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初中化学大单元主题学习

以“品枇杷酸甜，悟科学魅力”为例

案例背景

《义务教育化学课程标准(2022年版)》明确提出将跨学科实践活动纳入课程内容,是本次课程改革中的一项重大变化。跨学科实践教学注重落实“科学态度与社会责任”核心素养的发展,促进学生了解科学社会、技术与环境之间的关系,进一步建构“化学与可持续发展”大概念。跨学科实践活动是融合多学科知识的探究活动侧重从方法论的视角,关注探究过程中解决问题的具体活动。开展跨学科实践活动有助于学生深人理解和整合多个学科的知识,综合运用不同学科的理论与方法,解决涉及多领域的复杂问题,培养实践能力和创新思维,发展学生的综合科学素养。

“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”这一项目属于调查研究类综合实践活动，选自《义务教育化学课程标准(2022年版)》课程内容主题(五)中的跨学科实践活动，与具有现实意义的土壤改良、植物栽培密切相关。该项目以酸碱盐的性质和转化为研究对象，以土壤的酸碱性对植物生长影响的探究为载体，承载学生必做实验“常见酸和碱的化学性质”，融合初中化学、地理、生物等课程内容。其中，土壤酸碱性的测定，应用酸碱盐之间的化学反应来改良土壤等属于化学学科的知识，认识我国土壤酸碱度分布情况等属于地理学科的内容，认识土壤的酸碱性对植物影响生长的关系涉及生物学科的内容。学生通过测定土壤的酸碱性、了解我国土壤酸碱度分布、探究土壤酸碱性对植物生长的影响、动手栽培植物等活动，理解变化观、化学与可持续发展大概念，体会实验室探究与真实问题解决的关联。

由于现实因素影响，课时安排紧凑、学生基础薄弱、“新课标旧教材”等原因，跨学科实践活动的开展还面临着诸多挑战。结合学生生活情境，开展跨学科实践活动，知识与生活相互融合，促进学生素养发展。莆田山色重重绿，满树枇杷粒粒香，莆田作为中国枇杷之乡，黄肉枇杷酸甜，白肉枇杷清甜，具有品质好、单果重、产量大、品类多等特点。基于此本土特色，以学生熟悉的水果，开展跨学科主题学习，从化学角度认识枇杷的酸与甜，结合生物、地理等学科知识探究适宜枇杷的生长环境以及通过改良土壤的酸碱性对枇杷生长的影响。

案例过程

（一）任务、教学流程及设计意图

任务

学生活动

教师支持

设计意图

任务一：项目导引

（课前）查阅资料了解枇杷成分；适宜枇杷生长的土壤pH、气候等。

1.整理枇杷成分的相关性质。

2.小组进行交流，班级成果汇报。

1.归纳酸碱盐的性质。

2.提供查阅资料的途径方法。

培养学生的阅读能力，能利用书籍电子产品的媒介获取信息，获取化学有关的基础知识。

任务二：探究柠檬酸的酸性

（课中）设计实验方案探究柠檬酸是否具有酸的通性。

1.设计探究柠檬酸酸性实验方案。

2.进行实验（根据提供的药品进行分组实验）

1.归纳酸的化学性质。

2.提供学生实验用品

通过目标确立、任务驱动，问题引导，合作学习、实验探究等将化学知识与实际情境结合。

任务三：改良土壤酸碱性

（课中）测定土壤酸碱性；改良土壤酸碱性。

1.进行实验，测定土壤酸碱度。

2.认识枇杷适宜生长的土壤酸碱性以及气候温度等。

3.设计改良土壤酸碱性的方案。

1.提供土壤及学生实验用品。

2.提供我市的土壤状况、枇杷种植调查以及土壤酸化危害等信息材料。

3.归纳酸碱反应的化学性质

从真实问题出发，用化学思维解决问题，将化学与生物有机结合，基于化学核心知识去解决相关问题，提高学生多学科素养。

任务四：提高土壤肥力

（课中）认识化肥；探究盐的性质

1.认识化肥的组成。

2.实验探究铵态氮肥的检验方法。

3.总结盐的化学性质。

1.提供学生实验用品。

2.归纳盐的性质。

构建利用物质性质进行物质的检验思路。利用化学知识解决实际生产问题。

任务五：认识枇杷的营养价值

（课中、课后）枇杷的食用和医用价值

小组合作，进行查阅，交流探讨枇杷的营养价值。

对含有枇杷汁的饮料中维生素c进行定性定量测定。

1.提供维生素c的相关资料。

2.提供学生实验用品。

3.点评总结，引导反思。

构建物质性质决定用途的化学观念，用定量思维去解决实际问题。

（二）实施过程

环节一：（课前）调查

活动内容与步骤：

1.对莆田枇杷进行调查：如历史记载、实地考查、枇杷成分、莆田枇杷栽种县区、栽种的地理位置、气候条件、土壤状况、枇杷采摘等。

2.以组位单位，确定组长和组员，各小组分工，确定各成员调查任务，收集调查内容，进行整理，小组代表汇报。

环节二：（课中）枇杷酸探究

活动内容与步骤：

1.认识枇杷成分含有苹果酸、柠檬酸、蔗糖等，认识苹果酸的性质，结合酸的通性探究柠檬酸是否具有酸的性质。

2.小组讨论设计实验方案，完成下列表格。

实验步骤

实验现象

实验结论

化学方程式

提供相关药品，以小组为单位选择一种进行实验，记录实验现象。

环节三