基于学科知识结构化的项目式复习教学实践

摘要

以“健康保‘胃’战”为项目主题，开展初中化学“酸的化学性质”专题复习教学。通过完成“了解胃酸过多引起的胃病”“探究胃药的成分”“测定药品中碳酸氢钠的含量”“打响健康保‘胃’战”4个项目任务，梳理初中化学“常见的酸”的知识，建构结构化的知识体系，拓宽学生认识化学问题的角度，激发学习兴趣，促进思维方式的转变，发展化学学科核心素养。

Graphical abstract

关键词

常见的酸 / 胃酸 / 项目式教学 / 知识结构化 / 复习课

《义务教育化学课程标准（2022年版）》指出：课堂教学要创设真实问题情境，让学生在真实的情境中开展观察、实践、评价与反思，倡导“做中学”“用中学”“创中学”，开展项目式学习^［1］。项目式学习是以问题为导向，通过创设真实情境，引导学生完成一系列项目活动，最后取得真实的成果和产品的一种教学模式，该模式十分契合当前社会人才培养和新课程改革的要求^［2］。

1 项目主题内容分析

1.1 项目主题内容与教学现状分析

“常见的酸”是义务教育阶段化学学习的重难点。关于“酸的化学性质”的知识点分散在人教版义务教育化学教科书第六单元“课题2 二氧化碳制取的研究”、第七单元“课题1 燃烧和灭火”、第八单元“课题2 金属的化学性质”、第十单元“酸和碱”和第十一单元“课题1 生活中常见的盐”，教学内容相对分散，导致学生习得的酸的相关知识碎片化，无法形成结构化的知识网络。目前，在初三化学专题复习中，许多教师仍采用“梳理知识”加“题海战术”的复习教学模式，该模式无法调动学生的学习主动性和内驱力，不利于学生建构结构化的知识网络，知识迁移和应用的能力难以提升，师生被弄得疲惫不堪也达不到预期的复习效果^［3］。

1.2 项目课例创新之处与学习价值

将学生熟悉的、与身体健康相关的情境引入“酸的化学性质”的专题复习课，以“健康保‘胃’战”为项目主题，设计了“酸的化学性质”专题复习的项目式教学，引导学生对学科相关的驱动性问题进行深度、持续的探究，建构清晰的“酸的化学性质”知识体系。

本课例的学习价值包括3个方面：①学科价值。学生通过对胃酸分泌的机理和胃酸的生理作用的调研，有利于其对生物学、药物化学等其他学科萌发兴趣。②育人价值。课例从真实案例切入，通过探究胃药的成分和含量，提高利用课本知识解决实际问题的能力，以实现学科立德树人的根本宗旨。③社会价值。通过“健康保‘胃’战”项目学习，明晰化学学科在日常生活中的作用与价值，建立化学造福人类的学科观念。

2 项目教学目标

根据“常见的酸”的知识特点及课程标准的要求，结合学生的实际情况，将“健康保‘胃’战”项目教学目标确定为以下几点。

（1） 通过完成胃酸过多的症状、可能引发的疾病、胃酸过多如何调理等调研任务，学会利用网络查询等技术手段获取信息和加工信息的技能，提高自主学习能力。

（2） 通过探究胃药的成分、测定药品中碳酸氢钠的含量、建构“常见的酸”的结构化知识体系，发展实验探究和模型认知的学科素养，培养科学思维。

（3） 经历实际问题的解决过程，初步具备运用学科知识解决实际问题的能力，形成“组成决定性质、性质决定用途”的学科观念，培养学以致用的科学态度和社会责任。

3 项目任务及教学流程

项目任务及教学流程见图１。

4 项目实施过程

4.1 了解胃酸过多引起的胃病

学生活动1：观看视频谈感受。

胃酸是由胃腺壁细胞分泌的盐酸，是胃液的主要成分。播放一段“胃酸的分泌机理和作用”的视频，学生观看后分享感受。

【学生汇报】胃是人体非常重要的消化器官，如果胃部功能出现了问题，就会影响对食物中营养物质的吸收和利用，营养的吸收出现问题，就会引发一连串“连锁反应”，身体的各个器官也会受到影响。所以我们要健康饮食，保护好我们的胃。

学生活动2：调研胃酸过多的症状和可能引发的疾病。

在当今社会中，胃酸过多是一种很常见的胃部疾病，很多人都有过胃酸过多的症状^［4］。胃酸过多会出现什么症状，不及时治疗会引起哪些疾病？根据课前对“胃酸过多的症状以及可能引发的疾病”的调研，请各小组派代表进行展示。

【学生汇报】通过网络查找相关文献并进行整理和归纳：胃酸过多常常会出现反酸、胃灼热等症状。一旦胃酸分泌过多，超出了胃自身对胃酸的防护能力，就会侵蚀胃黏膜，严重时可造成胃溃疡、十二指肠溃疡等肠胃疾病。图2是某学习小组展示的有关“胃液的成分与作用、胃酸过多可能引起的疾病”的思维导图。

4.2 探究胃药的成分

学生活动1：探究失去标签的胃药成分。

有一瓶抗酸药（治疗胃酸过多的药物），该药物标签和说明书已遗失。失去标签的抗酸药可能是铁、生石灰、烧碱、氢氧化铝、苏打、小苏打、碳酸钙、硝酸银中的一种，请探究失去标签的胃药成分。

师：铁、生石灰、烧碱、氢氧化铝、苏打、小苏打、碳酸钙、硝酸银中哪些物质能和稀盐酸反应？

生：以上物质均能与盐酸反应。

师：这些物质均可以用于治疗胃酸过多吗？治疗胃酸过多的药物应该具备哪些条件？

生：能与盐酸反应的物质不一定能做胃药，治疗胃酸过多的药物必须具备以下条件：无毒性和腐蚀性、碱性弱，并且能够有效消耗胃液中的盐酸。

师：失去标签的抗酸药含有哪种物质？分析原因并写出反应的化学方程式。

生1：可能是铁，铁可以消耗胃液中的盐酸，铁也是人体必需的微量元素，但当摄入过量的铁时可能会导致铁中毒，所以用铁治疗胃酸过多必须采用食品级的铁粉，且要严格控制摄入量，Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑。

生2：可能是氢氧化铝，氢氧化铝难溶于水，碱性弱，能用于中和胃酸，Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O。

生3：可能是小苏打，碳酸氢钠碱性弱且能消耗胃液中的盐酸，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑。

生4：可能是碳酸钙，碳酸钙是补钙剂，没有毒性和腐蚀性，碳酸钙能消耗胃液中的盐酸，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑。

生5：不可能是氧化钙，生石灰与水反应放出大量热，且生成有腐蚀性的强碱Ca（OH）₂，会灼伤和腐蚀消化道，CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O。

生6：不可能是烧碱，烧碱有强烈的腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，NaOH+HCl=NaCl+H₂O。

生7：不可能是硝酸银，硝酸银有毒，不能作为治疗胃酸过多的药物，AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃。

生8：不可能是苏打，碳酸钠有较强的碱性，不能用于治疗胃酸过多，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑。

学生活动2：定性检验胃药的成分。

通过探讨得知，食品级铁粉、氢氧化铝、小苏打、碳酸钙等均可以用于中和胃酸过多，假设失去标签的抗酸药中只含以上物质中的一种，如何设计实验探究药品的成分？

【设计实验】根据铁粉、氢氧化铝、小苏打、碳酸钙等物质的性质，制订定性检验胃药成分的实验方案（表1），完成实验，记录现象，得出结论。

4.3 测定药品中碳酸氢钠的含量

学生活动1：实验方案设计与评价。

经过刚才的实验探究，得知该胃药的有效成分是小苏打——碳酸氢钠，那胃药中有效成分碳酸氢钠的质量分数是多少？设计实验测定药品中碳酸氢钠的含量（假设药品中其他物质均不溶于水，也不溶于酸且不与酸发生反应）。

各小组根据碳酸氢钠的化学性质，制订了多种实验方案，主要有以下3种方案。

方案1：称取一定量的样品，加入过量盐酸，搅拌至反应完全后，过滤、洗涤、干燥，称量剩下固体的质量，计算碳酸氢钠的质量分数。

方案2：分别称取一定量的样品和过量盐酸，将样品与盐酸混合，并搅拌至反应完全后，再称量混合液的质量，用质量差计算碳酸氢钠的质量分数。

方案3：如图3所示，称取一定量的样品，置于锥形瓶中，加入足量稀盐酸。反应结束后，根据干燥管增重的量计算碳酸氢钠的质量分数。

师：以上3种方案中，你认为哪个方案更优？

生：方案2的实验仪器简单、实验步骤少、操作简单，适用于测定药品中碳酸氢钠的含量。

学生活动2：实验测定药品中碳酸氢钠的含量。

根据方案2，如何设计完整的实验测定药品中碳酸氢钠的含量？

【设计实验】设计定量测定药品中碳酸氢钠含量的实验操作步骤，完成实验，记录数据，实验方案及测定结果如表2所示。

【实验结果】二氧化碳的质量（质量差）为5.2 g，根据化学方程式NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，计算得到碳酸氢钠的质量为9.9 g，所以药品中碳酸氢钠的质量分数为：\frac{\mathrm{9.9}\mathrm{g}}{\mathrm{12.2}\mathrm{g}}\times \mathrm{100}\%=\mathrm{81.1}\%。

4.4 健康保“胃”战

学生活动1：建构酸的知识体系，制作思维导图。

结合“探究胃药的成分”和“测定药品中碳酸氢钠的含量”所涉及的化学反应，梳理酸的化学性质，建构结构化的知识体系，图4是师生共同完善后的“酸的化学性质”思维导图。

学生活动2：畅谈胃部如何保健。

胃是人体中非常重要的消化器官，若胃功能出现了问题，将会影响人的身体健康。结合本节课所学知识和课前的调研，谈谈如何确保胃部健康。

打破生物钟是引发胃病的直接原因之一。为了预防胃病，应戒掉不良嗜好，如抽烟、喝酒，并在睡前2~3 h内避免进食。养成良好的生活作息习惯，避免熬夜。同时，尽量避免食用过酸、过辣等刺激性食物以及生冷不易消化的食物，以减少对胃部的刺激。此外，要养成良好的饮食习惯，按时进餐，细嚼慢咽，避免暴饮暴食。

过度的精神刺激如恐惧、悲伤、忧郁等都会引起大脑皮层的功能失调，导致胃壁血管痉挛性收缩，进而诱发胃炎、胃溃疡。我们要保持积极、乐观的良好心态。当你偶尔出现反酸、胃灼热等症状时，在家可以找一些碱性食物如苏打饼干、馒头、花生等食用，也可以喝点苏打水、红茶、温牛奶等，缓解胃酸过多症状。若反复或长时间出现胃酸过多的症状时，请及时到正规医院找专科医生诊疗。

“每个人是自己健康的第一责任人。”获得健康最简单且最有效的方法，以及个人健康管理最日常且最重要的策略，就是培养健康的生活方式，并将其融入生活的方方面面。

5 项目教学反思与改进建议

传统的复习课往往过多地注重知识点的重现，通过大量的机械训练巩固学生所学知识，无法帮助学生完善知识网络体系，也无法培养学生解决实际问题的能力。本项目融合了“常见的酸和碱”“金属的化学性质”“常见的盐”“溶液”等知识，以“健康保‘胃’战”为项目主题，将复习内容融入真实情境的项目中进行深度、持续的探究，激发了学生的学习热情，提高了学习兴趣和参与度，也将碎片化的知识串联起来，建构了完整的知识体系，提高了学生解决实际问题的能力，专题复习取得了满意的教学效果。

本次项目式学习虽然取得了预设的教学效果，但也暴露了一些问题，如合作小组中个别学生没有真正投入项目探究中，有滥竽充数的嫌疑。这需要教师不断调整教学策略，使学生全身心投入项目探究中，将学科知识与生产生活深度融合，建构结构化的学科知识体系，促进学习方式的变革，实现课堂教学从“知识讲授”到“知识建构”的转变。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部. 义务教育化学课程标准（2022年版） ［S］.北京：北京师范大学出版社，2022.

[2] 杨俊峰，魏明贵.项目式教学在初中化学中的实践与反思：以“火柴中的化学”教学为例［J］.实验教学与仪器，2022，39（05）：14-16.

[3] 李俊红.初中化学“酸的化学性质”项目式教学实践［J］.实验教学与仪器，2023，40（02）：36-39.

[4] 汪合义.胃酸过多时吃什么好［J］.解放军健康，2018（02）：33.

基金资助

广东省教育科学规划课题2025年度重点项目“基于单元整体教学的高中化学项目式教学实践研究”(2025ZQJK065)