杨梅 陈秀果
项目名称:爱护家园,分类回收再利用——金属垃圾的“蜕变”与“新生”
学科:化学
设计人: 杨梅、陈秀果
一、项目简介
垃圾是放错位置的资源,合理利用将变废为宝。
党的十九大报告指出,“到2020年,坚决打好污染防治攻坚战,使全面建成小康社会得到人民认可、经得起历史检验”,“到2035年,生态环境根本好转,美丽中国目标基本实现”。
城市垃圾的有效治理有利于改善城市的生存环境。垃圾种类很多,如厨余垃圾、废旧塑料瓶、废纸等生活垃圾,废旧电子产品、废旧电器、饮料罐等金屬垃圾,其中金属垃圾中常常含有很多贵金属和重金属,如废旧手机中含有铅、镉、汞、镍等,如果将废旧手机随意丢弃,这些金属渗出会造成地下水和土壤的污染、威胁人类健康。若将这些金属回收利用,不仅可以节约金属资源,而且可以减少对环境的污染。金属是不可再生资源,金属合理回收和利用对缓解资源需求、节约能源、保护环境等起到了很大的作用。
“金属与金属材料”是九年级化学人教版第八单元的教学内容。本单元共3个课题:金属材料;金属的化学性质;金属资源的利用和保护。其中2、3课题是重点,课题2也是难点。本项目时长四十分钟从学生身边的废旧手机入手,探究环境保护工作中金属垃圾的回收再利用,运用所学知识解决生活中的实际问题,在完成项目的过程中培养学生的独立思考能力、协作精神、沟通交流能力和创造性解决实际问题的能力,学会做人,学会做事,同时让学生建立资源意识、环保意识,能源意识,激发学生的爱国情怀和责任担当意识,从而达到润物细无声的育人效果。
二、项目设计
(一)项目目标
1、自主复习金属物理性质、化学性质,培养学生自主归纳总结的能力。
2、构建金属、金属氧化物、金属的盐溶液之间的联系、转化方式,培养知识分类整合能力、化庞杂、零散信息为有效信息的能力。
3、自主设计流程、小组交流成果,培养独立思考能力、协作精神、沟通交流能力和创造性地解决实际问题的能力。
4、通过制作宣传页体会资源利用保护的重要性、资源、环境对人类生存、发展的重要性,建立资源意识、环保意识,能源意识,激发爱国情怀和责任担当意识。
(二)驱动性问题
1、如何回收废旧手机中的贵重金属?
2、如何制作“金属垃圾分类回收,为环保贡献力量”的宣传页?
(三)任务实践
通过情境设置鲲鹏策划公司从废旧手机电路板中提取金用于制作奖杯这一实际问题,引导学生从了解金属及其化合物的性质开始,到设计合理的工业流程回收废旧手机中的贵金属及其他产品,再到制作宣传页。
(四)过程和结果评价
本项目通过设计评价方式实现了学生活动效果的提升,让学生的讨论有分工、有流程、有规则。从多个方面进行,有量化和质化之分,量化注重对能够直观看到、可以通过数据展示出来的考查内容进行评价,质化注重对学生逻辑能力、语言表达能力、书写能力、辨析能力等进行考量。以课堂知识为核心,定位提问,问题设置清晰,以驱动任务为主导,引导学生通过创设真实情境,促进学生完成学习任务,获得研究成果,达到运用课本知识,解决生活实际问题的目的。同时还从不同的主体进行,学生自我评价、老师评价、小组评价以实现评价的客观、合理、公正、全面。
(五)教学重难点
1、金属的化学性质
2、有关金属活动性顺序的解题思路
3、金属及氧化物相关的工业流程
(六)教学问题诊断分析
1、储备知识及生活经验:自习课自主复习夯实基础。课前查阅资料、生活经验积累了解金属垃圾含有很多贵金属和重金属,随意丢弃造成土壤污染、水体污染危害人类健康。
2、学困点预测:从2017年起,山西省中考考题中出现了关注生产实际的工业流程题,金属及氧化物相关的工业流程是学生的困惑点。
(七)教学支持条件分析
教师提供资料、多媒体等
(八)项目预热
1、利用课间查阅资料
2、自习课复习金属相关知识
三、项目实施过程的好处
生活中真实存在的废旧手机导入,了解手机中含有的金属及金属氧化物,分析其价值、危害。
废旧手机随意丢弃不仅污染土壤水源、危害人体健康而且金属资源有限随意丢弃非常可惜,不利于金属资源的保护和再利用,视频展示上海投放一百多台智能垃圾箱回收废旧手机、
废旧电脑、电器等金属垃圾。(视频时长1分钟)
任务一:如何回收废旧手机中的贵重金属?
1.复习金属及其化合物的化学性质、转化关系
呈现方式:知识梳理小组设置情境展示
内容解析:设置情境鲲鹏策划公司想从废旧手机电路板中提取金用于制作奖杯,如何提取需要先了解金属及其化合物的性质,梳理组以问题形式复习整理绘制以金属为核心的网络关系图,两位小科学家发现获得金的同时还可以制得硫酸铜和氧化锌,如何设计合理流程图引发小科学家们的争论。
评价方式:(1)以网络图复习金属及其化合物的知识,内容准确全面加1分。
定位提问,问题设置清晰准确加1分
知识点讲解清晰加1分
阶段性评价:基础检测持证上岗(小组竞争错一空扣1分各小组统计负总分)
扣分最少的三个小组各加1分。
检测内容:针对自习课自主复习结果的检测,各组成员听课效率的检测
教师活动:
(1)评价梳理组给予加分,评价自主复习效果,敲击易错点加强学生记忆。
(2)基础检测中失分较多同学给予帮助解答。
2.设计工业流程寻找不同设计思路
呈现方式:投影展示设计思路
评价方式:①设计出一条思路加1分(多条思路累计加分)
②展示讲解设计思路加1分(多条思路累计加分)
③展示时书写字迹清晰,表述准确加1分
呈现方式:个人评价、小组评价、教师评价
评价方式:从环保、成本、能源角度分析三种设计方案优缺点,分析合理表述清晰加1分
设计意图:拓展学生思维,让学生解决实际问题的能力。通过寻找合适的反应物,设计合理的顺序,选择恰当的分离方式,培养学生的辨析能力、表达交流的能力,变“学化学”为“做化学”中总结方法发现易错点,培养学生主人翁意识体现学科价值。
教师活动:
1.教师检查设计方案,给予评价并加分,评选出上台展示的方案,个人分数计入小组得分。
2.引导学生从多角度评判展示方案,评选出最合理的个人及小组加分教师统计任务一各组所得分数,表扬得分最高的三个小组。
3.总结设计工艺流程思路,教师给予帮助补充。
教师过渡:从电子垃圾中提取原材料,比从金属矿石中直接发掘要便宜13倍,回收一个废弃的铝质易拉罐要比制造一个新易拉罐节省20%的资金,同时还可节约90%-97%的能源。
回收1吨废钢铁可炼得好钢0.9吨,相当于节约矿石3吨,可节约成本47%,回收废旧金属不仅能创造巨大的经济效益、环保还能保护金属资源,目前金属垃圾的分类回收仍是一个难题,作为青少年的我们现在能做些什么?
任务二:如何制作“金属垃圾分类回收,为环保贡献力量”的宣传页?
呈现方式:小组讨论成果展示
评价方式:
(1)积极准备、立意清晰、讲解清晰加1分
(2)立意清晰、设计思路新颖、图文结合加2分
教师活动:评价宣传页并给予加分
设计意图:通过制作宣传页让学生学会对课本知识的反思、迁移、真正做到从生活中来再应用到生活中去,并且体会到资源利用保护的重要性,提高青少年的社会责任感。
教师总结
希望同学们可以把这些宣传页带入社区、带给身边每一个人,让我们一同努力让你的甜蜜饯,你的苦涩杂碎,变为你的资源你的力量,完成金属的美丽蜕变。生活中垃圾的种类还有很多,回收再利用的方式各有不同,有待于我们青少年利用所学的化学知识去探究去寻找更合理的回收方式,完成垃圾的美丽蜕变。汇总任务一、任务二、各组任务总分,表扬任务分最高的三个小组。
板书设计:
四、项目成果
1.了解了金属的物理特征,认识常见金属的主要化学性质。
2.认识了金属材料在生产生活中的重要作用。
3.认识了废旧金属对环境的影响和回收金属的重要性。
五、项目反思及改进建议
1.对项目式学习的再认识及反思
通过本节课的课前资料收集、项目式学习的学习应用,让我对项目式学习有了更深的认识,项目式学习是一个建立在真实情境下通过驱动性问题的设计让学生真正学到知识和技能又能开拓学生的视野,锻炼学生的操作能力、表达能力、协作能力、总结辨析能力等以适应社会发展的需求。以学生为中心,教师只是引导者,学生致力于问题的探究,在探究过程中总结基础知识,应用到本节课的问题探究中,再进行辨析总结最终得出问题答案及此类题的做题方法。
一般而言,人们学习知识的目的就是要运用知识解决、解释我们身边的问题,通过创设情境激活学科知识,情境可以使枯燥乏味的学科知识有丰富的附着点和充实的生长点,让学科教学具有更深刻的意义,生活话的问题,更容易让学生接受更贴合生活实际,有切身感受,会使问题更有质感,更容易和学生产生共鸣。情境不是教学的一个环节,情境往往与重要学科知识、任务紧密结合,是让学科知识转化为学生的认知与学习路线图。
如果我们能够让学生每天的学习任务分解到每一天的学习活动中,确实是一种崭新的学习理念,也是一种减轻学生课业负担的好办法。同时可以调动学生学习的积极性提高学习兴趣,能让学生真正体会到学习的价值和意义,在做事中实现知识能力价值观的融通与获得。
2.对教学目标的反思
化学源于生活,也应回归于生活。教学中我大胆创设情境,使学生大胆地想、充分的问、多方位的设计工艺流程,教学活动中从一个知识的传播者转变为与学生一起发现问题、探讨问题、解决问题的组织者、引导者、合作者。
3.对教学技能的反思
①语言功底:通過这次展示课我发现良好的语言功底对一名教师非常重要,教师的语言逻辑性要非常严密,推导流畅,过度自然。语言(普通话)要规范简练,表达清晰,语气抑扬顿挫,充满热情和感染力,能“抓住”学生的注意力。
②板书的设计:好的板书有助于将教学内容分清段落,表明主次,便于学生掌握教学内容的体系、重点。
③多媒体的使用、流程设计思路的引导:教学中我运用多媒体课件主要是起着辅助教学的作用,同时注意尽量简单避免玩花俏以防分散学生的注意力。在不同方案辨析采用投影分别展示及对比展示,学生在展示讲解、讨论分析时更直观。
4.对教学方法的反思
该节课应用项目性学习教学方法讲解,“基于项目的学习(PBL)”教学模式是以学生为中心,以真实环境为背景,以任务为驱动,促进学生以探究的方式完成作品并进行实证,最终获得知识与技能的一种教学模式。根据学生实际情况我采用自主思考、交流、总结、设计、分析的方法教学发挥学生主体作用。但在课后有以下几方面值得我去思考:
学生活动:课堂上学生新生成的一些问题没有及时点拨进一步提升。
流程图做题方法总结,给予学生自主思考时间较短教师补充较多,如果能给予更多讨论时间,增加开放性,让更多学生参与其中,对后期完成工业流程习题会有更大帮助。
5.对教学小结的反思
6.主要通过学生自我小结,通过制作宣传页培养学生知识迁移能力及社会责任感。通过课堂小结,不仅能使所学知识得以归纳、总结、概括和升华,而且能促进学生对化学知识的理解,深化记忆,从而培养学生思维的敏捷性、深刻性、广阔性和整体性,本节课思政潜移默化的贯穿始终,最后思政进一步提升,培养学生家国情怀,提升家庭、社会责任感。