本項目教學(xué)設(shè)計內(nèi)容選自人教版九年級化學(xué)上冊《制取氧氣》以及下冊《化學(xué)與生活》，圍繞“根據(jù)生活經(jīng)驗為中國核心艙創(chuàng)造合適的生存環(huán)境”這個問題情境進(jìn)行項目設(shè)計，拆解核心任務(wù)為四個子任務(wù)：吃什么、穿什么、如何制取呼吸所需的氧氣以及項目匯報，囊括了六大營養(yǎng)物質(zhì)、化學(xué)元素在人體中的作用、有機(jī)合成材料以及氧氣的制取等內(nèi)容。一、項目實施過程1.單元項目式學(xué)習(xí)任務(wù)規(guī)劃。本項目核心任務(wù)為：根據(jù)生活經(jīng)驗，為在中國核心艙的航天員創(chuàng)造合適的生存環(huán)境。項目小組以6-8人為一小組，實施時間為4個課時，項目過程分為準(zhǔn)備階段、實施階段、總結(jié)階段。其中，任務(wù)一：假如你是航天員，你會制定一日三餐吃什么？準(zhǔn)備階段：查閱資料，了解航天食品發(fā)展史，明確航天食品要求。實施階段：以表格、圖片、簡圖等多種形式展示制定的一日餐表。匯報階段：小組匯報，說明制定其餐表的理由。任務(wù)二：如何為航天員挑選合適的航天服材料？準(zhǔn)備階段：查閱資料，了解航天服不同層材料要求，了解衣服材料的分類和特點(diǎn)。實施階段：展示航天服不同層的材料、材料特點(diǎn)、材料鑒別方法。匯報階段：小組匯報，展示為航天服挑選的材料并說明理由。任務(wù)三：如何制得航天員呼吸所需得氧氣？準(zhǔn)備階段：查閱資料，計算航天員一天所需氧氣質(zhì)量，明確制取氧氣的化學(xué)原理和實驗裝置。實施階段：以思維導(dǎo)圖、手抄報等形式展示航天員所需氧氣的制取方法。匯報階段：小組匯報，展示設(shè)計方案并說明理由。任務(wù)四：成果匯總，小組成果公開評比活動，并從有關(guān)知識點(diǎn)、生活實際、展示的成果及綜合能力等角度對成果進(jìn)行評價。2.教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計。首個任務(wù)安排為一課時，內(nèi)含兩個緊密相連的教學(xué)階段。第一階段側(cè)重于深入理解六大基本營養(yǎng)素以及化學(xué)元素對人體健康的潛在影響。緊接著的第二階段則側(cè)重于實踐應(yīng)用，即運(yùn)用所學(xué)知識策劃并設(shè)計適用于太空艙環(huán)境的餐食計劃，以此實現(xiàn)知識的遷移與實際應(yīng)用。任務(wù)二為一課時，主題是如何為航天員挑選合適的航天服材料？學(xué)生主要以小組為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過協(xié)作方式搜集并匯總相關(guān)資料：航天衣服材料要求、衣服材料種類和特點(diǎn)、材料鑒別方法，根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)挑選航天服材料、突出材料特點(diǎn)、設(shè)計材料鑒別方法，以思維導(dǎo)圖、幻燈片演示等形式展示。任務(wù)三為一課時，從真實情境出發(fā)，解決航天員在核心艙中的呼吸問題，環(huán)節(jié)一：回顧舊知，制取氧氣的原理和裝置選擇，驗證氧氣和驗滿的方法；環(huán)節(jié)二：結(jié)合課外知識描述太空艙中制氧裝置的原理和方法，并與課本實驗室中制氧氣方法進(jìn)行比較方法的優(yōu)劣；環(huán)節(jié)三：小組代表匯報，對太空艙內(nèi)部氧氣循環(huán)裝置進(jìn)行一定的描述。3.實踐過程。以任務(wù)二的實施為例，闡述在項目式學(xué)習(xí)教學(xué)實踐中，如何具體落實學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?！菊n前準(zhǔn)備】根據(jù)項目式學(xué)習(xí)活動任務(wù)表進(jìn)行課前自主學(xué)習(xí)。環(huán)節(jié)一：形成產(chǎn)品設(shè)計中材料選擇的一般思路?！緞?chuàng)設(shè)情境】在不久前上新的神舟十四號“天宮TV”中，有網(wǎng)友發(fā)現(xiàn)，這次航天員的衣服比以往更加多樣多彩。航天員究竟有多少衣服？今天，一起看看航天員的“變裝秀”。首先，我們來關(guān)注航天員的“穿搭”。【匯總資料】小組代表展示匯總成果，從航天衣服材料種類和特點(diǎn)、衣服材料要求、材料鑒別方法等幾個方面進(jìn)行展示。【設(shè)計展示】如何為航天員挑選合適的航天服材料？請小組代表從根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)挑選航天服材料、突出材料特點(diǎn)、設(shè)計材料鑒別方法等幾個方面進(jìn)行展示?！咎釤捫畔ⅰ客瑢W(xué)們在設(shè)計中提到了很多內(nèi)容，主要是“結(jié)構(gòu)”“材料”“材料的性能”和“結(jié)構(gòu)的功能”，梳理選擇材料的一般思路。環(huán)節(jié)二：用一般思路模型進(jìn)行航天服材料的選擇。【任務(wù)驅(qū)動】認(rèn)識塑料、纖維等合成材料在航天服中的具體運(yùn)用。【完善方案】運(yùn)用選擇材料的一般思路模型以及有機(jī)合成材料的特性對小組設(shè)計方案進(jìn)行修改完善。【布置作業(yè)】請上網(wǎng)查閱安全頭盔的相關(guān)資料，分析說明材料選擇的依據(jù)?！究偨Y(jié)升華】希望同學(xué)們在今后不斷學(xué)習(xí)的過程中，能夠利用化學(xué)的方法合成出更多更新的材料來滿足尖端技術(shù)發(fā)展的需要。二、項目教學(xué)效果評價1.問卷統(tǒng)計結(jié)果分析。課程結(jié)束后，為收集學(xué)生的反饋與評價，我們采用了問卷調(diào)查的方法，共發(fā)放50份問卷，回收率為100%。從調(diào)查問卷的統(tǒng)計結(jié)果分析，學(xué)生對本項目式學(xué)習(xí)活動的評價比較高?！爸R維度”的項目平均分在4.8以上，說明學(xué)生對本項目的知識層面掌握得比較好，對人體所需的營養(yǎng)成分、材料、制取氧氣的方法有比較清晰的理解。“能力維度”平均分在4.8以上，說明學(xué)生在本項目中形成了一定的探究與分析能力，小組合作、交流能力。“素養(yǎng)維度”平均分在4.7以上，說明本項目較好地促進(jìn)了學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。以上，說明教學(xué)過程學(xué)生容易接受，方法行之有效。2.紙筆測試數(shù)據(jù)分析。在項目教學(xué)活動完成后，我們對實驗組與對照組的學(xué)生實施了以課程主題為核心、題目一致的書面測試?？荚嚱Y(jié)束后由教師統(tǒng)一批改給分進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，對測試結(jié)果的深入剖析揭示，在知識性題目的作答上，兩組學(xué)生的表現(xiàn)差異并不顯著，均展現(xiàn)出了對六大核心營養(yǎng)物質(zhì)功能、化學(xué)元素與人體健康的聯(lián)系、有機(jī)合成材料及其應(yīng)用、氧氣性質(zhì)、制取氧氣的化學(xué)原理和實驗裝置的基本掌握情況。3.活動評價結(jié)果分析。實驗班參與評價小組共6組，例如，在任務(wù)三：如何制取氧氣中，根據(jù)“制得航天員呼吸所需得氧氣”評價量表學(xué)生的課前準(zhǔn)備及課中匯報情況進(jìn)行評價，從課堂過程性評價可以看出，多數(shù)學(xué)生能結(jié)合課外知識描述太空艙中制氧裝置的原理和方法，并與課本實驗室中制氧氣方法進(jìn)行比較，能對知識進(jìn)行遷移應(yīng)用。三、單元作業(yè)實施建議準(zhǔn)備階段：學(xué)生分組合作，借助計劃表格明確制定各自的作業(yè)安排。通過查閱資料，形成與子任務(wù)相關(guān)的知識積累，明確本次作業(yè)的成果形式。教師可以給予學(xué)生一定的資料方向作為參考，避免學(xué)生面對任務(wù)時無從開始。實施階段：小組成員確定項目的整體框架和作業(yè)形式，進(jìn)行明確分工，匯總階段項目資源，以思維導(dǎo)圖、手抄報等多種形式完成項目作品。教師應(yīng)在此階段適當(dāng)介入，引領(lǐng)學(xué)生完成項目任務(wù)，幫助分配小組成員的具體職