基于SSI 的初中化學微項目教學實踐探究

李麗芳 陳錦云

（連江黃如論中學，福建 連江 350100）

《義務教育化學課程標準（2022 年版）》在化學與社會跨學科實踐活動中，新增“社會性科學議題的合理應對”的內容。［1］社會性科學議題（socioscientific issues），簡稱為SSI，涉及人類社會發展中的生態環境問題、倫理道德問題、經濟問題、健康與公共衛生等方面問題。SSI 對解決社會問題，培養學生的核心素養有一定的幫助，因此如何基于SSI 進行教學設計，并將核心素養的培養落實到課堂中，是值得思考的問題。

“項目式學習”起源于19 世紀90 年代。美國教育學家杜威提出的口號“教育即生活，學校即社會”，隨著社會與教育思維的不斷發展與改善，逐漸發展成為“項目式學習”，但是“項目式學習”有時候學時較長且任務較重，就慢慢衍生出“微項目”的概念?！拔㈨椖繉W習”通常只取“項目式學習”中的驅動性問題、探究性實踐、社會性實踐等要素，是一種以學習為中心、聚焦概念性知識的課堂微項目。［2］微項目學習縮短了學時，設計時可以拆解任務，提高學生的學習效率，提高學生解決問題的自信心與成就感。

本文基于SSI，選取社會性科學熱點問題“新冠疫情防控”作為項目探究。由于疫情的防控涉及生物科技、物理防護、數學建模、政策法規等多方面內容，對于九年級學生而言，有較大的困難，因此設計微項目“化學學科視角下的疫情防控”，將元素化合物、酒精、84 消毒液的使用原理及天然材料與合成材料鑒別等基礎知識納入課堂中，通過設計以SSI 作為主題的微項目進行問題探究，培養學生認識自然科學的多元化視野，使得核心素養隨著問題的解決逐步形成。

一、基于SSI 的微項目教學設計

（一）項目內容分析

作者在進行教學設計的時候，考慮到課堂需要實驗操作，而部分鄉村學校存在化學實驗儀器藥品不全、學生的實驗基礎能力較為薄弱等問題，因此該課例選擇簡單的貼近學生生活實際的SSI 議題作為載體。其中用到的實驗器材或者藥品能從家庭或普通超市獲得，借助日常熟悉的物質來觀察并進行實驗研究，在已有經驗和知識基礎上引發認知沖突，增強學生的學習興趣。選擇教學項目“新冠疫情防控”下的微項目“化學學科視角下的疫情防控”，藥品方面選擇75%酒精、84 消毒液、口罩這些素材，將真實豐富的SSI 情境與化學學科知識緊密結合，既符合教學設計理論，又具有獨特的學習魅力。而在實驗儀器要求較高的環節中，如“設置實驗探究口罩燃燒后產物”，重在幫助學生理清探究的思路，而沒有要求學生進行實驗操作。

（二）項目教學目標

該課例作為九年級的一節化學復習課，利用微項目“化學學科視角下的疫情防控”來串聯知識點，主要考查學生有關化學式、材料、過濾實驗操作原理、酒精消毒、84 消毒液使用等知識。用創設情景“疫情防控”串聯，有助于幫助學生將學科知識系統化，同時可以減輕復習階段的學習壓力，激發學生對真實性問題思考的積極性。教學設計過程中結合學生的生活經驗和課本的基礎知識設計了“初識病毒”“探秘消毒劑”“探尋口罩中的奧秘”“眾人齊心抗疫”等四個教學環節。在教學實踐過程中，緊扣這些議題，引導學生進行分析與討論，通過微項目的研究，促進學生理解科學性熱點問題，體會“化學”是推動人類社會可持續發展的重要力量。

（三）項目任務及流程

在《義務教育化學課程標準（2022 版）解讀》中，對于“化學與社會·跨學科實踐”學習主題，設置了核心素養上的定位展示圖（如圖1［3］），對定位展示圖進行分析與理解，設計“化學學科視角下的疫情防控”微項目的任務結構與育人價值。

圖1 微項目任務結構與育人價值

本案例根據教學實際和學情分析選取合適SSI 的議題“新冠疫情防控”，在此基礎下設置微項目“化學學科視角下的疫情防控”。然后確定教學目標，將化學觀念與教學環節設計相融合，構建化學與可持續發展的大概念，培訓學生的核心素養。教學設計體現，以學生為主體，從《義務教育化學課程標準（2022 年版）》中尋找實現SSI 項目的教學設計亮點，發現可以通過分析核心內容，達成跨學科融合，涉及生物、物理、數學、道德與法治等多個學科的內容。最終確定病毒、酒精、口罩、84 消毒液等為核心知識素材，其中消毒知識主要涉及生物學科，借助數學的圖形分析解釋酒精消毒原理，口罩的靜電防護作用涉及物理學知識。最后通過“眾人齊心抗疫”，將道德與法治的內容融入學科教學中，體現人文精神和家國情懷，實現潤物無聲的育人效果。

二、基于SSI 的微項目課堂教學實踐

（一）初識病毒

展示新冠病毒的圖片，說明其全稱為“新型冠狀病毒”，介紹病毒的組成是蛋白質，引導學生回顧粵教版課本對“蛋白質變性”的描述——“蛋白質在加熱、遇到重金屬鹽或酸、堿和某些有機物時，其生物活性會被破壞而變質，稱為變性”。學生提取信息，了解消滅病毒的原理是使蛋白質變性，這是一個化學變化的過程。結合生活經驗，指出日常生活中消滅病毒的方式可以使用加熱、84 消毒液、酒精等方式來使病毒失活。

設計意圖：利用SSI 議題激發學生探究的興趣，通過提示信息，激活已有信息，明確核心問題“使蛋白質變性”，提出消滅病毒的方法，初步培養學生問題解決能力。該教學環節緊扣“如何消毒”引發學生思考，從學生興趣點出發，關注教材已有的基本信息對“蛋白質變性”的描述，引發學生對學習的熱情，通過現場觀察發現，該方式提高了學生對問題探索的積極性，課堂參與度大大提高。該環節設置，讓學生有據可依，體現課堂的整體性和層次性，讓教學內容和教學情境成為一個較為完整的系統。

（二）探秘消毒劑

由于在上一環節學生已經初步提出消滅病毒的方式，接下來進一步理解消毒劑及注意事項。

1.84 消毒液

84 消毒液的主要成分是次氯酸鈉（NaClO）

問題一：次氯酸鈉中氯元素的化合價為____。

問題二：次氯酸鈉中Na、O 的原子個數比為____，質量比為____，氧元素的質量分數是___________（列式表示）。

問題三：84 消毒液和潔廁靈不能混合使用，因為混用時會發生化學反應，產生有毒氣體，方程式為2HCl+NaClO=NaCl+H2O+X↑，則X 的化學式是_____。

設計意圖：通過結合生活經驗，回憶鞏固化學式相關知識。首先培養學生基于元素的視角去探究物質的成分，有助于培養學生初步建構物質組成的大概念；接著通過微觀視角去辨識次氯酸鈉的物質組成，建立“宏觀—微觀—符號”三重表征認識物質的學習探究方式。在這個項目探究中幫助學生了解84 消毒液，知道84 消毒液使用不當會有危害，學會正確使用84 消毒液。培養學生的安全意識和合理選用化學品的觀念，認識化學在科學、社會、技術中的重要作用，全方位培養學生的社會責任感和科學素養。

2.酒精

展示不同濃度的酒精溶液殺滅金色葡萄球菌所需的時間（如圖2），問：為什么日常生活中使用酒精的體積分數大部分為75%？

圖2 不同濃度的酒精溶液殺滅金色葡萄球菌所需的時間

利用圖像數據分析“喝白酒能消毒”“在家中大量噴灑酒精消毒會引發爆炸”等言論的真偽。

設計意圖：利用圖像分析并獲得結論，是這幾年中考的重要考點，考查學生的分析能力、理解能力、問題解決能力，對學生的綜合能力要求較高。這種題型考查時將語言文字理解和數字圖像結合，若學生能將已掌握的知識內容與坐標、圖像、數據結合起來，就能夠加深對圖形圖像的理解。課堂中出現此類圖像分析題意在于希望學生能通過圖像分析，了解日常生活中一般使用75%酒精進行消毒的原因和正確使用方法。更希望學生能從化學視角對常見的生活現象進行解釋，逐步在簡單的科學探究活動中培養理論聯系實際的科學思維，養成自主探究的科學習慣，“不信謠、不傳謠”，正確認識化學的學科價值。

（三）探尋口罩中的奧秘

引導學生除了消滅病毒外，我們還要注意利用口罩保護好自己。

1.通過裁剪口罩，觀察并回答：鋁塑條、無紡布熔噴布分別屬于什么材料？如何鑒別？

2.閱讀材料，了解口罩防護的原理類似于過濾。

3.思考并設計探究口罩燃燒產物組成元素。

設計意圖：這個環節以學生親自動手裁剪口罩并觀察口罩中的材料組成，豐富實驗技能體驗，夯實化學知識基礎。值得注意的是，因認知問題，部分學生會將鋁塑條的合金材料誤認為合成材料或者復合材料。此時需要教師對學生進行積極有效引導，幫助學生及時糾錯、完善認知體系。在通過實驗夯實學生的知識基礎后，繼而引導學生進行科學探究。學生能從問題“口罩為什么能防住病毒”出發，借助材料知識，主動分析探究，獲得結論。同時教師在設計實驗的過程中，鼓勵、引導學生用科學的語言描述實驗設計及現象。如在檢驗產物是否有水的過程中，學生設計使用堿石灰、氧化鈣或者氫氧化鈣等來吸水，體現學生思維的多樣性，也讓學生在“證據推理”過程中形成“變化觀念”。最后教師遴選較優的方案（如圖3）進行展示分析，引導學生得出結論：口罩中的噴絨布的確含有碳、氫元素，培養學生的元素觀和轉化觀。層層遞進的真實情境能將抽象的知識變得更加形象、生動、有趣，能有效激發學生的學習興趣，培養學生的創新思維，幫助學生實現思維的進階，進而提升問題解決能力。

圖3 驗證口罩中元素組成的實驗裝置

（四）眾人齊心抗疫

通過展示我國新冠疫苗和藥物的研究過程及成就，激發學生的民族自豪感；展示科學家、志愿者、醫生等在疫情中的潛心奉獻，告知對抗公共衛生方面的不確定性時的“眾人齊心抗疫”是人類的法寶。從個人、社會、國家的角度培養學生的使命感，逐步培養學生的科學態度與責任。

設計意圖：當今世界的發展離不開文理兼修、身心兩健、素質全面的綜合性人才，［4］化學學科更要注意培養學生高尚的品德?！读x務教育化學課程標準（2022 年版）》明確指出，幫助學生樹立“具有為建設社會主義現代化強國、實現中華民族偉大復興而學習化學的志向和責任擔當”的科學態度，［1］這要求教師在課堂上春風化雨的滲透給學生。例如，該課例的教學情景中，先通過古文的方式理解“疫”，實現跨學科的融合，結合傳統文化、中國人樸素的思想理念，來體現出化學學科蘊含的人文精神。在介紹我國處在于世界前列的“疫苗”研發成果，告訴學生科學家們在提高人們生活水平、促進人類發展等方面都起到了重要的推動作用。最后，教師結合自身作為一名光榮的核酸檢測志愿者的身份，分享經歷與感悟，讓學生體會到只要“眾人齊心抗疫”，終將獲得美好的生活，以親身經歷來喚醒學生內心深處的情懷，讓學生在深刻體驗中增進了家國情懷。

三、結語

基于SSI 的微項目教學課堂設計，可以通過社會性科學議題的討論，引導學生在“做中學”“學中悟”，去感悟化學學科獨有的學科價值和學科魅力。［5］在學生對社會性科學議題的討論中，培養學生的元素觀和轉化觀。