)流程

本課例是在學(xué)生學(xué)完九年級(jí)化學(xué)全部?jī)?nèi)容之后，所開(kāi)設(shè)的一節(jié)基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的化學(xué)計(jì)算復(fù)習(xí)課。其項(xiàng)目任務(wù)與教學(xué)的流程，如表1所示：

三、項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)施過(guò)程

1.了解氯化鈉的用途

【視頻播放】首先布置課前任務(wù)，讓學(xué)生通過(guò)查閱資料了解氯化鈉的用途。之后，請(qǐng)每位同學(xué)錄制一個(gè)簡(jiǎn)短的小視頻，分別介紹氯化鈉6個(gè)方面的用途，如表2所示。

將學(xué)生總結(jié)的氯化鈉的用途以副板書(shū)的形式展現(xiàn)給學(xué)生，如圖1所示。

2.“量化”氯化鈉的用途

本環(huán)節(jié)以項(xiàng)目主題“探尋氯化鈉的用途”為依托，利用氯化鈉的用途創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，展開(kāi)關(guān)于物質(zhì)組成（化學(xué)式的意義）、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、化學(xué)方程式、質(zhì)量守恒定律等方面的計(jì)算，從定量的角度進(jìn)一步深化對(duì)氯化鈉用途的理解，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

情境1：作為調(diào)味品的氯化鈉俗稱(chēng)食鹽，在炒菜時(shí)如果不加入食鹽，菜將食之無(wú)味。在超市銷(xiāo)售的食鹽中有一類(lèi)叫“加碘食鹽”，其作用是預(yù)防因缺碘而引起的疾病。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)在食鹽中引入碘元素的物質(zhì)是碘酸鉀（KIO3），并完成相關(guān)的計(jì)算。

【問(wèn)題】在食鹽中添加少量的碘酸鉀（化學(xué)式：KIO3）可以預(yù)防碘缺乏病。一袋某品牌的加碘鹽標(biāo)簽上的部分文字說(shuō)明如下所示：

【產(chǎn)品名稱(chēng)】加碘精制鹽【凈含量】500g

【成份】氯化鈉、碘酸鉀【碘酸鉀（以Ⅰ計(jì)）】20mg/kg

試計(jì)算（1）KIO3的相對(duì)分子質(zhì)量;（2）KIO3中各元素的質(zhì)量比;（3）若要獲取2.54mg的碘，需要KIO3mg?！緦W(xué)生】學(xué)生完成計(jì)算后，組內(nèi)相互評(píng)價(jià)，最后教師評(píng)價(jià)。

情境2：我們看到氯化鈉溶液還可以用于農(nóng)業(yè)選種，并且常用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氯化鈉溶液進(jìn)行選種。如果你是一名農(nóng)民技術(shù)員，你需要配制100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氯化鈉溶液，你將如何配制？首先做什么？

【學(xué)生】計(jì)算。

【問(wèn)題】（1）要配制100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氯化鈉溶液，需要氯化鈉固體的質(zhì)量是，水的體積mL。（水的密度近似看作1g/cm3）

【教師】如果沒(méi)有氯化鈉固體，只有溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氯化鈉溶液，又該如何計(jì)算呢？

【問(wèn)題】（2）若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氯化鈉溶液和蒸餾水配制100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氯化鈉溶液，則所需20%的氯化鈉溶液和蒸餾水的質(zhì)量分別是、;計(jì)算的依據(jù)是。

【學(xué)生】學(xué)生完成計(jì)算，生生互評(píng)，教師終評(píng)。

情境3：再次回到氯化鈉的用途中，氯化鈉不僅在生活中、農(nóng)業(yè)中有很好的應(yīng)用，它在工業(yè)上也大有作為。在氯堿工業(yè)中我們用電解飽和食鹽水的方法來(lái)制取氫氧化鈉等物質(zhì)，其原理相信同學(xué)們已經(jīng)了解。

【問(wèn)題】（1）請(qǐng)補(bǔ)充完整氯堿工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法來(lái)制取氫氧化鈉等物質(zhì)的反應(yīng)方程式：2NaCl+2H2O2NaOH++H2

【教師】利用這個(gè)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)氯化鈉向氫氧化鈉的轉(zhuǎn)變，在實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)產(chǎn)品的需求量來(lái)指導(dǎo)用料的投入是非常關(guān)鍵的，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算：

（2）要生產(chǎn)160kg氫氧化鈉固體，理論上需要氯化鈉固體的質(zhì)量為多少？（寫(xiě)出計(jì)算的過(guò)程）

【學(xué)生】教師投影出參考評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，如圖2所示，學(xué)生完成利用化學(xué)方程式的計(jì)算。完成計(jì)算后，引導(dǎo)學(xué)生互評(píng)，教師終評(píng)并總結(jié)。

情境4：氯化鈉不僅可以用來(lái)制備氫氧化鈉，在侯氏制堿工業(yè)中還可以參與制備碳酸鈉。在前面的視頻學(xué)習(xí)中，我們了解到侯氏制堿法最初得到的純堿是不純的，其中混有少量的氯化鈉。請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定純堿樣品中純堿的純度。

【學(xué)生】學(xué)生通過(guò)畫(huà)圖的方式完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行互評(píng)。

【教師】總結(jié)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，并根據(jù)本節(jié)課復(fù)習(xí)完整性的需要，給出如圖3所示的實(shí)驗(yàn)方案以完成計(jì)算。

【問(wèn)題】取22g純堿樣品放入錐形瓶中，逐滴加入稀硫酸至裝置質(zhì)量不再減輕。測(cè)得數(shù)據(jù)見(jiàn)表3（忽略CO2氣體在裝置中的殘留和水蒸氣的逸出）。

（1）碳酸鈉完全反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量是________g，計(jì)算的依據(jù)是________。

（2）純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。

情境5：再次回到氯化鈉的用途上，氯化鈉還可以作融雪劑，無(wú)機(jī)融雪劑中除了含有氯化鈉，還含有氯化鈣、氯化鎂和氯化鉀。

【問(wèn)題】某課外小組將一定量的氯化鈣與氯化鈉固體混合制備融雪劑，研究其融雪性能。該混合物中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能為_(kāi)_______。

A.60.7%B.62.0%C.63.5%D.66.0%

3.項(xiàng)目評(píng)價(jià)

課例的最后請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)完善項(xiàng)目學(xué)習(xí)的評(píng)估量化表，[5]如表4所示。

4.項(xiàng)目成果展示

項(xiàng)目成果的展示由學(xué)生課下完成，以思維導(dǎo)圖的形式梳理氯化鈉的用途，以及在應(yīng)用過(guò)程中所進(jìn)行的不同類(lèi)型的計(jì)算。

四、項(xiàng)目教學(xué)反思

依托“探尋氯化鈉的用途”這一項(xiàng)目主題，將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)用到化學(xué)計(jì)算的復(fù)習(xí)中。拆解項(xiàng)目式學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生首先通過(guò)查閱資料、自主學(xué)習(xí)的方式了解氯化鈉的用途，再通過(guò)化學(xué)計(jì)算的方式進(jìn)一步“量化”氯化鈉的用途，完成化學(xué)計(jì)算的專(zhuān)題復(fù)習(xí)。分析和總結(jié)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程，筆者反思如下：

1.創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，促成有意義的學(xué)習(xí)

本案例中，采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的模式，將化學(xué)計(jì)算的復(fù)習(xí)融入“探尋氯化鈉用途”項(xiàng)目任務(wù)中，以氯化鈉的用途為素材創(chuàng)設(shè)情境，串聯(lián)起初中化學(xué)階段涉及的種種計(jì)算，改變了傳統(tǒng)化學(xué)計(jì)算教學(xué)中就題講題、機(jī)械訓(xùn)練的學(xué)習(xí)方式。

例如：以作調(diào)味品的氯化鈉創(chuàng)設(shè)情境，完成關(guān)于化學(xué)式的計(jì)算;以用于農(nóng)業(yè)選種的氯化鈉溶液創(chuàng)設(shè)情境，完成溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相關(guān)計(jì)算;以用于氯堿工業(yè)制備氫氧化鈉的氯化鈉創(chuàng)設(shè)情境，完成根據(jù)化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算;以侯氏制堿法制備純堿的工業(yè)過(guò)程創(chuàng)設(shè)情境，完成質(zhì)量守恒定律應(yīng)用方面的計(jì)算;以作為融雪劑的氯化鈉創(chuàng)設(shè)情境，完成“極值法”的計(jì)算?；瘜W(xué)計(jì)算來(lái)源于真實(shí)的情境，在本次關(guān)于化學(xué)計(jì)算的復(fù)習(xí)中，通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，促進(jìn)學(xué)生深入地思考和有意義地學(xué)習(xí)，凸顯了化學(xué)計(jì)算對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)生活的意義，從而提高學(xué)生綜合能力。

2.解決真實(shí)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)

如果說(shuō)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境是形成化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的平臺(tái)，那么學(xué)生綜合化學(xué)知識(shí)和能力去找到解決問(wèn)題的途徑和方法才是形成化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵所在。在本課例開(kāi)展的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生致力于探尋氯化鈉的用途，綜合運(yùn)用知識(shí)和原理、能力和方法，以解決氯化鈉應(yīng)用過(guò)程中涉及到的定量問(wèn)題。在過(guò)程中涉及到實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題（如：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定純堿樣品中碳酸鈉的含量），教師也會(huì)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)和創(chuàng)新能力，最終落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。

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