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化学跨学科实践活动

2023-11-02彭栩

文理导航 2023年35期
关键词:初中化学

彭栩

摘要:《义务教育化学课程标准2022年版》相对于旧版增加了许多新内容,其中一个重要的部分就是跨学科实践。结合学校地处海边,附近村庄又有传统的盐田和盐场的实际情况,制定了 “因地制宜开展化学跨学科实践活动——海水晒盐活动方案”的研究项目。本文从项目的育人价值、内容结构、活动设计、实施建议以及本人的具体实施过程进行了完整的阐述。

关键词:初中化学;跨学科实践;海水晒盐

《义务教育化学课程标准2022年版》[1]相对于旧版增加了许多新内容,其中一个重要的部分就是跨学科实践。通过学习新课标的内容,结合自己的教学实际情况,申报了校级的课题《新课程背景下初中化学跨学科教学研究》。根据新课标列举的十个活动中,结合学校地处海边,附近村庄又有传统的盐田和盐场存在。我找到了适合本校开展的一个题目《海洋资源的综合利用与制盐》,制定了课题为“因地制宜开展化学跨学科实践活动——海水晒盐活动方案”的研究项目。

“因地制宜开展化学跨学科实践活动——海水晒盐活动方案”项目,是根据初三化学必修必做实验学校的地理位置以及“晋江经验”二十年过程中,晋江企业的及社会环境的变化而设计的一个实验议题。属于化学与环境领域及社会领域的行动改进类实践活动,具有重要的教育意义。

1.项目的育人价值

该项目以东石盐场的制盐方法为主要研究对象,主要包含了学生必做实验“粗盐的初步提纯”和贯穿了“溶解现象”这一单元的大部分内容,让学生了解溶液的组成及溶质的质量分数的计算;培养学生的化学观念、化学核心素养和科学探究与实践的能力。 了解东石盐场的发展史,东石盐场周边地域的环境、交通变化等,涉及“化学与社会发展”的相关内容,融合了地理、物理、数学、道德与法治、综合实践等课程的部分相关内容,促进学生发展元素观、科学发展观等化学观念,进一步构建“环境与可持续发展”,“能源、社会、环境的相互关系”等跨学科的大概念。

该项目让学生进入盐场实地,通过综合实践活动“海水晒盐”和“社会调查”,在真实社会情境中,引导学生对于企业发展、地区经济发展、国家发展等问题发生冲突时,服务国家地区政策,形成国际化视野,强化个人的社会责任和企业的社会义务,了解现实社会优胜劣汰的竞争机制,促进学生知、行合一的理念,培养学生正确的人生观、价值观。

2.内容结构

“因地制宜开展化学跨学科实践活动——海水晒盐活动方案”项目涉及了多个学科的内容:粗盐的初步提纯是学生必做实验,是化学学科“溶解现象”学习主题的核心知识,涉及了溶液的溶解、过滤、蒸发的内容,以及除杂等宏观知识以及分子的运动及温度影响等微观概念;东石海域的环境调查属于地理学科的内容;查询东石盐场的历史及其发展变化,了解国家、地区经济政策的实施对于企业发展的促进作用,关注地域经济变化及交通线路规划、以及需要进行的拆迁工作对于企业的影响等,了解企业与地区经济的互相依存的关系,这些与道德与法治课程的内容相关。

3.活动设计

“因地制宜开展化学跨学科实践活动——海水晒盐活动方案”项目虽然主要是在东石盐场实地进行粗盐提纯的实地考察及实践,但也是一个具备综合性、复杂性和开放性的实践活动。学生在完成活动的过程中,不仅只是关注了晒制海盐中的蒸发内容,还需要了解海水晒盐的场地设计原理,如何除去海水中所带有杂质,如何得到更纯净的海盐等化学学科内容,还需要顾及地理、政治、历史等部分的内容。活动设计如下:

活动1:海水晒盐。了解盐场的场地选择,结晶池和蒸发池的建设,了解海水晒盐的具体过程。通过实地考察,了解盐场建设基本情况和具体操作流程,尽可能实际参与操作海水晒盐的全过程。在实地操作中了解溶液的溶解、过滤、蒸发等知识。通过比对不同天气的晒盐效果比对,了解温度对于分子运动的影响。

活动2:了解盐场的历史。查询图书馆的具体资料和民间走访调查,了解盐场的发展史,最后通过汇总,形成一张盐场发展史的表格。培养学生收集资料、整理规划、分工合作等方面的能力。了解政府政策對于盐场的影响。泉厦漳城市联盟高速公路通过东石盐场,东石盐场被拆迁后变化情况。

活动3:成果展示。学生在盐田里亲自采集的海盐产品、盐场晒盐的不同的天气情况出盐效率比对,各级蒸发池中卤水所含氯化钠溶液的质量分数;盐厂的情况调查表,盐田变化情况对比,厦漳泉高速及动车经过东石盐场段的线路图。

4.实施建议

开展“因地制宜开展化学跨学科实践活动——海水晒盐活动方案”项目活动,可以紧密结合课本“自然界中的水”以及“溶解现象”中的各部分内容。该项目的实施分为校内和校外两部分,总共需要6-8课时。活动1中海水晒盐是一个长期观察的过程,需要课外的3-5课时的观察、记录,活动2用2课时,学生的周末及课余时间进行资料收集不记课时数;活动3需要1-2课时。在教师的引导下,学生对各个项目进行规划,并划分任务,进行采访、资料查阅与整理,成果展示及交流、总结反思等。

在活动的实施过程中,教师引导学生提出活动的行动方案并进行不断的改进和优化,同时对不同组别的方案进行交流探讨。在实地考察的过程中,学生的活动方案也会进行相应的调整和改进,与学生的认识发展相辅相成。教师要关注学生从个人初步认知到深入理解系统的理论知识,最终建构完整的知识体系,是一个不断改进提升的过程。在整个过程中,教师应给予针对性的引导,并及时进行评价反馈。

5.具体实施情况

下面根据3部分的活动内容,具体阐述本项目中学生参与的具体情况。

活动1:学生实地了解盐场中海水晒盐的具体操作过程。

第一步开闸纳潮,在涨潮时打开盐田的大闸,将天然海水引入蒸发池。蒸发池通常有三到六级,还水从上一道蒸发池进入下一道蒸发池,逐渐形成高浓度的卤水;高浓度的卤水进入结晶池,结晶池也分级,最多的盐田有7级,每经过一级的结晶池,氯化钠的浓度就增加,5-7级的结晶池可以直接看到底部存在大量的氯化钠结晶。

学生通过每一级蒸发池和结晶池的卤水进行取样并到实验室进行蒸发结晶,记录生成的氯化钠的质量,并计算卤水中氯化钠溶液的质量分数。通过数据比对,可以发现每经过一级的蒸发池,氯化钠的质量分数大约提高2%,最后在结晶池中,氯化钠的质量分数逐渐提高到饱和溶液的26%,并大量析出氯化钠晶体。

活动2:盐场的历史变迁

随着晋江经济的不断发展,东石盐场因为盐田比较零散,难以进行大面积机械作业,导致成本偏高,市场上又受到井盐及矿盐的冲击,导致经济效益较差,入不敷出,导致东石盐场最终只能关停。但旧有的盐田还在,同学们去采访了部分居住在本地退休的老盐工以及转行其他单位的员工的生活状况,了解盐场的兴衰。应经济发展的需求,国家规划了泉厦漳城市联盟高速公路和福厦高铁,其中都有一段通过东石盐场,这部分的盐田的未来改造计划还需要同学们去进一步了解。当前,泉厦漳城市联盟高速公路已经兴建完毕并通车,而福厦高铁的施工还在紧张地建设中。

活动3:成果展示

成果一:海盐产品。学生亲自从盐田采集的海盐产品。部分学生的海盐是经过开闸、蒸发池、结晶池全程亲自动手得到的。

成果二:每一级蒸发池和结晶池中的海水取样蒸发得到的海盐产品及相应卤水中氯化钠溶液的质量分数记录。

成果三:东石盐场的历史。包括老盐工的采访记录、盐场的历史变化、泉厦漳城市联盟高速公路和福厦高铁规划图及实地施工照片等。

随着整个项目的整体推进完成,学生对于课本所传授的知识点有了更深刻理解。了解海水通过沉降过滤除去杂质,再进入蒸发池,最后转入结晶池进行结晶。在蒸发的过程中,受到天气的影响很大:晴天温度高,分子运动速度更快,蒸发的效果就越好,卤水中氯化钠的浓度就会更高,结晶的效率也变得更高;如果遇到大风或者降雨天气,还需要及时将卤水导入卤水井进行保存,减少灰尘等污染卤水造成不良影响[2]

通过进入盐场实地操作,了解工人劳作的不易,体会盐工的辛劳。同时也了解市场经济条件下公司也要与时俱进,适应政府政策变化,及时调整经营策略,否则最后只能被市场淘汰。而通过了解泉厦漳城市联盟高速和福厦高铁的規划与实地勘察,了解国家各种政策的实施给予这片沉寂的盐碱地带来了新的生机。感受改革开放四十多年国家经济的飞速发展给家乡带来的巨大变化,提高学生的民族自豪感。

参考文献:

[1]义务教育化课程标准:2022年版[M]北京师范大学出版社2022.4

[2] 漳浦老盐场,酝酿新滋味[J]福建日报2018.08.16

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