基于SSI 的初中化学微项目教学实践探究

李丽芳 陈锦云

（连江黄如论中学，福建 连江 350100）

《义务教育化学课程标准（2022 年版）》在化学与社会跨学科实践活动中，新增“社会性科学议题的合理应对”的内容。［1］社会性科学议题（socioscientific issues），简称为SSI，涉及人类社会发展中的生态环境问题、伦理道德问题、经济问题、健康与公共卫生等方面问题。SSI 对解决社会问题，培养学生的核心素养有一定的帮助，因此如何基于SSI 进行教学设计，并将核心素养的培养落实到课堂中，是值得思考的问题。

“项目式学习”起源于19 世纪90 年代。美国教育学家杜威提出的口号“教育即生活，学校即社会”，随着社会与教育思维的不断发展与改善，逐渐发展成为“项目式学习”，但是“项目式学习”有时候学时较长且任务较重，就慢慢衍生出“微项目”的概念。“微项目学习”通常只取“项目式学习”中的驱动性问题、探究性实践、社会性实践等要素，是一种以学习为中心、聚焦概念性知识的课堂微项目。［2］微项目学习缩短了学时，设计时可以拆解任务，提高学生的学习效率，提高学生解决问题的自信心与成就感。

本文基于SSI，选取社会性科学热点问题“新冠疫情防控”作为项目探究。由于疫情的防控涉及生物科技、物理防护、数学建模、政策法规等多方面内容，对于九年级学生而言，有较大的困难，因此设计微项目“化学学科视角下的疫情防控”，将元素化合物、酒精、84 消毒液的使用原理及天然材料与合成材料鉴别等基础知识纳入课堂中，通过设计以SSI 作为主题的微项目进行问题探究，培养学生认识自然科学的多元化视野，使得核心素养随着问题的解决逐步形成。

一、基于SSI 的微项目教学设计

（一）项目内容分析

作者在进行教学设计的时候，考虑到课堂需要实验操作，而部分乡村学校存在化学实验仪器药品不全、学生的实验基础能力较为薄弱等问题，因此该课例选择简单的贴近学生生活实际的SSI 议题作为载体。其中用到的实验器材或者药品能从家庭或普通超市获得，借助日常熟悉的物质来观察并进行实验研究，在已有经验和知识基础上引发认知冲突，增强学生的学习兴趣。选择教学项目“新冠疫情防控”下的微项目“化学学科视角下的疫情防控”，药品方面选择75%酒精、84 消毒液、口罩这些素材，将真实丰富的SSI 情境与化学学科知识紧密结合，既符合教学设计理论，又具有独特的学习魅力。而在实验仪器要求较高的环节中，如“设置实验探究口罩燃烧后产物”，重在帮助学生理清探究的思路，而没有要求学生进行实验操作。

（二）项目教学目标

该课例作为九年级的一节化学复习课，利用微项目“化学学科视角下的疫情防控”来串联知识点，主要考查学生有关化学式、材料、过滤实验操作原理、酒精消毒、84 消毒液使用等知识。用创设情景“疫情防控”串联，有助于帮助学生将学科知识系统化，同时可以减轻复习阶段的学习压力，激发学生对真实性问题思考的积极性。教学设计过程中结合学生的生活经验和课本的基础知识设计了“初识病毒”“探秘消毒剂”“探寻口罩中的奥秘”“众人齐心抗疫”等四个教学环节。在教学实践过程中，紧扣这些议题，引导学生进行分析与讨论，通过微项目的研究，促进学生理解科学性热点问题，体会“化学”是推动人类社会可持续发展的重要力量。

（三）项目任务及流程

在《义务教育化学课程标准（2022 版）解读》中，对于“化学与社会·跨学科实践”学习主题，设置了核心素养上的定位展示图（如图1［3］），对定位展示图进行分析与理解，设计“化学学科视角下的疫情防控”微项目的任务结构与育人价值。

图1 微项目任务结构与育人价值

本案例根据教学实际和学情分析选取合适SSI 的议题“新冠疫情防控”，在此基础下设置微项目“化学学科视角下的疫情防控”。然后确定教学目标，将化学观念与教学环节设计相融合，构建化学与可持续发展的大概念，培训学生的核心素养。教学设计体现，以学生为主体，从《义务教育化学课程标准（2022 年版）》中寻找实现SSI 项目的教学设计亮点，发现可以通过分析核心内容，达成跨学科融合，涉及生物、物理、数学、道德与法治等多个学科的内容。最终确定病毒、酒精、口罩、84 消毒液等为核心知识素材，其中消毒知识主要涉及生物学科，借助数学的图形分析解释酒精消毒原理，口罩的静电防护作用涉及物理学知识。最后通过“众人齐心抗疫”，将道德与法治的内容融入学科教学中，体现人文精神和家国情怀，实现润物无声的育人效果。

二、基于SSI 的微项目课堂教学实践

（一）初识病毒

展示新冠病毒的图片，说明其全称为“新型冠状病毒”，介绍病毒的组成是蛋白质，引导学生回顾粤教版课本对“蛋白质变性”的描述——“蛋白质在加热、遇到重金属盐或酸、碱和某些有机物时，其生物活性会被破坏而变质，称为变性”。学生提取信息，了解消灭病毒的原理是使蛋白质变性，这是一个化学变化的过程。结合生活经验，指出日常生活中消灭病毒的方式可以使用加热、84 消毒液、酒精等方式来使病毒失活。

设计意图：利用SSI 议题激发学生探究的兴趣，通过提示信息，激活已有信息，明确核心问题“使蛋白质变性”，提出消灭病毒的方法，初步培养学生问题解决能力。该教学环节紧扣“如何消毒”引发学生思考，从学生兴趣点出发，关注教材已有的基本信息对“蛋白质变性”的描述，引发学生对学习的热情，通过现场观察发现，该方式提高了学生对问题探索的积极性，课堂参与度大大提高。该环节设置，让学生有据可依，体现课堂的整体性和层次性，让教学内容和教学情境成为一个较为完整的系统。

（二）探秘消毒剂

由于在上一环节学生已经初步提出消灭病毒的方式，接下来进一步理解消毒剂及注意事项。

1.84 消毒液

84 消毒液的主要成分是次氯酸钠（NaClO）

问题一：次氯酸钠中氯元素的化合价为____。

问题二：次氯酸钠中Na、O 的原子个数比为____，质量比为____，氧元素的质量分数是___________（列式表示）。

问题三：84 消毒液和洁厕灵不能混合使用，因为混用时会发生化学反应，产生有毒气体，方程式为2HCl+NaClO=NaCl+H2O+X↑，则X 的化学式是_____。

设计意图：通过结合生活经验，回忆巩固化学式相关知识。首先培养学生基于元素的视角去探究物质的成分，有助于培养学生初步建构物质组成的大概念；接着通过微观视角去辨识次氯酸钠的物质组成，建立“宏观—微观—符号”三重表征认识物质的学习探究方式。在这个项目探究中帮助学生了解84 消毒液，知道84 消毒液使用不当会有危害，学会正确使用84 消毒液。培养学生的安全意识和合理选用化学品的观念，认识化学在科学、社会、技术中的重要作用，全方位培养学生的社会责任感和科学素养。

2.酒精

展示不同浓度的酒精溶液杀灭金色葡萄球菌所需的时间（如图2），问：为什么日常生活中使用酒精的体积分数大部分为75%？

图2 不同浓度的酒精溶液杀灭金色葡萄球菌所需的时间

利用图像数据分析“喝白酒能消毒”“在家中大量喷洒酒精消毒会引发爆炸”等言论的真伪。

设计意图：利用图像分析并获得结论，是这几年中考的重要考点，考查学生的分析能力、理解能力、问题解决能力，对学生的综合能力要求较高。这种题型考查时将语言文字理解和数字图像结合，若学生能将已掌握的知识内容与坐标、图像、数据结合起来，就能够加深对图形图像的理解。课堂中出现此类图像分析题意在于希望学生能通过图像分析，了解日常生活中一般使用75%酒精进行消毒的原因和正确使用方法。更希望学生能从化学视角对常见的生活现象进行解释，逐步在简单的科学探究活动中培养理论联系实际的科学思维，养成自主探究的科学习惯，“不信谣、不传谣”，正确认识化学的学科价值。

（三）探寻口罩中的奥秘

引导学生除了消灭病毒外，我们还要注意利用口罩保护好自己。

1.通过裁剪口罩，观察并回答：铝塑条、无纺布熔喷布分别属于什么材料？如何鉴别？

2.阅读材料，了解口罩防护的原理类似于过滤。

3.思考并设计探究口罩燃烧产物组成元素。

设计意图：这个环节以学生亲自动手裁剪口罩并观察口罩中的材料组成，丰富实验技能体验，夯实化学知识基础。值得注意的是，因认知问题，部分学生会将铝塑条的合金材料误认为合成材料或者复合材料。此时需要教师对学生进行积极有效引导，帮助学生及时纠错、完善认知体系。在通过实验夯实学生的知识基础后，继而引导学生进行科学探究。学生能从问题“口罩为什么能防住病毒”出发，借助材料知识，主动分析探究，获得结论。同时教师在设计实验的过程中，鼓励、引导学生用科学的语言描述实验设计及现象。如在检验产物是否有水的过程中，学生设计使用碱石灰、氧化钙或者氢氧化钙等来吸水，体现学生思维的多样性，也让学生在“证据推理”过程中形成“变化观念”。最后教师遴选较优的方案（如图3）进行展示分析，引导学生得出结论：口罩中的喷绒布的确含有碳、氢元素，培养学生的元素观和转化观。层层递进的真实情境能将抽象的知识变得更加形象、生动、有趣，能有效激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维，帮助学生实现思维的进阶，进而提升问题解决能力。

图3 验证口罩中元素组成的实验装置

（四）众人齐心抗疫

通过展示我国新冠疫苗和药物的研究过程及成就，激发学生的民族自豪感；展示科学家、志愿者、医生等在疫情中的潜心奉献，告知对抗公共卫生方面的不确定性时的“众人齐心抗疫”是人类的法宝。从个人、社会、国家的角度培养学生的使命感，逐步培养学生的科学态度与责任。

设计意图：当今世界的发展离不开文理兼修、身心两健、素质全面的综合性人才，［4］化学学科更要注意培养学生高尚的品德。《义务教育化学课程标准（2022 年版）》明确指出，帮助学生树立“具有为建设社会主义现代化强国、实现中华民族伟大复兴而学习化学的志向和责任担当”的科学态度，［1］这要求教师在课堂上春风化雨的渗透给学生。例如，该课例的教学情景中，先通过古文的方式理解“疫”，实现跨学科的融合，结合传统文化、中国人朴素的思想理念，来体现出化学学科蕴含的人文精神。在介绍我国处在于世界前列的“疫苗”研发成果，告诉学生科学家们在提高人们生活水平、促进人类发展等方面都起到了重要的推动作用。最后，教师结合自身作为一名光荣的核酸检测志愿者的身份，分享经历与感悟，让学生体会到只要“众人齐心抗疫”，终将获得美好的生活，以亲身经历来唤醒学生内心深处的情怀，让学生在深刻体验中增进了家国情怀。

三、结语

基于SSI 的微项目教学课堂设计，可以通过社会性科学议题的讨论，引导学生在“做中学”“学中悟”，去感悟化学学科独有的学科价值和学科魅力。［5］在学生对社会性科学议题的讨论中，培养学生的元素观和转化观。