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1、初中科学空气与生命的项目式教学一、项目主题内容分析“制作简易制氧机项目是基于设计的项目学习，在项目实施过程中学生化 身产品设计师，依循科学家般的观察、研究、思考的方法，最终需要完成一台 简易制氧机的制作。北师大王磊教授主编的项目学习实验教材化学中将该项目命名为“制作 简易制氧机一化学反应的定量研究”，即在内容组织上，以“制作简易制氧机” 作为主线外显，而将对气体制备和化学反应的定量认识作为副线隐含其中，对 应于浙教版科学八下第三章空气与生命的第1节“空气与氧气”与第3节“化 学方程式”的内容。基于对义务教育科学课程标准（2022年版）的梳理，本项 目涉及到“物质的变化与转化”“化学反应及质量守
2、恒定律”“认识化学反应的思路 与方法”与“化学反应的应用价值及合理调控”等多项重要课程内容，聚焦化学反 应的核心观念建构。总体上，在“制作简易制氧机”这个大问题的驱动下，问题 拆解的思路如下：认识制氧机，进行初步规划一获得氧气一提供适量制氧剂一 制作简易制氧机。鉴于此，项目导引部分的教学关键问题聚焦到了解读制氧机。在展示真实 的制氧机之前，学生可以围绕如何制作制氧机进行系列讨论，探查学生最初的 思路。展示制氧机之后学生观察实验或实际操作，感知到制氧机产生了氧气， 开始思考讨论制氧机的原理和装置各部分的作用，并提出关于制作制氧机的困 惑。二、项目教学目标（1）通过对制作简易制氧机”项目进行拆解；
3、（2）在制作制氧机过程中促进问题解决，系统推理，模型建构等高阶思维 的发展；（3）通过小组合作体会团队协作在学习中的重要作用。三、项目任务及教学流程（表1）表I项目任务及教学流程项目任务学生活动教卸支持任务1:明确阴动性向翘设 汁制作一台简易制洞机阅读活动海报。活动要求.J找关雄词提供发现。海报与活动瞿求任务2：拆解代立得制气机.体 验制仪(I)初步阅读制班机说明机拆解慎实制班机 (2)利用制辄机制取仪气,收集气体进行检绘(1)速供制氧机说明书(2)提供制轼机。制气剂(3)提供辄气收集.检验所用制材任务3：也纳简易制代机制作要 索.拆解项“(1)结合(更用体验.研究说明的JJ 1纳制仪机制作要
4、素 (2)形成研易；MW机的初步设想.拆斛项“任务引导学生分析制班机装置.关联相应的学 科知识任务4：设计简易制仅机评价收 我小组合作,根据设计构思,具体写出各项婺索的设计 H标和要求,制定话价蹴衰引牛学生从原理、装置、定城关系.技术方 而全面评价前易制辄机表I项目任务及教学流程项目任务学生活动教卸支持任务1：明确阴动性向翘设 汁制作一台简易制洞机阅读活动海报。活动要求.J找关雄词提供发现。海报与活动瞿求任务2：拆解代立得制气机.体 验制仪(I)初步阅读制班机说明机拆解慎实制班机 (2)利用制辄机制取仪气,收集气体进行检绘(1)速供制氧机说明书(2)提供制轼机。制气剂(3)提供辄气收集.检验所
5、用制材任务3：也纳简易制代机制作要 索.拆解项“(1)结合(更用体验.研究说明的JJ 1纳制仪机制作要素 (2)形成研易；MW机的初步设想.拆斛项“任务引导学生分析制班机装置.关联相应的学 科知识任务4：设计简易制仅机评价收 我小组合作,根据设计构思,具体写出各项婺索的设计 H标和要求,制定话价蹴衰引牛学生从原理、装置、定城关系.技术方 而全面评价前易制辄机四、项目实施过程及学生学习成果1 .情境创设，明确驱动性问题教师设置谜语“看不见，摸不着，不香不臭没味道，说它宝贵到处有，动物 植物离不了(打一自然物)二在学生猜测是氧气的基础上，追问，大气中占有 氧气含量约21%,能够满足正常人的呼吸。在
6、什么情况下人会缺氧？缺氧后如 何解决。顺利引出制氧机。【情境导入】校第三届发现节发现科学之简易制氧机制作大赛即将开始。 目前进入项目学习阶段，瓯海区外国语学校特此设立制作简易制氧机项目试 点，组建项目团队。播放科学组的录音：项目推动学习，发现梯园精彩，成为学习的主人。为 引导同学们“体验知识形成，提升科学素养”，我校科学组开展了发现科学之简 易制氧机制作大赛。现面向各位同学组建项目团队。制作简易制氧机是一次特 别的科学创意制作之旅，期待同学们的创意和用心为我们打开另一扇窗，一起 享受学习的乐趣和意义。【活动1】阅读活动海报与活动要求(图1),寻找关键词。【第三届发现节发虎科学之司务飘久札制伟大
7、喜招曾令】作品*求(|)马易用也也作心育也加或启、代工向用.代用过明、拉仓事发W产品发布&求:使则PPT.里说 口过衽.展说产品的优势与转色(3)讦比林取：作品实刖也依、能达:L.(4)作品必摄承钥.一统发期杪裳，取消冬事资格活动方衣报名方式:承募团队在修网下我并圾写电子报名表.以一总线+电子报 * W格人命名发送仙烂加粒阳/心岛,”2022*hi,3n. A1止H 期为2022年04月25日作品上久：2022年05月09 H之时上文USL外东惊区学虫此讦比奖励:择上投累，30%)与校方讦*(70%)相结合，入选团队4人 奖财大礼包一份“汉粤我市：A3乖五请联系对电州1396JKM6000图1
8、活动海报与活动要求教师提示学生对海报和招贤令内容进行阅读。通过文本阅读形式寻找关键 词句，使学生在情境中驱动学生主动思考，明确核心问题一设计制作一台简 易制氧机，进行产品发布。设计说明：通过文本阅读，使学生在情境中驱动学生主动思考，明确核心 问题。2 .拆解氧立得制氧机，体验制氧【活动2】初步阅读制氧机说明书(如图2),拆解真实制氧机。使用方法加湿过渡仓反应仓 便携式制氧器原理乐意图使用方法如下1 .使用时，请折印有商标的一面朝出悠；2 .把握手向布方招例.解陵上丛的密封馍定,打开&子；3 .向内林械面的过送加温仓和右面的反应仓加清根至水位饯：4 .向内统右面的反应仓加入制瓦剂,先放A制.后放
9、B制：5 . 乂好上丛(导管括孔在左面).把握手板回正上方钺紧：6 .帖好导管和鼻东.开始吸取，曲或察窗;frM供队情况；7 .气泡消失.表示供我完毕,打开上盘.取出内桶.倒出残液,冲洗干净收存注意事项(I)由于反应仓迸行的是化学反左，使用过程中反应仓会出现发热现京,这典于正常情况;(2)保持导管播孔、导管和鼻宴中通,以免昧灰制箕梏,暮皿内泞漉嗜出；(3)严条在加灌仓投放制氧剂，以免造成制氮器损坏；(4)加湿仓底部有一白色收堡料隔离园，千万不能取下发自制升孔；(5)削氮器使用中请注意来排直立，切勿保”反例.以免右皿内溶液由导管溢出；(6)水温影响产品供机反应速度，不宜使用热水.水温景好控制在1
10、5-2540之间；(7)孕妇零吸氧时请遵法喝。图2氧立得制氧机说明书教师提供未拆封的制氧机套装，通过拆解制氧机让学生直观认识制氧机的 结构(拆解如图3),启发学生思各部分的功能。【活动3】利用制氧机制取氧气，收集气体进行检验。学生尝试利用制氧剂A与制氧剂B制取氧气，并提问，采用何种方式进行 收集、如何进行气体检验。在学生的回答中引导学生探析氧气可能存在的性 质，并确定以排水法收集氧气，使用带火星的木条进行氧气检验，体现“性质决 定应用”的思想。如图4、图5为学生体验制氧机制氧并检验气体。设计说明：通过拆解制氧机让学生直观认识制氧机的结构，启发学生思 考各部分的功能；“性质决定应用”，以排水法收
11、集氧气以及氧气检验引导学 生探析氧气可能存在的性质；氧气的制取和性质研究是初中科学实验的重要 内容，学生实验发展了学生的实验操作技能。3 .归纳简易制氧机制作要素，拆解项目【活动4】结合使用体验，研究说明书，归纳制氧机制作要素。学生在体验制氧机时已经自发查看说明书。活动4紧扣活动3,在此基础 上深入解读，学生将说明书上呈现内容(使用方法、发生器耗材、适用情况、 注意事项等)转化为制作制氧机的相关要素(如图6),简述制作简易制氧机 的设想。【活动5】拆解项目，梳理制作制氧机所需核心知识。经过整理，教师引导学生将本项目拆解为三个子任务：氧气制取、用法用 量、产品制作。教师提示学生将子任务与科学知识
12、相关联，通过小组分工，探索核心知 识。核心知识主要概念包括元素守恒、实验室制取氧气的原理和装置、质量守 恒定律、化学方程式的计算等。设计说明：通过对说明书的细致研究，进而提炼出制氧机要素，接着引导 学生拆解项目。在明确核心任务后，自然而然就要思考“如何做”的问题。此 时，教师需要提供适当的思考路径。帮助学生关联教材，捕捉核心知识即为有 力的抓手。4 .以终为始，设计制氧机评价量表【活动6】小组合作，根据制氧机设计构想，具体写出各项要素的设计目 标和要求，制定评价量表（提供样表如表2所示）。学生经过讨论，大致可形成评价要点：供氧效率、制氧纯度、产氧量、可 操作性等。设计说明：对项目化学习成果进行
13、评价量规的初步设计，有助于学生更好 地开展项目化学习，同时有利于教师对整个项目的宏观把控。学生作为项目化 学习的亲身体验者，让学生成为评价标准的制定者有利于调动学生学习的积极 性。五、项目教学反思及改进建议导引课旨在帮助学生发散思维，激活已有的知识，建立创造性的联系，同 时帮助学生梳理驱动性问题的解决路径。一堂优质的项目化导引课无疑成为了 项目化学习过程中的关键一环，也成为了开启学生探索之旅的关键钥匙。在此 次教学设计和实践过程中，将导引课分为三部分：明确驱动型问题、梳理核心 知识、预设成果评价。实践过程中发现一些不足，为后续项目实施提供了思考：1 .学生阅读能力偏弱，体验感欠缺制氧机对学生而
14、言是陌生的，需通过阅读说明书认识制氧机。教学过程中，不难发现部分学生阅读能力偏弱，无法准确高效地捕捉要点，帮助自己更 好地体验制氧机。制氧机的拆解和制氧过程多通过模仿周边小组进行，能动性 大打折扣。在日常教学中需加强学生阅读能力的培养，同时应在制作简易制氧 机前增加学生对“氧立得”制氧机体验的机会。2 .学生实验操作不规范，基本功不扎实项目开展之初，学生已经在实验室进行过排水法收集气体与氧气检验方法 等基本实验操作的学习和训练。实际操作中学生仍存在不少问题，如收集气体 时过早收集气体，没有等到气泡连续均匀放出时就开始收集，或者集气瓶中没 有灌满水，造成氧气收集不纯，影响后续检验。因此，引导学生养成良好的实 验习惯是实验教学重点。3 .课堂教学时间较短，思维发散不充分本节课学生需围绕制氧机进行系列讨论，不管是学科知识联系还是设计思 路，都建立在学生实际动手操作制氧机的基础上，教师要保障学生有充足的时 间进行体验、思考和讨论。常规课堂一般课时是40分钟或45分钟，无法满足 学生的需要。教师辅助者的角色会逐渐演变为指导者，学生的思维发散不充 分，不利于激发学生创新意识。因此本节课需要1.5或2个课时。