初中科學(xué)〃空氣與生命〃的項目式教學(xué)一、項目主題內(nèi)容分析“制作簡易制氧機’項目是基于設(shè)計的項目學(xué)習(xí)，在項目實施過程中學(xué)生化身產(chǎn)品設(shè)計師，依循科學(xué)家般的觀察、研究、思考的方法，最終需要完成一臺簡易制氧機的制作。北師大王磊教授主編的項目學(xué)習(xí)實驗教材《化學(xué)》中將該項目命名為“制作簡易制氧機一化學(xué)反應(yīng)的定量研究”，即在內(nèi)容組織上，以“制作簡易制氧機”作為主線外顯，而將對氣體制備和化學(xué)反應(yīng)的定量認(rèn)識作為副線隱含其中，對應(yīng)于浙教版科學(xué)八下第三章《空氣與生命》的第1節(jié)“空氣與氧氣”與第3節(jié)“化學(xué)方程式”的內(nèi)容?；趯αx務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）的梳理，本項目涉及到“物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化”“化學(xué)反應(yīng)及質(zhì)量守恒定律”“認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的思路與方法”與“化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用價值及合理調(diào)控”等多項重要課程內(nèi)容，聚焦化學(xué)反應(yīng)的核心觀念建構(gòu)?？傮w上，在“制作簡易制氧機”這個大問題的驅(qū)動下，問題拆解的思路如下：認(rèn)識制氧機，進行初步規(guī)劃一獲得氧氣一提供適量制氧劑一制作簡易制氧機。鑒于此，項目導(dǎo)引部分的教學(xué)關(guān)鍵問題聚焦到了解讀制氧機。在展示真實的制氧機之前，學(xué)生可以圍繞如何制作制氧機進行系列討論，探查學(xué)生最初的思路。展示制氧機之后學(xué)生觀察實驗或?qū)嶋H操作，感知到制氧機產(chǎn)生了氧氣，開始思考討論制氧機的原理和裝置各部分的作用，并提出關(guān)于制作制氧機的困惑。二、項目教學(xué)目標(biāo)（1）通過對制作簡易制氧機”項目進行拆解；（2）在制作制氧機過程中促進問題解決，系統(tǒng)推理，模型建構(gòu)等高階思維的發(fā)展；（3）通過小組合作體會團隊協(xié)作在學(xué)習(xí)中的重要作用。三、項目任務(wù)及教學(xué)流程（表1）表I項目任務(wù)及教學(xué)流程項目任務(wù)學(xué)生活動教卸支持任務(wù)1:明確陰動性向翹——設(shè)汁制作一臺簡易制洞機閱讀活動海報?；顒右?J找關(guān)雄詞提供發(fā)現(xiàn)。海報與活動瞿求任務(wù)2：拆解代立得制氣機.體驗制儀(I)初步閱讀制班機說明機拆解慎實制班機(2)利用制輒機制取儀氣,收集氣體進行檢繪(1)速供制氧機說明書(2)提供制軾機。制氣劑(3)提供輒氣收集.檢驗所用制材任務(wù)3：也納簡易制代機制作要索.拆解項“(1)結(jié)合(更用體驗.研究說明的JJ1納制儀機制作要素(2)形成研易；MW機的初步設(shè)想.拆斛項“任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生分析制班機裝置.關(guān)聯(lián)相應(yīng)的學(xué)科知識任務(wù)4：設(shè)計簡易制僅機評價收我小組合作,根據(jù)設(shè)計構(gòu)思,具體寫出各項婺索的設(shè)計H標(biāo)和要求,制定話價蹴衰引牛學(xué)生從原理、裝置、定城關(guān)系.技術(shù)方而全面評價前易制輒機表I項目任務(wù)及教學(xué)流程項目任務(wù)學(xué)生活動教卸支持任務(wù)1：明確陰動性向翹——設(shè)汁制作一臺簡易制洞機閱讀活動海報?；顒右?J找關(guān)雄詞提供發(fā)現(xiàn)。海報與活動瞿求任務(wù)2：拆解代立得制氣機.體驗制儀(I)初步閱讀制班機說明機拆解慎實制班機(2)利用制輒機制取儀氣,收集氣體進行檢繪(1)速供制氧機說明書(2)提供制軾機。制氣劑(3)提供輒氣收集.檢驗所用制材任務(wù)3：也納簡易制代機制作要索.拆解項“(1)結(jié)合(更用體驗.研究說明的JJ1納制儀機制作要素(2)形成研易；MW機的初步設(shè)想.拆斛項“任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生分析制班機裝置.關(guān)聯(lián)相應(yīng)的學(xué)科知識任務(wù)4：設(shè)計簡易制僅機評價收我小組合作,根據(jù)設(shè)計構(gòu)思,具體寫出各項婺索的設(shè)計H標(biāo)和要求,制定話價蹴衰引牛學(xué)生從原理、裝置、定城關(guān)系.技術(shù)方而全面評價前易制輒機四、項目實施過程及學(xué)生學(xué)習(xí)成果.情境創(chuàng)設(shè)，明確驅(qū)動性問題教師設(shè)置謎語“看不見，摸不著，不香不臭沒味道，說它寶貴到處有，動物植物離不了(打一自然物)二在學(xué)生猜測是氧氣的基礎(chǔ)上，追問，大氣中占有氧氣含量約21%,能夠滿足正常人的呼吸。在什么情況下人會缺氧？缺氧后如何解決。順利引出制氧機。【情境導(dǎo)入】校第三屆發(fā)現(xiàn)節(jié)?發(fā)現(xiàn)科學(xué)之簡易制氧機制作大賽即將開始。目前進入項目學(xué)習(xí)階段，甌海區(qū)外國語學(xué)校特此設(shè)立制作簡易制氧機項目試點，組建項目團隊。播放科學(xué)組的錄音：項目推動學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)梯園精彩，成為學(xué)習(xí)的主人。為引導(dǎo)同學(xué)們“體驗知識形成，提升科學(xué)素養(yǎng)”，我?？茖W(xué)組開展了發(fā)現(xiàn)科學(xué)之簡易制氧機制作大賽?，F(xiàn)面向各位同學(xué)組建項目團隊。制作簡易制氧機是一次特別的科學(xué)創(chuàng)意制作之旅，期待同學(xué)們的創(chuàng)意和用心為我們打開另一扇窗，一起享受學(xué)習(xí)的樂趣和意義?！净顒?】閱讀活動海報與活動要求(圖1),尋找關(guān)鍵詞。【第三屆發(fā)現(xiàn)節(jié)?發(fā)虎科學(xué)之司務(wù)飄久札制偉大喜招曾令】作品*?求(|)馬易用也也作心育也加或啟、代工向用.代用過明、拉倉事發(fā)W⑵產(chǎn)品發(fā)布&求:使則PPT.里說《口過衽.展說產(chǎn)品的優(yōu)勢與轉(zhuǎn)色(3)訐比林?。鹤髌穼嶋疽惨?、^能達:L.(4)作品必攝承鑰.一統(tǒng)發(fā)期杪裳，取消冬事資格活動方衣報名方式:承募團隊在修?網(wǎng)下我并圾寫電子報名表.以一總線+電子報*W格人命名發(fā)送仙爛加粒陽/心島,”2022?*hi,3n.A1止H期為2022年04月25日作品上久：2022年05月09H之時上文USL外東驚區(qū)學(xué)蟲此訐比獎勵:擇上投累，30%)與校方訐*(70%)相結(jié)合，入選團隊4人獎財大禮包一份“漢粵我市：A3乖五請聯(lián)系對電州1396JKM6000圖1活動海報與活動要求教師提示學(xué)生對海報和招賢令內(nèi)容進行閱讀。通過文本閱讀形式尋找關(guān)鍵詞句，使學(xué)生在情境中驅(qū)動學(xué)生主動思考，明確核心問題一設(shè)計制作一臺簡易制氧機，進行產(chǎn)品發(fā)布。設(shè)計說明：通過文本閱讀，使學(xué)生在情境中驅(qū)動學(xué)生主動思考，明確核心問題。.拆解氧立得制氧機，體驗制氧【活動2】初步閱讀制氧機說明書(如圖2),拆解真實制氧機。?使用方法加濕過渡倉反應(yīng)倉便攜式制氧器原理樂意圖使用方法如下?使用方法加濕過渡倉反應(yīng)倉便攜式制氧器原理樂意圖.使用時，請折印有商標(biāo)的一面朝出悠；.把握手向布方招例.解陵上叢的密封饃定,打開&子；.向內(nèi)林械面的過送加溫倉和右面的反應(yīng)倉加清根至水位餞：.向內(nèi)統(tǒng)右面的反應(yīng)倉加入制瓦劑,先放A制.后放B制：.乂好上叢(導(dǎo)管括孔在左面).把握手板回正上方鉞緊：.帖好導(dǎo)管和鼻東.開始吸取，曲或察窗;frM供隊情況；.氣泡消失.表示供我完畢,打開上盤.取出內(nèi)桶.倒出殘液,沖洗干凈收存注意事項(I)由于反應(yīng)倉迸行的是化學(xué)反左，使用過程中反應(yīng)倉會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)京,這典于正常情況;(2)保持導(dǎo)管播孔、導(dǎo)管和鼻宴中通,以免昧灰制箕梏,暮皿內(nèi)濘漉嗜出；(3)嚴(yán)條在加灌倉投放制氧劑，以免造成制氮器損壞；(4)加濕倉底部有一白色收堡料隔離園，千萬不能取下發(fā)自制升孔；(5)削氮器使用中請注意來排直立，切勿保”反例.以免右皿內(nèi)溶液由導(dǎo)管溢出；(6)水溫影響產(chǎn)品供機反應(yīng)速度，不宜使用熱水.水溫景好控制在15-2540之間；(7)孕婦零吸氧時請遵法喝。圖2氧立得制氧機說明書教師提供未拆封的制氧機套裝，通過拆解制氧機讓學(xué)生直觀認(rèn)識制氧機的結(jié)構(gòu)(拆解如圖3),啟發(fā)學(xué)生思各部分的功能?！净顒?】利用制氧機制取氧氣，收集氣體進行檢驗。學(xué)生嘗試?yán)弥蒲鮿〢與制氧劑B制取氧氣，并提問，采用何種方式進行收集、如何進行氣體檢驗。在學(xué)生的回答中引導(dǎo)學(xué)生探析氧氣可能存在的性質(zhì)，并確定以排水法收集氧氣，使用帶火星的木條進行氧氣檢驗，體現(xiàn)“性質(zhì)決定應(yīng)用”的思想。如圖4、圖5為學(xué)生體驗制氧機制氧并檢驗氣體。設(shè)計說明：①通過拆解制氧機讓學(xué)生直觀認(rèn)識制氧機的結(jié)構(gòu)，啟發(fā)學(xué)生思考各部分的功能；②“性質(zhì)決定應(yīng)用”，以排水法收集氧氣以及氧氣檢驗引導(dǎo)學(xué)生探析氧氣可能存在的性質(zhì)；③氧氣的制取和性質(zhì)研究是初中科學(xué)實驗的重要內(nèi)容，學(xué)生實驗發(fā)展了學(xué)生的實驗操作技能。.歸納簡易制氧機制作要素，拆解項目【活動4】結(jié)合使用體驗，研究說明書，歸納制氧機制作要素。學(xué)生在體驗制氧機時已經(jīng)自發(fā)查看說明書。活動4緊扣活動3,在此基礎(chǔ)上深入解讀，學(xué)生將說明書上呈現(xiàn)內(nèi)容(使用方法、發(fā)生器耗材、適用情況、注意事項等)轉(zhuǎn)化為制作制氧機的相關(guān)要素(如圖6),簡述制作簡易制氧機的設(shè)想。【活動5】拆解項目，梳理制作制氧機所需核心知識。經(jīng)過整理，教師引導(dǎo)學(xué)生將本項目拆解為三個子任務(wù)：氧氣制取、用法用量、產(chǎn)品制作。教師提示學(xué)生將子任務(wù)與科學(xué)知識相關(guān)聯(lián)，通過小組分工，探索核心知識。核心知識主要概念包括元素守恒、實驗室制取氧氣的原理和裝置、質(zhì)量守恒定律、化學(xué)方程式的計算等。設(shè)計說明：通過對說明書的細致研究，進而提煉出制氧機要素，接著引導(dǎo)學(xué)生拆解項目。在明確核心任務(wù)后，自然而然就要思考“如何做”的問題。此時，教師需要提供適當(dāng)?shù)乃伎悸窂健椭鷮W(xué)生關(guān)聯(lián)教材，捕捉核心知識即為有力的抓手。.以終為始，設(shè)計制氧機評價量表【活動6】小組合作，根據(jù)制氧機設(shè)計構(gòu)想，具體寫出各項要素的設(shè)計目標(biāo)和要求，制定評價量表（提供樣表如表2所示）。學(xué)生經(jīng)過討論，大致可形成評價要點：供氧效率、制氧純度、產(chǎn)氧量、可操作性等。設(shè)計說明：對項目化學(xué)習(xí)成果進行評價量規(guī)的初步設(shè)計，有助于學(xué)生更好地開展項目化學(xué)習(xí)，同時有利于教師對整個項目的宏觀把控。學(xué)生作為項目化學(xué)習(xí)的親身體驗者，讓學(xué)生成為評價標(biāo)準(zhǔn)的制定者有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。五、項目教學(xué)反思及改進建議導(dǎo)引課旨在幫助學(xué)生發(fā)散思維，激活已有的知識，建立創(chuàng)造性的聯(lián)系，同時幫助學(xué)生梳理驅(qū)動性問題的解決路徑。一堂優(yōu)質(zhì)的項目化導(dǎo)引課無疑成為了項目化學(xué)習(xí)過程中的關(guān)鍵一環(huán)，也成為了開啟學(xué)生探索之旅的關(guān)鍵鑰匙。在此次教學(xué)設(shè)計和實踐過程中，將導(dǎo)引課分為三部分：明確驅(qū)動型問題、梳理核心知識、預(yù)設(shè)成果評價。實踐過程中發(fā)現(xiàn)一些不足，為后續(xù)項目實施提供了思考：.學(xué)生閱讀能力偏弱，體驗感欠缺制氧機對學(xué)生而言是陌生的，需通過閱讀說明書認(rèn)識制氧機。教學(xué)過程中，不難發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生閱讀能力偏弱，無法準(zhǔn)確高效地捕捉要點，幫助自己更好地體驗制氧機。制氧機的拆解和制氧過程多通過模仿周邊小組進行，能動性大打折扣。在日常教學(xué)中需加強學(xué)生閱讀能力的培養(yǎng)，同時應(yīng)在制作簡易制氧機前增加學(xué)生對“氧立得”制氧機體驗的機會。.學(xué)生實驗操作不規(guī)范，基本功不扎實項目開展之初，學(xué)生已經(jīng)在實驗室進行過排水法收集氣體與氧氣檢驗方法等基本實驗操作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。實際操作中學(xué)生仍存在不少問題，如收集氣體時過早收集氣體，沒有等到氣泡連續(xù)均勻放出時就開始收集，或者集氣瓶中沒有灌滿水，造成氧氣收