项目式学习在初中化学教学中的应用—以“废弃油脂制作肥皂”为例

发表时间:2021/7/7   来源:《教育学文摘》2021年12期   作者:肖建春
[导读] 《中国教育现代化2035》提出,到2020年,全面实现“十三五”发展目标,教育总体实力和国际影响力显著增强。
        肖建春
        贵州省铜仁一中初级中学    554300
        【摘要】《中国教育现代化2035》提出,到2020年,全面实现“十三五”发展目标,教育总体实力和国际影响力显著增强。在此基础上,再经过15年努力,到2035年,总体实现教育现代化,迈入教育强国行列。义务教育阶段化学教学重在落实培养化学学科核心素养,立德树人,是化学学习的起点,也是重要的奠基期,重在培养浓厚的兴趣,规范的实验操作,抽象的化学思维,教学以课程标准为指导,省市中考要求为引领,将项目式学习落实到初中化学课堂教学中。
【关键词】项目式学习  初中化学  油脂  肥皂
1.引言
        义务教育化学课程标准(2011年版)指出[1],义务教育阶段的化学课程是科学教育的重要组成部分,应体现基础性。因此在教学过程中要多创设以实验为主的真实情境的科学探究活动,使每一个学生以愉快的心情主动去学习生动有趣的化学,激发学生学习化学的浓厚兴趣,充分调动学习的主观能动性。本文以“废弃油脂制作肥皂”为例,浅析项目式学习在初中化学教学中的应用。
2.对项目式学习的理解
2.1项目式学习
        项目式学习(Project-based learning)[2]起源于美国,以建构主义理论为指导,项目任务为驱动,充分体现学习者的中心地位,开展深度学习、效度学习、合作学习和反思性学习,帮助学生提高分析、解决实际问题的能力,培养交流合作、创新思维的技能,对课程改革有重大的影响,与传统课堂教学相互补充,相辅相成[3]。
        项目式学习与科学探究的一般步骤联系紧密,有异曲同工之妙。

2.2废弃油脂制作肥皂项目与初中化学教学的内在联系
(1)鉴别硬水软水。初中化学第四单元《自然界的水》中,对于硬水软水的鉴别方法是用肥皂水。有学生就会问,为什么肥皂水就可以鉴别?肥皂怎么制得的?了解背后的知识十分有利于学生的理解与应用。
(2)油脂的溶解。初中化学第九单元《溶液》中,油脂不溶于水,可以溶解在某些有机溶剂中,例如汽油、酒精等,问题就应运而生了,油脂溶解在实际生产生活中有什么用呢?
(3)溶液的配制。配制一定溶质质量分数的溶液是初中化学学生分组实验之一,要求学生能够熟练通过计算、称量、量取、溶解等步骤配制一定溶质质量分数的溶液,规范基本实验操作,培养创新的实验技能。
(4)激发学习兴趣。初中学生对于化学实验是十分感兴趣的,有趣实用的化学实验非常有利于学生对于化学启蒙阶段的化学学习、实验操作技能的实践以及严谨规范的化学实验观念的培养。
3.项目实施过程
3.1前期准备
        (1)一小组查阅资料。查阅制作肥皂的相关资料,明白制作肥皂的基本原理、步骤及需要的仪器药品;(2)二小组收集废弃油脂及净化。对家里剩饭菜及抽油烟机、食堂等废弃的油脂进行收集,再到实验室对废弃油脂进行初步的净化,除去食物残渣及异味。(3)三小组准备仪器药品。铁架台(带铁圈)、蒸发皿、玻璃棒、坩埚钳、烧杯(200ml一个、20ml一个)、量筒、胶头滴管、电子天平、模具;氢氧化钠固体、食盐、酒精、白砂糖、精油等添加物。
3.2初步探索
        (1)取适量氢氧化钠固体于洁净烧杯中,加入适量水,使其充分溶解,待用(自然降温);(2)取适量净化后的废弃油脂,倒入洁净的蒸发皿中;(3)将油脂稍微加热,缓慢加入氢氧化钠溶液,并不断搅拌。

        出现的问题:随着不断搅拌,混合物并未呈现较多黏稠的状态,依旧剩余大部分油脂,无明显皂化反应。不断尝试几次后有固体物质出现,但仍然有油脂剩余。针对以上出现的问题,经过分析原因可能是氢氧化钠质量不足、反应温度偏低、反应时间太短等原因。
3.3定量改进[5]
        资料显示:油脂与氢氧化钠反应质量比受油脂的皂化值影响而不同,学生收集的废弃油脂主要是菜籽油,其皂化值为0.124,即若取100g该油脂,氢氧化钠的质量为100g×0.124=12.4g。水的质量大约是氢氧化钠质量的2-3倍。皂化反应温度在50℃左右。皂化反应的时间较长,一般需几个小时,为了充分皂化并节约时间,可以不断搅拌并适当提升温度。
(1)用电子天平称量1.3g氢氧化钠固体,加入3ml水中,使其充分溶解,待用;(2)称量10g废弃油脂,倒入洁净的蒸发皿中;(3)用酒精灯加热油脂到50℃左右,将氢氧化钠溶液缓慢加入蒸发皿,不断搅拌。出现的问题:出现大量黏稠物质,仍有油脂剩余,并有油脂味道,黏稠物很软。

        改进如下:(1)用电子天平称量1.3g氢氧化钠固体,加入3ml水中,使其充分溶解,待用;(2)称量10g废弃油脂,倒入洁净的蒸发皿中,用酒精灯加热油脂到50℃左右;(3)将氢氧化钠溶液缓慢加入蒸发皿中,不断搅拌,延长搅拌时间,保持温度在50℃左右;(4)搅拌过程中,加入适量白砂糖,有利于肥皂发泡;加入适量食盐颗粒,增强肥皂硬度;加入酒精、精油等物质,使肥皂更美观、有香味;(5)检测其pH值在10左右。(6)将黏稠物过滤出,倒入模具中成型,风干即可。

3.4反思
        通过该项目实践活动,以项目任务为驱动,有效提升了学生实验操作能力,激发了学生开展科技创新设计兴趣,培养了学生积极参与项目实践活动的热情,培养了化学学科思维,了解科学探究活动的含义,丰富学校对科技实践创新活动的内容,建立健全学校科学文化建设内容,树立了环保节约的社会责任感。培养了探究精神、合作意识,充分锻炼学生资料搜集、走访调查、实验验证、分析汇总等能力。但是在项目实施的过程中,对于相关文献资料的查阅能力有所欠缺,实验数据的专业性、精准度不够。项目活动结束后,相关成果没有进一步加工润色,理论成果没有及时整理成文。在后续的项目实施活动中,我们会做得更好。
【结束语】
        依托项目式学习的初中化学教学是一种以项目任务为驱动力,以学生为学习主体的自主学习方法,教师主要是引导、鼓励和支持学生的自主学习,在适当的时候开阔学生对项目的理解以及辅助解决某些难题。值得注意的是,项目式学习更强调学生在完成项目的过程中体现和激发出来的能力和品质,比如如何解决过程中出现的问题,怎样规划项目以及实施项目,如何加强彼此之间的团队合作等等,从而不断地培养、锻炼和加强学生在未来各种复杂环境中应对问题、解决难题的能力。
【参考文献】
        [1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2011.
        [2]滕珺,杜晓燕,刘华蓉.对项目式学习的再认识:“学习”本质与“项目”特质[J].中小学管理,2018,(2):15-18.
        [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(8).
        [4]吴晗清,孙年冬,李琳娜.基于ADTE的项目式化学教学模式探析—以“从铝土矿到铝合金”为例[J].聚焦课堂,2019.
        [5]刘辉.指向实践创新的“手工皂制作与改进”微项目[J].化学教与学,2019(9):91-93.
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