资源简介

AI赋能九年级化学跨学科项目式学习酸碱盐复习教学设计
——非遗植物染中的化学密码
一、教材分析
酸碱盐知识是初中化学知识体系的关键构成部分，也是构建物质类别 的重要环节。它是在学生掌握氧气、碳及其化合物、金属等简单物质性质 与用途基础上的更高层次学习，既完善了无机物间的关系网络，也为后续 高中阶段离子反应等知识的学习筑牢根基。
《常见的酸碱盐》在《义务教育化学课程标准(2022年版)》(以下简称 《新课标》)中属于“物质的性质与应用”这一学习主题下的内容，在“物 质的化学变化”中也有涉及。在《新课标》中有关酸碱盐的要求为：以盐 酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙为例，通过实验探究认识酸、碱的主要性 质和用途；知道酸碱性对人体健康和农作物生长的影响，了解食盐、纯碱、 小苏打和碳酸钙等盐在日常生活中的应用。《新课标》指出，教师要大力 开展核心素养导向教学，创设真实问题情境，倡导“做中学”、“用中学”、 “创中学”开展项目式学习，重视跨学科实践活动。将中国优秀传统文化 有机融入课程，增强课程思想性。
二、学情分析
通过初三一段时间以来的学习，学生已掌握一定的基本实验操作技 能，了解了常见酸碱盐的部分物理性质和一般化学性质，能进行简单的科 学探究且具有一定的证据推理能力。但综合应用酸碱盐的性质，解释生产 生活实际问题的能力，以及基于真实情境的实验设计能力，还有待提高。
三、教学目标
(一)通过解决印染流程中遇到的一些问题，复习酸碱盐的核心知识 内容，建构酸碱盐的知识网络，并形成性质决定用途的化学观念。
(二)通过动手实践，体验非遗植物染的过程。通过探究染液中加入 草木灰和螺灰的固色原理和设计植物染废水处理方案，让学生体验科学探 究的流程，提高学生的实验设计、科学探究、创新思维能力、质疑批判能 力和在真实复杂情境中运用所学知识解决问题的能力，并构建利用化学知 识解决实际问题的方法模型。
(三)通过了解非遗植物染背后的文化内涵，历史发展，和具体细节 体会黎族植物染在环保、废物利用、合理利用身边物质的智慧，感受传统 文化的魅力，增强民族自豪感；通过数字化仪器和Ai等智能工具的使用， 感受化学在提升生活质量、促进科技发展中的重要作用。
四、教学重点和难点
重点：通过探究真实情境植物染中的部分重要工艺环节，复习酸碱盐 的性质并形成知识网络
难点：培养学生根据所学知识，设计评价实验方案，探究真实情境中实 际问题的能力
五、 教学流程
(
欣赏黎族植物染成品和
项目引入
创作过程，初步体验植
物染
实地观察并亲身体验槟
榔谷黎族楂物染工艺
植物染工艺
项目探究
探究植物染工艺中变
理、处理植物染废水；体验数
色、固色、废水处理等
环节的化学原理
新模式，构建问题解决模型
项目展示
展示植物染文创作品
培养学生查阅资料，获
取有效信息的自学能
力、动手操作能力
和质疑能力
培养学生的观察能力和
质疑能力
复习酸碱盐的性质，
建
构酸碱盐知识网络
培养学生理论联系实际
的能力及分工协作能力
体验黎族植
物染的魅力
和传统工艺
的文化内
涵；培养证
据推理、质
疑
、
批判、
创新等科学
思维；培养
解决实际问
题 能 力 ， 和
他人合作交
流能力；激
发化学学习
兴趣，体会
化学学科的
实用性，增
强传统文化
自信
小组合作，查阅植物染相关资
料 ，
进行植物染初体验，并提
出典型性问题
解密
黎族植物染中的化学密
码
小组合作进行植物染，进行文
创作品展示
有针对性的参观黎族植物染工
艺流程，再次体验真正的黎族
设计实验探究变色、固色原
字化实验和
AI
腻能的化学学习
)
六、教学过程
(一)导引实践课
教学环节 教师活动 学生活动 教学意图
项目引入 利用中小学智慧教育平台展示项 目课题。通过AI数字人介绍：2024 年12月5日，黎族纺染织绣技艺列 入人类非物质文化遗产代表作名 录，其中染印工艺用的是纯植物染 ,不仅颜色淡雅柔和而且特别环保 查阅植物染相关资料， 小组在智慧教育平台交流 分享，初步了解植物染工 艺，并利用实验室提供的 试剂，在初步体验植物染 的过程中，发现问题并提 出问题。 1.为什么用苏木染色，会 染出不同的颜色 2.为什么布料拿回家洗后 颜色会变淡 怎样固色 3.怎样处理植物染后的废 水 培养学生查阅资料、获取 信息的能力。通过展示中 国传统文化工艺，增强学 生传统文化自信，培养学 生的动手操作能力和质疑 能力。
(二)项目探究课
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
实地考察 带领学生到“槟榔谷”黎族体验区 有针对性的参观植物染工艺 参观黎族非遗纺染织绣博 物馆，近距离观察黎族植 物染，小组根据实地考察 初步思考自已提出的问题 学生实地亲身感受、体验 黎族文化，为印染实际问 题解决做铺垫
任务一 探究印染 变色原因 引导学生通过实地考察自主解决 提出的问题 根据实地考察黎族植物染 流程和关键步骤， 回顾酸碱指示剂的变色原 理，做出猜想，苏木色素 可能和紫色石蕊试剂一样 遇酸碱呈现不同的颜色。 并课下进行实验验证。 【学生汇报1】交流展示苏 木在不同pH条件下的染色 色卡 【学生汇报2】资料显示： 苏木中的染料在碱性环境 下溶解性更好，因此煮液 时常常加入草木灰、螺灰 等碱性物质，后期染色为 得到心仪的颜色，常常在 染液中加入酸来调节溶液 的酸碱性，例如酸汁果、 醋或者柠檬汁等。 提高学生举一反三、用化 学视角解决实际问题的意 识和能力。
黎族人用柠檬酸、醋酸等 调节PH值，除了方便获得， 废物利用之外，还有什么 优点呢 【展示】数字化仪器测定 往相同的氢氧化钙溶液中 加入等体积、等浓度的盐 酸和醋酸的pH图像。 【生】请大家分析图像， 说出醋酸作为酸性调节剂 的优点 考察并培养学生阅读数据 资料、获取有用信息的能 力 让学生体验数字化仪器的 便捷和黎族人的智慧。培 养学生合理使用化学品的 意识和保护资源可持续发 展意识
任务二 探究印染 固色原理 【问题】为什么用蓝靛染色清洗后 会掉色 小资料：草木灰的主要成分是碳酸 钾(化学性质和碳酸钠类似),螺 灰就是海螺壳或者贝壳灼烧后的 粉末(主要成分是氧化钙)。 【环节1】请根据以上资料，写出 不加染液的时候这些物质在水中 发生反应的化学方程式和溶液中 一定存在的离子 【环节2】根据写出的方程式或者 离子种类，猜测黎族人加入草木灰 或者螺灰的固色原因，并设计实验 证明，小组间评价改进方案 【 环 节 3 】 为提高实验方案改进优化的效率， 教师提议学生利用评价智能体小 黎对实验进行评价和改进。 【知识梳理并构建网络】 材料一：资料显示，黎族人的碱煮 液一定要密封保存(以加入螺灰为 例),而且要一周内用完，原因是 什么呢 请写出相关化学方程式。 材料二：前面提到，苏木中的染料 在碱性环境下溶解性更好，因此煮 液时常常加入草木灰、螺灰等碱性 物质，后期染色为得到心仪的颜色 ,常常在染液中加入酸来调节溶液 的酸碱性，例如酸汁果、醋或者柠 檬汁等。不仅调节溶液pH,还可以 除掉印染过程中的铁锈等。以加入 醋酸为例，写出发生反应的方程式 。醋酸用HAc代替。 回忆槟榔谷体验：黎族人 染液中加入草木灰或者螺 灰或者两者一起用来固色 书写相关化学方程式，和 溶液离子种类，宏微符结 合的方式猜测植物染固色 原理 小组合作，大胆猜测植物 染时经常加入螺灰的固色 原理和其碱性有关，并根 据评价标准设计实验证明 ,小组评价改进。 利用学习助手小黎评价并 改进实验方案。 写出相应的化学方程式并 总结画出酸碱盐反应思维 导图，组间补充优化。 学生观察图像，提取信息。回答问题，其他学生补充 评价 考察学生酸碱盐基础知识 ,宏微结合分析问题的能 力：设计实验解决复杂陌 生实际问题的能力； 质疑批判、证据推理和和 实验改进能力。 体验Ai人工智能在化学自 主学习中的助力作用 考察学生酸碱盐基本知识 的掌握情况。 帮学生将酸碱盐知识串成 网络，成体系
任务三 探究印染 废水处理 方法 【师】通过亲身体验同学们知道黎 族非遗植物染原料来自天然植物， 染色过程无需添加有毒化学助剂， 和化学染料相比，有巨大的环保绿 色优势。那植物染后的废液需要处 理吗 【展示植物染废水】 【问题1】怎样验证废水是呈酸性还 是碱性 。 【问题2】如果你是将来植物印染厂 的技术总监，你能否设计废水处理 方案 【师】制定废水处理设计方案评价 量表和学生二次印染作品评价量表 【学生汇报】展示黎族植物 染和化学印染相比的环保 优点，对于传统家庭作坊式 的黎族印染产生的废水可 以不用处理，但是对于植物 染工厂产生的大量废水是 要处理的 小组合作，讨论、设计、 优化实验方案，进行实验 操作验证 学生课下完成废水处理设 计 学生和教师一起完成评价 量表 再次利用酸碱盐的知识解 决问题，巩固所学知识，经 历科学探究的流程，培养学 生要根据具体真实情景设 计合理方案的意识和环保 意识。 评价先行，以评促学
收获分享 【师】同学们，我们通过探究非遗 植物染中的化学密码，复习了酸碱 盐的相关知识，建构了酸碱盐知识 网络，并利用所学知识解决了植物 染中的诸多问题。除此之外，你还 有什么收获呢 引导学生小结利用化学知识解决 实际问题的方法。 学生思考，交流， 总结收获。 锻炼学生的语言表达和总 结能力
(三)项目展示
教学环节 教师活动 学生活动 教学意图
项目展示 组织学生展示和评价第二次印染作 品，进行教师点评。 展示第二次印染作品，并根 据实验评价量化表进行组内 和组间互评。 培养学生理论联系实际的能 力及分工协作的能力。让学 生收获项目成果，体验化学 学习的成就感。
七、教学反思：
1. 分组实验过程中，学生暴露出一起操作不规范的问题，需要教师加强 指导。
2. 在设计实验验证植物染的固色原理的过程中，一开始学生很难设计出 很理想的实验方案，需要教师带领学上将复杂情景中的现实问题还原 成化学相关模型，突破思维障碍。
3. 在项目化教学过程中，要尽可能兼顾学生的个体差异。
八、教学亮点：
以非遗文化为魂，以化学知识为核，以AI技术为翼，建构素养为本的 复习课堂。
九、课后作业：
1. 完成基础巩固
2. 能力拓展：以“非遗植物染与化学之美”为主题，制作一份宣传海报， 内容需包括植物染的历史文化价值、化学原理介绍以及对现代生活的意 义，要求图文并茂，突出化学与文化的融合。

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