资源简介

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九年级化学跨学科项目化学习案例校园生态水池
一、项目简介：
（一）项目概述：
本项目源于上教版化学九年级第二单元氧气的制备，第三单元水的净化及生命科学中生态系统的内容进行开展。校园一隅坐落着一个景观池塘，经常有学生在课下前去观赏。随着气温的升高以及缺乏管理，池塘常有异味散出，水质逐渐浑浊。为了使校园更清新美丽，本项目决定以“如何以所学的生物和化学知识对校园水池现状改进”为驱动问题。学生将结合初中化学中水的净化章节等相关知识，对校园池塘水质进行勘测，了解校园水池现在存在的问题；结合生物知识，尝试为水池增加生态系统多样性，给鱼儿找些伴儿；加以pH、实验室制氧、水中物质的测定等化学实验探究，设计出生态水池的整体改造计划图及设计方案。
（二）项目价值：
无论是氧气、水、还是生态系统都是我们生活中最基础的组分，因此最容易忽视它的存在，对知识点较难产生深层次理解。通过本项目，学生将书本知识结合到日常生活中，提高学习兴趣的同时体会到自然科学的实用性。通过设计校园生态水池改造计划图及设计方案，综合运用多学科知识，掌握水质检测及净化基础知识，体验构建或改良和谐的生态系统的过程，提升科学实验能力，增强环境保护意识与可持续发展意识。在项目中培养查阅资料、搜集资料、信息汇总的能力，构建信息意识，运用广泛的资源对课本外的知识/情景做到探究、自学。
（三）项目目标：
1.知道水质净化方法与标准，能初步对水进行净化。
2.运用实验室制氧气的原理，结合水中溶解氧含量的测定原理，采用对照实验对不同水体进行氧气含量检测和增氧。
3.知道生态系统的组成，能运用相关知识设计水池生态改进设计方案。
4.通过小组活动相互学习，培养团队精神。
本质问题：如何创建一个和谐、丰富、稳定的水中生态系统？
驱动性问题：如何从化学和生物方面设计生态水池？
1.校园的水池存在哪些问题？能从哪些角度检测并净化水质？
2.如何让校园水池成为一个美丽的生态水池？？
内容问题：
1.如何检测&净化/改善水质？
2. 如何增加水中含氧量？
3.有哪些生物可以共存在水池中？
4.鱼类生活的基本条件有哪些？
二、项目过程：
（一）前期调查、材料准备。
学生通过《校园/周边水域的环境问题》KWL 评价表，对自己已有的知识水平进行评估。
教师通过《校园/周边水域的环境问题》KWL 评价表掌握学生的知识能力水平情况，了解学生学习意愿。准备学习资料、实验所需仪器及试剂等。通过学情调查表对学生学情分析，充分了解学生现有知识掌握程度，学习能力等，为项目启动和实施做好铺垫。
（二）项目启动。
引导问题：能否通过已有化学知识设计校园水池改进方案？能否从身边河道疏浚及热带鱼缸管理获得设计灵感？
教师以养鱼的问题作为情景导入，介绍项目任务、项目要求，根据要求明确程度自评表、小组任务检查表的填写情况对学生进行评价。
学生进行分组，组建小队、确定小组。通过实地调查，了解校园水池存在的问题；了解鱼类养殖，水质循环及净化等相关资料思考讨论其背后的化学原理，思考一个学校中的开放性水池需要哪些要素，要符合哪些特点。围绕所思所想初步制定各阶段实施计划、组员任务布置，完成关于要求明确程度自评表、小组任务检查表、以小组为单位学习评价量规指标。
（三）项目实施中。
1.水质的检测与净化。
引导问题：校园的水池存在哪些环境问题？能从哪些角度检测并净化水质？
（如何测定水体pH？可以通过哪些方式净水？如何增加水中含氧量？）
学生通过精读、复习教材，思考第二第三单元大气和溶液中哪些知识点可以被运用。通过查阅资料了解测定水质的指标与方法。根据实际情况思考产生污染的原因并寻找解决方法，可通过模拟实验验证理论的可行性，并初步将理论转化为设计方案和产品设计图。同时完成学习日志、个人记录表的填写，对过程中出现的问题做出的反思、改进，进行记录。
教师指导氧气&溶液知识点复习，提供水质检测方法指导，对各小组设计图做出指导，根据学习日志、个人记录表掌握学生学习情况，并对其进行评价。
2.水池中的生态系统组成。
引导问题：生物生存需要哪些环境因素？生物会对环境产生哪些正面/负面影响？应该如何解决？一个生态系统需要哪些组成，可以如何丰富？
学生可通过复习教材内容，结合查阅资料了解生态水池饲养的要素，从合理性、可持续性、美观三个角度对设计图进行进一步加工。
教师指导生物相关知识点复习，对各小组设计图做出指导，根据学习日志、个人记录表掌握学生学习情况，并对其进行评价。
3.推动校园生态水池改进方案进程，进行实验验证。
活动内容：学生反思现阶段存在问题并思考解决策略。
思考所改进/设计的水池净化装置是否具有可行性，成本是否可控，其原理是否明确，是否环保。通过实验验证设计方案可行性，推动制作的进程。学生进行化学实验探究，测定水质pH、含氧量、【氨氮含量、亚硝酸盐含量（课后自选）】；实验验证增加水中含氧量的方法可行性。
教师对实验内容及原理进行指导，安排学生合理自主规划实验方案。
4.校园生态水池设计分享会。
学生通过小组展示设计方案/其实际运用效果记录，说明设计理念等细节内容，完项目的展示环节。学习其他组的设计，同时吸取其他同学提出的建议，思考是否存在改进空间。完成作品评价量规的填写。
教师组织成品展示活动，通过作品评价量规掌握学生学习情况、项目化学习的收获，作出评价。
（四）项目成果。
通过一段时间的学习，学生以水的净化、氧气的制备、生态系统的组成为基础，结合询问与搜集的资料，完成校园生态水池的改进设计方案。根据溶解氧含量测定实验，对比自来水、冷开水、池水、雨水等多种水中溶解氧，并采用多种方式增加氧含量。并完成电子小报的制作。
三、项目反思：
学生在本次项目化学习中广泛搜集了资料，但因为化学接触时间不长，知识点没有形成关联，在课堂上回答问题及讨论表现有些混乱；同时项目难度较高，涉及较多学科内容且有关后期知识点，更需要老师的指导。对于水质检测等相关知识，市面上有较唯一的方案，根据学生现有知识难以提出不同意见并讨论，学生在查阅资料时容易产生依赖性，缺乏自身的思考。
教师对于项目的引入更需要注重，加强项目与课本知识的联系。对于化学学科内容，将复杂知识简单化，将实验原理简化，强调实验操作与操作原因，强调控制变量的科学实验思想。对于生物学科内容，将已学内容学以致用，学会如何使用知识，同时让学生自己组织复习与强化，用思维导图的方法分组介绍生物多样性对于生态水池的重要意义。对于小组任务分配的要求要更明确，并且在提交时间前多次跟踪进度，进行点评，确保小组内每个同学都各司其职，明确目标。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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