酸、碱、盐单元复习的项目式教学实录
——以“健康保‘胃’战”为例

2023-11-27 08:29廖荣滔
中小学教学研究 2023年5期
关键词:硫酸钡钡餐皮蛋

廖荣滔

《义务教育化学课程标准(2022年版)》(以下简称课程标准)指出,课堂教学要创设真实问题情境,让学生在真实的情境中开展观察、实践、评价与反思,倡导“做中学”“用中学”“创中学”,开展项目式学习[1]3。项目式学习是以问题为导向,通过创设真实情境,引导学生完成一系列项目任务,最后取得真实的成果或产品的一种教学模式,该模式十分契合当前社会人才培养和新课程改革的要求[2]。

一、项目主题内容分析

常见的酸、碱、盐知识是义务教育阶段化学学习的重点,也是高中化学必修模块中离子反应和选择性必修模块中水溶液中的离子反应与平衡知识的基础。人教版义务教育《化学》将酸、碱、盐的内容分布在不同单元,教学内容相对分散导致学生习得的酸、碱、盐相关知识碎片化,难以形成结构化的知识网络。在中考复习过程中,若采取“梳理知识”加“题海战术”的教学模式,难以调动学生的学习积极性,不利于学生建构结构化的知识网络,复习也难以达到预期效果。课程标准对常见的酸、碱、盐知识学习给出了教学提示,设计关于物质的性质与应用的真实情境和任务,充分利用跨学科实践活动,开展项目式学习,发展学生多角度分析和解决实际问题的能力[1]21。

基于以上分析,在酸、碱、盐单元复习中应该创设学生熟悉的、与身心健康相关的情境。以“健康保‘胃’战”为项目主题,设计酸、碱、盐单元复习的项目式教学,引导学生对驱动性问题进行深度、持续的探究,将分散在不同章节的常见的酸、碱、盐知识串联起来,建构清晰的酸、碱、盐知识网络体系,促进学生知识迁移和应用能力的提升,培养学生化学学科思维和探究能力。

二、项目教学目标

根据常见的酸、碱、盐知识的内容特点及课程标准的要求,结合学生的实际情况,将“健康保‘胃’战”项目教学目标确定为:

1.通过探究胃病诊断和治疗中的化学问题,理解酸、碱、盐、单质和氧化物间的相互反应,建构酸、碱、盐、单质、氧化物的结构化知识模型,发展模型认知素养,培养科学思维。

2.通过经历实际问题的解决过程,初步具备运用学科知识解决实际问题的能力,初步形成“组成决定性质、性质决定用途”的化学观念,培养学以致用的科学态度和社会责任。

三、项目任务及教学流程

项目任务及教学流程如图1所示。

四、项目实施过程及学生学习成果

(一)胃病诊断,了解钡餐

学生活动1:调研“钡餐”的性质与作用。

[情境]胃部不舒服到医院就医时,医生会建议患者做胃部X 射线检查。检查前,医生会要求患者服用“钡餐”。

问题1:什么是“钡餐”?它的主要成分是什么?它具有什么性质?

[生1]查阅相关文献得知,“钡餐”是一种造影剂,用于在X 射线照射下显示消化道有无病变。它的成分是硫酸钡,白色,无毒,不溶于水和酸,不易被X 射线穿透,X 光片上会呈现白色。

问题2:钡离子有毒,为什么患者服用“钡餐”后不会中毒?

[生2]胃液主要成分是盐酸,硫酸钡不溶于水和酸,硫酸钡在胃液中就不会生成有毒的钡离子,所以硫酸钡无毒。

学生活动2:实验探究硫酸钡和碳酸钡的性质。

问题3:能否用碳酸钡替代硫酸钡作为“钡餐”用于造影剂?通过实验探究进行验证。

[实验探究]分别取少量的碳酸钡、硫酸钡固体于不同的试管中,再分别加入1~2 ml 蒸馏水,振荡后观察现象。最后,分别加入1~2 ml 稀盐酸,振荡后观察现象。

[生3]碳酸钡不溶于水,但溶于稀盐酸,且有气泡产生。硫酸钡既不溶于水,也不溶于稀盐酸。

[教师总结]氯化钡是剧毒物质,人摄入0.2~0.5 mg 会出现中毒现象,摄入0.8~0.9 mg 就可以致死。碳酸钡溶于胃液会产生氯化钡,所以不能用碳酸钡替代硫酸钡作为“钡餐”。

评析:挖掘情境承载的化学核心知识——常见盐的性质及应用。通过查阅文献,了解“钡餐”的特性,完成实验探究碳酸钡和硫酸钡的性质,分析碳酸钡能否替代硫酸钡作为“钡餐”。学生掌握了必备知识和实验技能,提升了利用化学知识解决实际问题的能力和分析问题的思维。

(二)胃病治疗,了解胃药

学生活动1:探究治疗胃酸过多的抗酸药必须具备的条件。

[情境]胃酸过多常会出现反酸、胃烧灼等症状。

问题1:如何消耗掉过多的胃酸呢?

[生1]中和胃酸的胃药应该具有碱性。

问题2:所有碱性物质都可以吗?

[生2]治疗胃酸过多的药物必须无毒性和无腐蚀性,如氢氧化钠和氢氧化钡均有强烈的腐蚀性,而且氢氧化钡有毒,不能用于治疗胃酸过多。

[生3]治疗胃酸过多的药物碱性要弱且能中和胃酸。通过课前查阅文献得知,氢氧化铝、氢氧化镁难溶于水,碱性较弱、不腐蚀消化道且无毒,可以用作抗酸药。

[教师总结]治疗胃酸过多的药物必须无毒性和无腐蚀性、碱性弱且能与胃液中的盐酸反应。

学生活动2:收集抗酸药信息,分析其成分和作用。

问题3:除了氢氧化铝、氢氧化镁等碱类抗酸药外,还有哪些常见的抗酸药?

[生4]盐类抗酸药,如碳酸氢钠,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

[生5]除了碱类、盐类抗酸药外,治疗胃酸过多可以服用食品级铁粉,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,也可以服用氧化镁粉剂,MgO+2HCl=MgCl2+H2O。

[教师总结]服用氢氧化铝、碳酸氢钠、氧化镁、食品级铁粉等能缓解胃酸过多。但是胃病未必都是胃酸过多引起的,需要查明发病的原因,从引发胃病的根本原因入手进行对症治疗。不要随便服用胃药,以免延误治疗。

评析:从各类抗酸药中获取信息,梳理单质、氧化物、酸、碱、盐间的化学反应,并书写化学方程式。建立各类物质之间的内在联系和转化关系,培养“性质决定用途”的化学观念,提升学科思维。

(三)胃的养护,食物疗法

学生活动1:探寻生活中能缓解胃酸过多的食物。

[情境]食物疗法就是利用食物来影响机体各方面的功能,从而获得健康或愈疾防病的一种养生方法。胃病讲究“三分治、七分养”,养成良好的饮食习惯,结合自身体质,注意日常饮食也能养出好脾胃。

问题1:当你出现烧心、反酸、胃灼烧等症状时,在家可以食用一些碱性食物,缓解胃酸过多症状。哪些食物能够起到中和胃酸的作用呢?

[生1]可以吃点碱性食物,如皮蛋、馒头、花生、苏打饼干,还可以喝点苏打水、红茶、温牛奶等。

学生活动2:调研皮蛋的制作过程和注意事项。

[情境]刚才提到了皮蛋,这也是课前布置的作业。当你出现胃酸过多症状时,可以吃一点儿皮蛋。皮蛋是我国特有的蛋加工食品,它不仅味道可口、营养丰富,而且其表面的朵朵“松花”特别诱人。

问题2:哪位同学汇报一下,课前关于皮蛋的调研情况如何?

[生2]用灰料包裹鸭蛋后,蛋白质遇到强碱发生变性,逐渐变成胶冻状。在强碱作用下,有部分蛋白质发生水解生成多种氨基酸。氨基酸再与碱发生中和反应生成氨基酸盐,氨基酸盐在蛋白质的胶冻物中结晶出来,就形成一朵朵美丽的“松花”了,所以皮蛋又叫松花蛋[3]。

问题3:皮蛋的制作过程涉及多个化学反应,哪位同学能写出相关的化学方程式?

[生3]生石灰的主要成分是氧化钙,草木灰中含有碳酸钾,皮蛋的制作过程中涉及的主要化学反应有:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH,2KOH+CO2=K2CO3+H2O,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

评析:通过课前调研、课上交流的方式,培养了学生搜集、整理信息能力和语言表达能力,增强了学生自主学习能力;通过挖掘传统皮蛋制作工艺中涉及的有关酸、碱、盐的化学反应,感受中国古代劳动人民的智慧,激发民族自豪感和自信心。

(四)建构知识网络,制作胃药说明书

学生活动1:建构酸碱盐的知识体系。

[情境]结合胃病诊疗和皮蛋制作过程中所涉及的化学反应,梳理酸、碱、盐、单质、氧化物之间的知识脉络。

问题1:请建构酸、碱、盐的结构化知识网络,以思维导图呈现。

[小组活动]根据胃病诊疗和皮蛋制作中涉及的化学反应,绘制酸、碱、盐知识网络的思维导图。某学习小组展示的思维导图,如图2所示。

图2 某学习小组绘制的酸、碱、盐知识的思维导图

[教师点评]胃病诊疗和皮蛋制作未涉及金属与盐、盐与盐、酸和碱与酸碱指示剂间的反应,大多数小组能够结合以前学习的知识完善思维导图,建构了结构化的酸、碱、盐知识体系。有几个小组只是将本项目涉及的具体反应罗列出来,没有提炼出物质类别之间的转化关系,抽象思维能力有待进一步提升。

学生活动2:制作胃药说明书。

[情境]请认真阅读“阿司匹林肠溶片”说明书。

问题2:结合酸、碱、盐、单质、氧化物之间相互反应的知识网络,制作一张某种抗酸药品说明书。

[小组活动]通过探究胃病诊疗中的化学问题,理解和掌握酸、碱、盐、单质、氧化物等物质间的转化关系。参照老师提供的药品说明书,小组内同学间交流讨论,并制作胃药说明书,各小组代表轮流展示各自的项目成果。经小组互评和教师点评后,各小组对本组制作的胃药说明书进行修正和完善。某小组完善后的胃药“碳酸氢钠片”说明书,如图3所示。

图3 碳酸氢钠片说明书

[教师总结]通过“健康保‘胃’战”项目学习,梳理了酸、碱、盐的性质,建构了酸、碱、盐结构化知识体系,团队协作能力、分析和解决问题能力得到显著提高。

评析:通过制作思维导图和药品说明书,串联酸、碱、盐知识,建构了结构化的知识体系,提升了利用化学知识解决真实、复杂问题的能力。

五、项目教学反思与改进建议

复习课若采用“梳理知识”加“题海战术”的教学模式,将难以帮助学生建构知识网络体系,学生解决实际问题能力也难以提升。“健康保‘胃’战”项目式教学将酸、碱、盐的复习内容融入项目中开展探究活动,激发了学生的学习热情,提高了学习兴趣和参与度。学生在项目活动中对问题进行深度、持续的探究,把分散在不同章节的碎片化知识串联起来,建构了完整的结构化知识体系。同时,引导学生制作项目成果,学以致用,提高了解决实际问题的能力[4]。极大地提升了单元复习效率。

本次项目式学习虽然取得了预期的教学效果,但是也暴露了一些问题,如合作小组中个别学生没有真正地投入到项目探究中。这需要教师不断地调整教学策略,制定科学的评价体系,让学生全身心地投入到项目中,建构结构化的学科知识体系,促进学习方式的变革,实现课堂教学从“知识讲授”到“知识建构”的转变。

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