项目式学习在初中化学计算复习教学中的应用

钱静

摘要：以“探寻氯化钠的用途”为项目任务，通过问题驱动的方式引导学生在真实的情境中展开关于物质组成、溶质质量分数、化学方程式、质量守恒定律等方面的计算。学生在真实的情境中解决真实的化学计算问题，以促成有意义的学习，提升学科核心素养。

关键词：项目式学习;化学计算;复习教学;氯化钠用途

文章编号：1008-0546（2022）09-0080-03中图分类号：G632.41文献标识码：B

一、背景介绍

化学计算是学生理解知识、巩固知识、应用知识的基本途径，是形成技能、发展智力、培养能力的重要手段。[1]化学计算的教学在初中化学教学中占据着非常重要的地位。笔者通过深入课堂发现，教师在教学过程中尤其是在复习阶段涉及到有关化学计算的问题时，常常采取机械的数学运算或程序性训练的方式教学，重就题讲题，轻探究实践，忽视了化学计算对理解基本概念和基本原理，以及对解决生产生活实际问题的重要价值和意义，不利于学生学科核心素养的培育。[2]那么，如何让化学计算的教学回归化学学科本身，落实“双减”背景下课堂教育教学质量的提高？

项目式学习（Projectbasedlearning，简称PBL），是以建构主义理论为指导，以小组合作方式进行规划和解决项目任务的学习方式。[3]项目式学习强调以学生为中心，对真实情境中的复杂问题进行探究，帮助学生掌握所需的知识和技能，培养学生的科学探究精神和解决问题的能力。[4]本课例将新型的项目式学习模式应用到初中化学计算复习教学中，以“探寻氯化钠的用途”为项目任务，引导学生在真实的情境中展开关于物质组成、溶质质量分数、化学方程式、质量守恒定律等方面的计算，以期在巩固知识和原理的同时，发展学生的能力，培育学生的学科核心素养。

二、项目任务与教学流程

本课例是在学生学完九年级化学全部内容之后，所开设的一节基于项目式学习的化学计算复习课。其项目任务与教学的流程，如表1所示：

三、项目学习实施过程

1.了解氯化钠的用途

【视频播放】首先布置课前任务，让学生通过查阅资料了解氯化钠的用途。之后，请每位同学录制一个简短的小视频，分别介绍氯化钠6个方面的用途，如表2所示。

将学生总结的氯化钠的用途以副板书的形式展现给学生，如图1所示。

2.“量化”氯化钠的用途

本环节以项目主题“探寻氯化钠的用途”为依托，利用氯化钠的用途创设问题情境，引导学生设计实验方案，展开关于物质组成（化学式的意义）、溶质质量分数、化学方程式、质量守恒定律等方面的计算，从定量的角度进一步深化对氯化钠用途的理解，构建知识网络。

情境1：作为调味品的氯化钠俗称食盐，在炒菜时如果不加入食盐，菜将食之无味。在超市销售的食盐中有一类叫“加碘食盐”，其作用是预防因缺碘而引起的疾病。引导学生发现在食盐中引入碘元素的物质是碘酸钾（KIO3），并完成相关的计算。

【问题】在食盐中添加少量的碘酸钾（化学式：KIO3）可以预防碘缺乏病。一袋某品牌的加碘盐标签上的部分文字说明如下所示：

【产品名称】加碘精制盐【净含量】500g

【成份】氯化钠、碘酸钾【碘酸钾（以Ⅰ计）】20mg/kg

试计算（1）KIO3的相对分子质量;（2）KIO3中各元素的质量比;（3）若要获取2.54mg的碘，需要KIO3mg。【学生】学生完成计算后，组内相互评价，最后教师评价。

情境2：我们看到氯化钠溶液还可以用于农业选种，并且常用溶质质量分数为16%的氯化钠溶液进行选种。如果你是一名农民技术员，你需要配制100g溶质质量分数为16%的氯化钠溶液，你将如何配制？首先做什么？

【学生】计算。

【问题】（1）要配制100g质量分数为16%的氯化钠溶液，需要氯化钠固体的质量是，水的体积mL。（水的密度近似看作1g/cm3）

【教师】如果没有氯化钠固体，只有溶质质量分数为20%的氯化钠溶液，又该如何计算呢？

【问题】（2）若用溶质质量分数为20%的氯化钠溶液和蒸馏水配制100g溶质质量分数为16%的氯化钠溶液，则所需20%的氯化钠溶液和蒸馏水的质量分别是、;计算的依据是。

【学生】学生完成计算，生生互评，教师终评。

情境3：再次回到氯化钠的用途中，氯化钠不仅在生活中、农业中有很好的应用，它在工业上也大有作为。在氯碱工业中我们用电解饱和食盐水的方法来制取氢氧化钠等物质，其原理相信同学们已经了解。

【问题】（1）请补充完整氯碱工业用电解饱和食盐水的方法来制取氢氧化钠等物质的反应方程式：2NaCl+2H2O2NaOH++H2

【教师】利用这个反应可以实现氯化钠向氢氧化钠的转变，在实际生产中根据产品的需求量来指导用料的投入是非常关键的，请同学们计算：

（2）要生产160kg氢氧化钠固体，理论上需要氯化钠固体的质量为多少？（写出计算的过程）

【学生】教师投影出参考评分标准，如图2所示，学生完成利用化学方程式的计算。完成计算后，引导学生互评，教师终评并总结。

情境4：氯化钠不仅可以用来制备氢氧化钠，在侯氏制碱工业中还可以参与制备碳酸钠。在前面的视频学习中，我们了解到侯氏制碱法最初得到的纯碱是不纯的，其中混有少量的氯化钠。请同学们设计实验测定纯碱样品中纯碱的纯度。

【学生】学生通过画图的方式完成实验方案的设计，并进行互评。

【教师】总结学生设计的实验方案，并根据本节课复习完整性的需要，給出如图3所示的实验方案以完成计算。

【问题】取22g纯碱样品放入锥形瓶中，逐滴加入稀硫酸至装置质量不再减轻。测得数据见表3（忽略CO2气体在装置中的残留和水蒸气的逸出）。

（1）碳酸钠完全反应后，生成二氧化碳的质量是________g，计算的依据是________。

（2）纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）（写出计算过程）。

情境5：再次回到氯化钠的用途上，氯化钠还可以作融雪剂，无机融雪剂中除了含有氯化钠，还含有氯化钙、氯化镁和氯化钾。

【问题】某课外小组将一定量的氯化钙与氯化鈉固体混合制备融雪剂，研究其融雪性能。该混合物中氯元素的质量分数可能为________。

A.60.7%B.62.0%C.63.5%D.66.0%

3.项目评价

课例的最后请同学们继续完善项目学习的评估量化表，[5]如表4所示。

4.项目成果展示

项目成果的展示由学生课下完成，以思维导图的形式梳理氯化钠的用途，以及在应用过程中所进行的不同类型的计算。

四、项目教学反思

依托“探寻氯化钠的用途”这一项目主题，将项目式学习应用到化学计算的复习中。拆解项目式学习任务，学生首先通过查阅资料、自主学习的方式了解氯化钠的用途，再通过化学计算的方式进一步“量化”氯化钠的用途，完成化学计算的专题复习。分析和总结项目式学习的设计与实施过程，笔者反思如下：

1.创设真实情境，促成有意义的学习

本案例中，采用项目式学习的模式，将化学计算的复习融入“探寻氯化钠用途”项目任务中，以氯化钠的用途为素材创设情境，串联起初中化学阶段涉及的种种计算，改变了传统化学计算教学中就题讲题、机械训练的学习方式。

例如：以作调味品的氯化钠创设情境，完成关于化学式的计算;以用于农业选种的氯化钠溶液创设情境，完成溶质质量分数的相关计算;以用于氯碱工业制备氢氧化钠的氯化钠创设情境，完成根据化学方程式的简单计算;以侯氏制碱法制备纯碱的工业过程创设情境，完成质量守恒定律应用方面的计算;以作为融雪剂的氯化钠创设情境，完成“极值法”的计算。化学计算来源于真实的情境，在本次关于化学计算的复习中，通过创设真实的问题情境，促进学生深入地思考和有意义地学习，凸显了化学计算对于实际生产生活的意义，从而提高学生综合能力。

2.解决真实问题，培养学科核心素养

如果说创设真实的问题情境是形成化学学科核心素养的平台，那么学生综合化学知识和能力去找到解决问题的途径和方法才是形成化学学科核心素养的关键所在。在本课例开展的项目式学习中，学生致力于探寻氯化钠的用途，综合运用知识和原理、能力和方法，以解决氯化钠应用过程中涉及到的定量问题。在过程中涉及到实验探究的问题（如：设计实验测定纯碱样品中碳酸钠的含量），教师也会引导学生设计和优化实验方案，培养学生实验探究意识和创新能力，最终落实学科核心素养的培育。

参考文献

[1]魏明贵.初中化学计算教学的问题与对策[J].化学教育，2016（5）：30-33.

[2]杨玉琴.化学计算的学科本质及其教学[J].化学教学，2013（10）：8-11

[3]侯肖，胡久华.在常规课堂教学中实施项目式学习：以化学教学为例[J].教育学报，2016，12（4）：39-44.

[4]王洪玲.新高考背景下高中化学开展项目式学习的意义[J].中学课程辅导（教学研究），2018（20）：22-23.

[5]朱再枝，何章宝.基于项目式学习的“当代文化参与”实践研究——以高中语文统编教材必修上册《家乡文化生活》为例[J].基础教育课程，2019（12）：20-25.