沈健
摘要:以探秘“自熱火鍋發(fā)熱劑”為項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題,通過(guò)“產(chǎn)品說(shuō)明中為什么要求‘遠(yuǎn)離明火,嚴(yán)禁在密閉場(chǎng)所中使用”“小火鍋發(fā)熱劑可以只用生石灰嗎?”“發(fā)熱劑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)你有什么建議?”,三個(gè)真實(shí)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目學(xué)習(xí),以達(dá)到酸堿鹽專題復(fù)習(xí)目的。
關(guān)鍵詞:項(xiàng)目式教學(xué);發(fā)熱劑;酸堿鹽;復(fù)習(xí)
文章編號(hào):1008-0546(2022)08-0060-07?? 中圖分類號(hào):G632.41?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.08.013
一、項(xiàng)目主題內(nèi)容分析
酸堿鹽是初中化學(xué)的核心知識(shí),也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體。本項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題是“探秘自熱火鍋發(fā)熱劑”,在組織學(xué)生閱讀發(fā)熱劑(來(lái)至網(wǎng)購(gòu):京東—烘焙精靈旗艦店—食品發(fā)熱包)的產(chǎn)品包裝說(shuō)明(見(jiàn)圖1)后,循序漸進(jìn)地提出三個(gè)真實(shí)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目學(xué)習(xí):產(chǎn)品說(shuō)明中為什么要求“遠(yuǎn)離明火,嚴(yán)禁在密閉場(chǎng)所中使用”?小火鍋發(fā)熱劑可以只用生石灰嗎?發(fā)熱劑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)你有什么建議?
這一項(xiàng)目整合了“常見(jiàn)酸、堿、鹽、氧化物、單質(zhì)的性質(zhì)與用途”“氣體制備”等初中化學(xué)核心知識(shí)與技能,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí),提升學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng),在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[1],發(fā)展學(xué)生的三種成功技能——批判性思維/解決問(wèn)題的能力、協(xié)同協(xié)作的能力和自我管理的能力[2],讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)到化學(xué)源自生活又服務(wù)于生活。
二、項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)
通過(guò)分析發(fā)熱劑反應(yīng)原理,復(fù)習(xí)鞏固常見(jiàn)酸、堿、鹽、氧化物、單質(zhì)的性質(zhì),強(qiáng)化化學(xué)方程式書寫能力,提高學(xué)生信息素養(yǎng)。通過(guò)研討發(fā)熱劑反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生氣體的檢驗(yàn)與體積測(cè)量方法,促使學(xué)生形成基于化學(xué)認(rèn)知的安全意識(shí)。通過(guò)發(fā)熱劑成份能否只用生石灰的探秘,啟蒙對(duì)化學(xué)反應(yīng)熱的認(rèn)知。通過(guò)項(xiàng)目式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理的科學(xué)態(tài)度、思考方法和動(dòng)手能力,促進(jìn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作融合,培育學(xué)生良好的社會(huì)責(zé)任感,使學(xué)生產(chǎn)生化學(xué)能為人類創(chuàng)造美好未來(lái)做出更多重要貢獻(xiàn)的情感認(rèn)同。
三、項(xiàng)目任務(wù)及教學(xué)流程(見(jiàn)表1)
四、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程及學(xué)習(xí)成果
1.創(chuàng)設(shè)情景,引入項(xiàng)目主題
【教師】不用火,不用電,只需一杯涼水,就可得到香飄四溢、熱氣騰騰的美味,你們知道是什么嗎?(展示自熱火鍋實(shí)物)有體驗(yàn)過(guò)的同學(xué)請(qǐng)舉下手,哪位同學(xué)能介紹一下它的使用方法?
【學(xué)生】將發(fā)熱包放在盆底,加入水,放好上面裝食物的小盆,蓋上蓋子,幾分鐘后就冒熱氣,再過(guò)段時(shí)間就可以吃了。
【教師】請(qǐng)閱讀發(fā)熱包說(shuō)明,你能說(shuō)出發(fā)熱包里的反應(yīng)原理嗎?
【學(xué)生】CaO+H2O =Ca (OH)2這是放熱反應(yīng), Na2CO3還會(huì)和Ca(OH)2反應(yīng)。
【教師】(新聞里的化學(xué))據(jù)新浪微博“中國(guó)消防”稱,有人一頓自熱火鍋吃掉了7500元(人民幣)——史上最貴!故事是這樣的,德國(guó)斯圖加特的消防局內(nèi)突然收到了某酒店內(nèi)傳來(lái)的“火警”訊號(hào),幾名全副武裝的消防員,立刻趕去事發(fā)地點(diǎn),原來(lái)是旅客使用自熱火鍋冒出大量蒸氣觸發(fā)火警探頭。消防員確認(rèn)無(wú)火災(zāi)隱情后,開(kāi)出了950歐元的罰單。雖然是虛驚一場(chǎng),但為什么發(fā)熱劑的包裝袋上有“使用時(shí)要遠(yuǎn)離明火,嚴(yán)禁在密閉場(chǎng)所中使用”的要求?你認(rèn)為這種要求與現(xiàn)象可能與發(fā)熱劑中的什么物質(zhì)有關(guān)呢?
【學(xué)生】生石灰與水反應(yīng)只是放熱,并沒(méi)有產(chǎn)生可燃性物質(zhì),但不知是否與發(fā)熱劑成份中的“鋁”有關(guān)?
【教師】鋁有什么樣的性質(zhì)可能引發(fā)燃燒現(xiàn)象?
【學(xué)生】鋁本身可以燃燒,鋁會(huì)和酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生具有可燃性的氫氣。
【教師】請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合發(fā)熱包成份及使用方法討論上述兩種原因的可能性。
【學(xué)生】在發(fā)熱包使用的條件下,鋁不可能燃燒;加水后發(fā)熱劑中產(chǎn)生了氫氧化鈉、氫氧化鈣等堿性物質(zhì),沒(méi)有與酸溶液接觸,不會(huì)生成氫氣。
【教師】會(huì)不會(huì)是我們初中階段對(duì)鋁的認(rèn)識(shí)還不全面呢?到高中我們將學(xué)習(xí)到鋁具有如下性質(zhì):2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3X ↑。請(qǐng)同學(xué)們思考物質(zhì)“X”的化學(xué)式是什么?
【學(xué)生】H2。
【教師】請(qǐng)同學(xué)們將發(fā)熱劑中的化學(xué)反應(yīng)原理用化學(xué)方程式表示出來(lái),并請(qǐng)一位同學(xué)到黑板板書。
2.發(fā)熱劑產(chǎn)生氣體的檢驗(yàn)
【教師】從反應(yīng)原理我們得知,有氫氣產(chǎn)生,氫氣有什么樣的性質(zhì)?我們?cè)撊绾螜z驗(yàn)氫氣呢?
【學(xué)生】氫氣密度比空氣小,可以吹肥皂泡。氫氣具有可燃性,燃燒生成水。
【教師】用圖2-I 檢驗(yàn)H2,若觀察到燒杯壁上有水霧,可否證明是氫氣燃燒呢?
【學(xué)生】不可以,這個(gè)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱,有大量水蒸氣產(chǎn)生,干擾了氫氣的檢驗(yàn)。
【教師】如何排除水蒸氣的干擾呢?請(qǐng)同學(xué)們分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)注意化學(xué)實(shí)驗(yàn)三要素,作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的物質(zhì)體系,適當(dāng)?shù)膬x器裝置和必要的安全措施,合理的實(shí)驗(yàn)步驟和規(guī)范的操作技術(shù)[3],我們將以實(shí)驗(yàn)裝置圖做為該階段項(xiàng)目成果進(jìn)行展示。
【學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)裝置】方案一、二、三實(shí)驗(yàn)裝置分別對(duì)應(yīng)圖2中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
【師生共同評(píng)價(jià)方案】方案一操作簡(jiǎn)單,水蒸氣可能液化不徹底;方案二利用了生石灰與水反應(yīng)的性質(zhì),但生石灰可能吸水后,氣體流通不暢,發(fā)生裝置內(nèi)壓力過(guò)大使塞子被頂開(kāi);方案三中使用的濃硫酸具有強(qiáng)烈的腐蝕性,使用時(shí)要特別小心。
【教師】針對(duì)方案一,你有什么簡(jiǎn)單方法證明是否排除了水蒸氣干擾?方案二、三要在實(shí)際使用中檢驗(yàn)它的可行性。在點(diǎn)燃?xì)怏w前,我們還要注意什么?……
【教師】為什么在吹肥皂泡實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)圖3)中,要將氣體通入水中?
【學(xué)生】可以起到冷卻作用,最初在做時(shí),因熾熱的水蒸氣容易使肥皂泡破裂。
【教師】產(chǎn)品使用說(shuō)明中為什么要求“遠(yuǎn)離明火,嚴(yán)禁在密閉場(chǎng)所中使用”?
【學(xué)生】原因是使用中會(huì)產(chǎn)生大量可燃性的氣體——?dú)錃?,可能?huì)導(dǎo)致爆炸事故發(fā)生。
【教師】氫氣點(diǎn)燃一定就會(huì)爆炸嗎?爆炸的條件是什么?這樣一包發(fā)熱劑可以產(chǎn)生多少體積氫氣呢?
3.一包發(fā)熱劑產(chǎn)生氫氣的體積測(cè)定
【教師】如何測(cè)定發(fā)熱劑使用過(guò)程中產(chǎn)生氫氣的體積呢?請(qǐng)同學(xué)們展示課前準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)方案。
【項(xiàng)目成果階段展示與評(píng)價(jià)】
學(xué)生1:將稱量好的發(fā)熱劑放入錐形瓶,加入足量的水,用排水法收集并測(cè)量生成的氫氣的體積(見(jiàn)圖6),再按比例推算整包發(fā)熱劑在使用時(shí)產(chǎn)生氣體的體積。
學(xué)生2:圖6沒(méi)有考慮到反應(yīng)過(guò)程中放出大量的熱,氣體體積受溫度影響變化較大,應(yīng)該要在集氣裝置之前,增加氣體冷卻裝置,見(jiàn)圖7。
學(xué)生3:圖8將氣體直接通入水中冷卻比圖7更充分,且還可以觀察到氣體流速及是否還有氣體產(chǎn)生。
學(xué)生4:圖9不僅考慮冷卻氣體,還能注意到平衡瓶?jī)?nèi)外氣壓,多個(gè)串聯(lián)的集氣瓶增大收集氣體的體積,可以相應(yīng)減少實(shí)驗(yàn)誤差帶來(lái)的影響。
【項(xiàng)目階段成果匯報(bào)】
學(xué)生1:去掉6、7兩組數(shù)據(jù),其余數(shù)據(jù)平均值為1156.84 mL,推算可知50 g發(fā)熱劑在使用過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣體積大約有23.14 L。
學(xué)生2:在測(cè)定氣體體積時(shí)要注意外界溫度與壓強(qiáng)的影響。
學(xué)生3:實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)離差超出預(yù)想,懷疑是粉末中成份分布不均造成的,也可能和實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度不同有關(guān)。
4.發(fā)熱劑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
(1)小火鍋發(fā)熱劑可以只用生石灰嗎
【教師激疑】生石灰與水作用是放熱反應(yīng),為什么在該發(fā)熱劑中還要放鋁粒呢?小火鍋的發(fā)熱劑可以只用生石灰嗎?要解決這個(gè)問(wèn)題,我們需要做哪些新的研究?
【研討實(shí)驗(yàn)方案】設(shè)計(jì)對(duì)照組,測(cè)量自熱小火鍋發(fā)熱劑(50 g)在使用過(guò)程中食材鍋內(nèi)水溫變化,改用50 g氧化鈣再測(cè)量一次,評(píng)估小火鍋的發(fā)熱劑能否只用生石灰。具體方案如下:取某品牌小火鍋包裝為實(shí)驗(yàn)容器,其結(jié)構(gòu)如圖11所示,外鍋放入發(fā)熱包(50 g),并加水至水位線(200 mL),食材鍋內(nèi)加水300 mL,測(cè)量食材鍋內(nèi)水溫變化(鍋蓋始終蓋著,見(jiàn)圖12),每分鐘讀取數(shù)據(jù)一次。然后換成50 g生石灰(荷澤天峰儀器設(shè)備有限公司200 g裝),重做一遍。測(cè)定時(shí)間范圍是0~36 min(參考正常使用自熱小火鍋時(shí)間),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖13。
【項(xiàng)目階段成果匯報(bào)】生石灰與水作用是放熱反應(yīng),但從收集數(shù)據(jù)可知,等質(zhì)量的生石灰與水作用放熱較少,水的比熱很大,小火鍋的發(fā)熱劑不能全用生石灰。查閱資料得知碳酸鈉與氫氧化鈣溶液作用是吸熱反應(yīng),證明鋁與氫氧化鈉溶液作用是放熱反應(yīng),且是等質(zhì)量的發(fā)熱劑比生石灰與水作用放熱更多的主要原因。
(2)使用過(guò)的發(fā)熱包及“外鍋”內(nèi)液體的處置
【教師置疑】使用過(guò)的發(fā)熱包及外鍋內(nèi)的液體如何處理呢?屬于哪類垃圾(可回收垃圾,有害垃圾,廚余垃圾,其他垃圾)呢?請(qǐng)同學(xué)們測(cè)量發(fā)熱劑使用后廢水和剩余固體的pH。
【學(xué)生】用pH試紙測(cè)量發(fā)現(xiàn)使用后廢水和剩余固體的pH都是13~14,呈堿性。
【教師提供資料】我國(guó)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)中pH 限值是6~9[4]。
【學(xué)生】發(fā)熱劑使用后的廢棄液體和固體堿性很強(qiáng),不要用手直接接觸,屬于有害垃圾,不能隨意丟棄,有條件的可用酸中和后再放入有害垃圾箱,沒(méi)有條件的,至少要用袋子密封裝好后再放入有害垃圾箱。
(3)發(fā)熱劑產(chǎn)品的評(píng)價(jià)
【教師】你對(duì)該發(fā)熱劑的產(chǎn)品使用或設(shè)計(jì)有什么評(píng)價(jià)或建議呢?
【項(xiàng)目階段成果匯報(bào)】央視新聞曾報(bào)道,加勒萬(wàn)河谷的駐守解放軍戰(zhàn)士,在高寒的巡邏線上吃上熱氣騰騰的小火鍋。自熱食品發(fā)熱劑源于野戰(zhàn)單兵食品開(kāi)發(fā),方便在特殊環(huán)境下使用,如今在懶人經(jīng)濟(jì)的浪潮中也嶄露頭角。發(fā)熱包在使用中會(huì)產(chǎn)生大量可燃性氣體氫氣,不能在密閉的空間(如小汽車、高鐵、飛機(jī))里使用,使用過(guò)程中要遠(yuǎn)離明火,注意食物不能堵住出氣口,“外鍋”溫度較高,注意預(yù)防燙傷,不宜放在玻璃桌面,要放在耐熱臺(tái)面上使用。因?yàn)榉磻?yīng)過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱,所以往發(fā)熱包中加的水不能是熱水,否則加水時(shí)水可能會(huì)爆沸,濺出傷人。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要考慮對(duì)環(huán)境友好,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的源頭就要考慮使用后廢棄物的處理。比如改進(jìn)發(fā)熱劑成份配比,在其使用后的廢物pH趨于7,對(duì)環(huán)境危害最小化。有的學(xué)生拆開(kāi)使用過(guò)的發(fā)熱包(見(jiàn)圖14),發(fā)現(xiàn)里面還有些物質(zhì)與水作用能產(chǎn)生氣體,懷疑中心部位的發(fā)熱劑未充分反應(yīng),提出可否改進(jìn)發(fā)熱包的包裝形式,由原來(lái)方塊狀改為“甜甜圈”形、或細(xì)條狀,這樣可以促進(jìn)內(nèi)部成份參與反應(yīng),也能使食材鍋底部與發(fā)熱包更充分接觸,提高熱傳遞效率。
【教師】同學(xué)們?cè)诒卷?xiàng)目結(jié)束后,可以調(diào)查還有哪些類型發(fā)熱劑產(chǎn)品應(yīng)用于我們生活,它們的發(fā)熱原理是什么?
【學(xué)生1】有利用鐵粉氧化制成的“暖寶寶”。
【學(xué)生2】我還見(jiàn)到有一種熱敷袋,可以用于保健。查閱資料得知,熱敷袋內(nèi)所裝的液體是醋酸鈉的過(guò)飽和水溶液,使用時(shí)僅需輕壓熱敷袋內(nèi)的金屬片,形成結(jié)晶核,以引發(fā)醋酸鈉結(jié)晶(放熱過(guò)程);再生時(shí),僅需將已固化的熱敷袋置入熱水中直至全部晶體溶解后,取出冷卻至室溫即可再次使用。
五、項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐的反思
1.項(xiàng)目教學(xué)與復(fù)習(xí)課功能的交集
項(xiàng)目教學(xué)是以問(wèn)題為導(dǎo)向,以項(xiàng)目為載體的一種教學(xué)方法,項(xiàng)目教學(xué)能夠使學(xué)生經(jīng)歷成果導(dǎo)向下的綜合任務(wù)完成過(guò)程[5],在復(fù)習(xí)課中引入項(xiàng)目教學(xué),避免了“炒冷飯”的無(wú)趣,促進(jìn)學(xué)生自主梳理,構(gòu)建知識(shí)體系,提升學(xué)生綜合解決問(wèn)題能力,使理論與實(shí)踐緊密相連。項(xiàng)目教學(xué)與復(fù)習(xí)課功能在內(nèi)容、目標(biāo)、方法三個(gè)維度上存在交集(見(jiàn)圖15),可在復(fù)習(xí)課教學(xué)中引入項(xiàng)目式教學(xué)。
2.紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行
義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究,是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)[1]。項(xiàng)目教學(xué)是指向真實(shí)問(wèn)題的科學(xué)探究,現(xiàn)今學(xué)生科學(xué)探究的經(jīng)驗(yàn)多來(lái)自習(xí)題,是紙面上的經(jīng)驗(yàn),缺乏解決真實(shí)陌生問(wèn)題的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),且紙面經(jīng)驗(yàn)也需在實(shí)踐中檢驗(yàn)。項(xiàng)目式教學(xué)的情景來(lái)自現(xiàn)實(shí)世界,在處理復(fù)雜問(wèn)題的過(guò)程中不斷有“學(xué)生聲音和選擇”,項(xiàng)目成果對(duì)現(xiàn)實(shí)世界會(huì)產(chǎn)生真實(shí)影響,這是做多少道探究題都無(wú)法獲得的體驗(yàn)。
生石灰和濃硫酸都可干燥氫氣是眾所周知的事實(shí),可在干燥發(fā)熱劑產(chǎn)生氫氣時(shí),由于發(fā)熱劑與水作用反應(yīng)放熱,在某段時(shí)間內(nèi)氣體壓力大、流速快,帶來(lái)的大量水蒸氣使生石灰吸水膨脹堵塞氣體通道,會(huì)使發(fā)生裝置瓶塞被頂飛,反應(yīng)液濺出(見(jiàn)圖16),而在濃硫酸中氣體通過(guò)性好,沒(méi)有這種情況發(fā)生。這個(gè)意外事件,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,在干燥管內(nèi)裝入的生石灰要用大粒(3~5 mm),且注意不要讓粉狀生石灰填入空隙(不能圖省事而用藥匙取生石灰,會(huì)帶入粉末,留下隱患),預(yù)留膨脹空間,確保氣體通過(guò)速率。在氣體流速較快的情況下干燥氣體盡量不使用生石灰。發(fā)熱劑與20 mL水作用,這并不是隨便的選擇,其中經(jīng)歷許多嘗試與困惑。原來(lái)筆者的想法是引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)化學(xué)計(jì)算來(lái)確定發(fā)熱劑的取量,領(lǐng)會(huì)通過(guò)化學(xué)計(jì)算理性選擇儀器規(guī)格及藥品取量的實(shí)驗(yàn)策略。即以收集近1000 mL 氫氣(密度為0.09 g/L)為標(biāo)準(zhǔn),假定發(fā)熱劑中氧化鈣、碳酸鈉、鋁三種成分恰好完全反應(yīng),則發(fā)熱劑中至少需要含有0.81 gAl、0.84 gCaO、1.59 gNa2CO3,共需發(fā)熱劑3.24 g。為預(yù)留一定容積防氣體受熱膨脹,筆者從3 g開(kāi)始試做,結(jié)果收集的氣體體積遠(yuǎn)大于1000 mL,兩個(gè)集氣瓶里的水全排光了,意味著實(shí)驗(yàn)失敗。于是筆者就逐漸減少發(fā)熱劑的用量,降到1.6 g 時(shí),終于進(jìn)入1000 mL 范圍,仍能收集到752~940 mL 氣體。思其原因,上述計(jì)算是依據(jù)反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑,求出氫氧化鈉質(zhì)量,再根據(jù)關(guān)系:CaO~Ca (OH)2~Na2CO3~2NaOH求出氧化鈣與碳酸鈉的質(zhì)量,這種想法忽略一個(gè)問(wèn)題,鋁是在堿性條件下與水反應(yīng),而不一定是和氫氧化鈉溶液反應(yīng),故上述計(jì)算的假定違背事實(shí),三種物質(zhì)的質(zhì)量比不是0.81~0.84~1.59,鋁在發(fā)熱劑中的含量應(yīng)更大,碳酸鈉占比相對(duì)更少,這點(diǎn)從往使用過(guò)后的發(fā)熱包中加入足量的稀鹽酸,僅有少量氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象得以佐證。故當(dāng)發(fā)熱劑取量小于3.24 g 時(shí),出現(xiàn)收集的氣體體積仍大于1000 mL 的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。之所以建議學(xué)生用2.5 g發(fā)熱劑,一是該量剛好能平鋪錐形瓶(500 mL)底,不易結(jié)成團(tuán)塊,二是多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)收集氣體體積均在1500 mL 以內(nèi);用20 mL水可以蓋住固體粉末,利用水的比熱較大可緩解發(fā)生裝置內(nèi)溫度過(guò)高,但水量不宜太多,否則反應(yīng)速率偏慢。
3.角色扮演是項(xiàng)目實(shí)施的策略之一
在項(xiàng)目實(shí)施中,為培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同協(xié)作的能力和自我管理的能力,筆者為項(xiàng)目組設(shè)置了10種角色,分別是:項(xiàng)目管理員、方案設(shè)計(jì)員、實(shí)驗(yàn)操作員、觀察記錄員、成果推介員、文案撰寫員、信息技術(shù)員、資料保管員、儀器協(xié)調(diào)員、情報(bào)溝通員。在項(xiàng)目實(shí)施中,每一位同學(xué)可以選擇2~3種角色,中途允許學(xué)生根據(jù)分工和自已特點(diǎn)做適當(dāng)調(diào)整。
4.項(xiàng)目實(shí)踐的過(guò)程也是勞動(dòng)教育的過(guò)程
項(xiàng)目實(shí)踐是勞動(dòng)教育在學(xué)科教學(xué)落地的實(shí)踐平臺(tái)。在測(cè)定發(fā)熱劑產(chǎn)生氫氣體積的實(shí)驗(yàn)研究中,學(xué)生要克服實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性所帶來(lái)的枯燥和乏味,一遍遍嚴(yán)謹(jǐn)讀取數(shù)據(jù),精心清洗儀器,在這種平凡的勞作中等待研究成果。有的同學(xué),量水時(shí)一不小心把水灑了,又要重新再做一次,這時(shí)不用教師說(shuō),他們就能感到勞動(dòng)成果來(lái)之不易。發(fā)熱劑反應(yīng)到后期,反應(yīng)速率極慢,學(xué)生看到仍有氣泡產(chǎn)生,不敢拆儀器讀取數(shù)據(jù)。從原來(lái)在放學(xué)時(shí)盲然等待實(shí)驗(yàn)結(jié)束,到后面有經(jīng)驗(yàn)了,學(xué)生來(lái)上課時(shí),把裝置組裝并加好藥品,等到放學(xué)的時(shí)候再來(lái)“收割”數(shù)據(jù)。我覺(jué)得這種勞動(dòng)體驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科給孩子成長(zhǎng)路上鋪下艱苦奮斗、細(xì)致耐心、執(zhí)著求真、科學(xué)高效的人生底色。
項(xiàng)目式教學(xué)是學(xué)生在真實(shí)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下的沉浸式學(xué)習(xí)。項(xiàng)目式教學(xué)課程的研發(fā),如何做好項(xiàng)目式教學(xué)的時(shí)空管理,仍是需思考與實(shí)踐的重要課題。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012:3,9.
[2]約翰·拉爾默,約翰·梅根多勒,蘇西·博思.“PBL項(xiàng)目學(xué)習(xí)黃金標(biāo)準(zhǔn)”[M].胡靜,張昱華,彭紅玲等譯.北京:光明日?qǐng)?bào)出版社,2019:36.
[3]宋心琦.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革建議之一[J].化學(xué)教學(xué),2012(4):3-4.
[4] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.1996:277.
[5]陳穎,王磊,徐敏,尚榮榮等.高中化學(xué)項(xiàng)目教學(xué)案例[J].化學(xué)教育,2018,39(19):8-14.