初中化学项目式学习单元设计与实践研究

本项目教学设计内容选自人教版九年级化学上册《制取氧气》以及下册《化学与生活》，围绕“根据生活经验为中国核心舱创造合适的生存环境”这个问题情境进行项目设计，拆解核心任务为四个子任务：吃什么、穿什么、如何制取呼吸所需的氧气以及项目汇报，囊括了六大营养物质、化学元素在人体中的作用、有机合成材料以及氧气的制取等内容。一、项目实施过程1.单元项目式学习任务规划。本项目核心任务为：根据生活经验，为在中国核心舱的航天员创造合适的生存环境。项目小组以6-8人为一小组，实施时间为4个课时，项目过程分为准备阶段、实施阶段、总结阶段。其中，任务一：假如你是航天员，你会制定一日三餐吃什么？准备阶段：查阅资料，了解航天食品发展史，明确航天食品要求。实施阶段：以表格、图片、简图等多种形式展示制定的一日餐表。汇报阶段：小组汇报，说明制定其餐表的理由。任务二：如何为航天员挑选合适的航天服材料？准备阶段：查阅资料，了解航天服不同层材料要求，了解衣服材料的分类和特点。实施阶段：展示航天服不同层的材料、材料特点、材料鉴别方法。汇报阶段：小组汇报，展示为航天服挑选的材料并说明理由。任务三：如何制得航天员呼吸所需得氧气？准备阶段：查阅资料，计算航天员一天所需氧气质量，明确制取氧气的化学原理和实验装置。实施阶段：以思维导图、手抄报等形式展示航天员所需氧气的制取方法。汇报阶段：小组汇报，展示设计方案并说明理由。任务四：成果汇总，小组成果公开评比活动，并从有关知识点、生活实际、展示的成果及综合能力等角度对成果进行评价。2.教学环节设计。首个任务安排为一课时，内含两个紧密相连的教学阶段。第一阶段侧重于深入理解六大基本营养素以及化学元素对人体健康的潜在影响。紧接着的第二阶段则侧重于实践应用，即运用所学知识策划并设计适用于太空舱环境的餐食计划，以此实现知识的迁移与实际应用。任务二为一课时，主题是如何为航天员挑选合适的航天服材料？学生主要以小组为单位进行学习，通过协作方式搜集并汇总相关资料：航天衣服材料要求、衣服材料种类和特点、材料鉴别方法，根据环境特点挑选航天服材料、突出材料特点、设计材料鉴别方法，以思维导图、幻灯片演示等形式展示。任务三为一课时，从真实情境出发，解决航天员在核心舱中的呼吸问题，环节一：回顾旧知，制取氧气的原理和装置选择，验证氧气和验满的方法；环节二：结合课外知识描述太空舱中制氧装置的原理和方法，并与课本实验室中制氧气方法进行比较方法的优劣；环节三：小组代表汇报，对太空舱内部氧气循环装置进行一定的描述。3.实践过程。以任务二的实施为例，阐述在项目式学习教学实践中，如何具体落实学生的化学学科核心素养。【课前准备】根据项目式学习活动任务表进行课前自主学习。环节一：形成产品设计中材料选择的一般思路。【创设情境】在不久前上新的神舟十四号“天宫TV”中，有网友发现，这次航天员的衣服比以往更加多样多彩。航天员究竟有多少衣服？今天，一起看看航天员的“变装秀”。首先，我们来关注航天员的“穿搭”。【汇总资料】小组代表展示汇总成果，从航天衣服材料种类和特点、衣服材料要求、材料鉴别方法等几个方面进行展示。【设计展示】如何为航天员挑选合适的航天服材料？请小组代表从根据环境特点挑选航天服材料、突出材料特点、设计材料鉴别方法等几个方面进行展示。【提炼信息】同学们在设计中提到了很多内容，主要是“结构”“材料”“材料的性能”和“结构的功能”，梳理选择材料的一般思路。环节二：用一般思路模型进行航天服材料的选择。【任务驱动】认识塑料、纤维等合成材料在航天服中的具体运用。【完善方案】运用选择材料的一般思路模型以及有机合成材料的特性对小组设计方案进行修改完善。【布置作业】请上网查阅安全头盔的相关资料，分析说明材料选择的依据。【总结升华】希望同学们在今后不断学习的过程中，能够利用化学的方法合成出更多更新的材料来满足尖端技术发展的需要。二、项目教学效果评价1.问卷统计结果分析。课程结束后，为收集学生的反馈与评价，我们采用了问卷调查的方法，共发放50份问卷，回收率为100%。从调查问卷的统计结果分析，学生对本项目式学习活动的评价比较高。“知识维度”的项目平均分在4.8以上，说明学生对本项目的知识层面掌握得比较好，对人体所需的营养成分、材料、制取氧气的方法有比较清晰的理解。“能力维度”平均分在4.8以上，说明学生在本项目中形成了一定的探究与分析能力，小组合作、交流能力。“素养维度”平均分在4.7以上，说明本项目较好地促进了学生核心素养的形成。以上，说明教学过程学生容易接受，方法行之有效。2.纸笔测试数据分析。在项目教学活动完成后，我们对实验组与对照组的学生实施了以课程主题为核心、题目一致的书面测试。考试结束后由教师统一批改给分进行数据统计，对测试结果的深入剖析揭示，在知识性题目的作答上，两组学生的表现差异并不显著，均展现出了对六大核心营养物质功能、化学元素与人体健康的联系、有机合成材料及其应用、氧气性质、制取氧气的化学原理和实验装置的基本掌握情况。3.活动评价结果分析。实验班参与评价小组共6组，例如，在任务三：如何制取氧气中，根据“制得航天员呼吸所需得氧气”评价量表学生的课前准备及课中汇报情况进行评价，从课堂过程性评价可以看出，多数学生能结合课外知识描述太空舱中制氧装置的原理和方法，并与课本实验室中制氧气方法进行比较，能对知识进行迁移应用。三、单元作业实施建议准备阶段：学生分组合作，借助计划表格明确制定各自的作业安排。通过查阅资料，形成与子任务相关的知识积累，明确本次作业的成果形式。教师可以给予学生一定的资料方向作为参考，避免学生面对任务时无从开始。实施阶段：小组成员确定项目的整体框架和作业形式，进行明确分工，汇总阶段项目资源，以思维导图、手抄报等多种形式完成项目作品。教师应在此阶段适当介入，引领学生完成项目任务，帮助分配小组成员的具体职