第三章 “空气与生命”的项目式教学设计----2022-2023学年浙教版科学八年级下册

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——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→获得氧气→提供适量制氧剂→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； （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） 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）"。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，发现榉园精彩，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。 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——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。 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：①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；②“性质决定应用”，以排水法收集氧气以及氧气检验引导学生探析氧气可能存在的性质；③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