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“洗滌的學(xué)問”項(xiàng)目式教學(xué)

發(fā)表時(shí)間：2020-08-13 16:33

周玉芝

摘要
　 “洗滌的學(xué)問”是與學(xué)生日常生活和化學(xué)緊密相關(guān)的主題。開發(fā)了與初、高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)緊密聯(lián)系的學(xué)習(xí)任務(wù)，幫助學(xué)生更好地理解洗滌劑去污原理，建構(gòu) “結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”觀念，并拓展關(guān)于洗滌學(xué)問的視野，增強(qiáng)分析和處理身邊事物的能力。

關(guān)鍵詞、洗滌劑、項(xiàng)目教學(xué)、去污原理、干洗原理、科學(xué)探究

１項(xiàng)目主題分析
洗滌相關(guān)知識(shí)在初、高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中均有要求。初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)主要涉及洗滌劑的乳化作用以及水、酒精、汽油等是常見的溶劑［１］；高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)主要涉及油脂的皂化反應(yīng)、物質(zhì)的極性等［２］。洗滌知識(shí)也與表面張力、酶的催化等知識(shí)相關(guān)聯(lián)。
筆者認(rèn)為初中學(xué)段的洗滌的學(xué)問教學(xué)，首要的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)生活中常用洗滌劑之所以能去除油污是因?yàn)楹斜砻婊钚詣?，表面活性劑分子的特殊結(jié)構(gòu)決定了它可以去除油污，幫助學(xué)生初步奠定 “結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)核心觀念。以上既是落實(shí)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求［２］，也是培養(yǎng)認(rèn)識(shí)問題的化學(xué) 視角。
在初三化學(xué)教學(xué)中，常有這樣的思考題：洗滌劑去污原理是什么？學(xué)生雖然能夠答出 “乳化”２個(gè)字，但并不理解乳化怎么就去污了。還有這樣的問題：修理汽車的工人手上沾滿油污時(shí)，他常用汽油洗去手上的油污，汽油去油污的原理是什么？由于多數(shù)學(xué)生并沒有見過這樣的洗滌場(chǎng)景，所以他們多是以記憶的方式記住汽油去污的原理。本項(xiàng)目教學(xué)中學(xué)生將在洗滌的情境下認(rèn)識(shí)洗滌劑的乳化作用和有機(jī)溶劑的溶解作用，知其然更知其所以然。
項(xiàng)目教學(xué)能夠使學(xué)生經(jīng)歷成果導(dǎo)向下的綜合任務(wù)完成過程［３］，這個(gè)過程既是聚焦的———聚焦于核心知識(shí)和教學(xué)重點(diǎn)，也是拓展的———拓展知識(shí)的廣度和深度，為后續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。洗滌的學(xué)問項(xiàng)目除了聚焦洗滌劑去污原理，奠定 “結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”化學(xué)觀念這一重點(diǎn)外，還有認(rèn)識(shí)酶的作用、干洗原理、制備洗滌劑、洗滌劑工業(yè)以及創(chuàng)新思維，促進(jìn)建立知識(shí)廣泛的意義聯(lián)結(jié)、拓展視野、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任。
２項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)
學(xué)生通過探究活動(dòng)認(rèn)識(shí)常見洗滌劑的去污原理，了解表面活性劑分子結(jié)構(gòu)與洗滌的關(guān)系，加深對(duì)物質(zhì)的溶解是有條件的認(rèn)識(shí)，感受酶在洗滌方面的應(yīng)用，奠定深入學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容的知識(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)培養(yǎng)科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。具體的教學(xué)目標(biāo)如下：
（１）通過探究了解肥皂、洗衣粉、洗滌靈等洗滌劑能夠去除油污的原因，初步建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
（２）感受酶在洗滌方面的應(yīng)用，培養(yǎng)跨學(xué)科聯(lián)系。
（３）通過探究了解干洗的原理，認(rèn)識(shí)物質(zhì)的溶解是有條件的。
（４）在活動(dòng)中培養(yǎng)提出科學(xué)問題、獲取信息和基于證據(jù)進(jìn)行解釋等科學(xué)探究能力。
（５）通過應(yīng)用所學(xué)制備產(chǎn)品和科技閱讀，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任和創(chuàng)新意識(shí)。
３項(xiàng)目任務(wù)及教學(xué)流程
基于教學(xué)目標(biāo)，項(xiàng)目由常用洗滌劑大比拼、探究洗滌劑去污原理、制作洗手液、探究加酶洗衣液奧秘、了解干洗、科技閱讀等６項(xiàng)相關(guān)任務(wù)組成。任務(wù)活動(dòng)與設(shè)計(jì)意圖見圖１。
４項(xiàng)目實(shí)施過程及學(xué)生學(xué)習(xí)成果
4.１　基于生活實(shí)踐發(fā)現(xiàn)問題洗滌是學(xué)生生活中必不可少的活動(dòng)。教師首先創(chuàng)設(shè)問題情境：洗滌是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡氖虑?。洗手、洗臉、洗澡、洗衣、洗碗，這些活動(dòng)都是在洗滌。如何把衣服上的油污洗干凈？在此問題情境下，學(xué)生進(jìn)行常用洗滌劑 “大比拼”的活動(dòng)：將一塊有油污的布用剪刀剪出大小相同的５塊；將５塊布片分別放入塑料盆，并向盆中各加一定量的水；第１塊布片僅用清水洗，其余的布片分別借助肥皂、洗衣粉、洗滌靈、洗衣液來洗。
以上２個(gè)問題促進(jìn)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象尋找規(guī)律，進(jìn)而提出科學(xué)探究問題。學(xué)生能夠總結(jié)出這些洗滌劑具有共性———去除油污，進(jìn)而提出探究問題———為什么這些洗滌劑可以去除油污，而僅用清水不能？
4.２　基于對(duì)比實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)洗滌劑的作用為了認(rèn)識(shí)洗滌劑去污原理，學(xué)生做了２組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)１：在清水和含洗滌劑水中各放幾根棉線，觀察現(xiàn)象。
學(xué)生發(fā)現(xiàn)棉線在有洗滌劑的水中迅速下沉，而在清水中棉線卻是浮在水面上。通過思考和討論，學(xué)生認(rèn)識(shí)到棉線之所以在有洗滌劑的水中迅速下沉是因?yàn)樗谋砻鎻埩ο陆导懊蘧€迅速吸水導(dǎo)致的，即棉線在有洗滌劑的水中更容易被浸濕。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)２：在２個(gè)小燒杯中分別放入一定量水和幾滴植物油，觀察現(xiàn)象；用玻璃棒攪拌，靜置后再次觀察現(xiàn)象；在第２個(gè)小燒杯中倒入少許洗滌劑，攪拌后靜置幾分鐘，觀察現(xiàn)象。
通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)２，學(xué)生發(fā)現(xiàn)大片的油在清水中被打散后還會(huì)聚集在一起，而在洗滌劑存在的情況下油在水中經(jīng)攪拌成為極細(xì)小油滴，這些小油滴不再聚集為整片的油，整個(gè)混合液也變得渾濁
4.３　借助模型和圖畫認(rèn)識(shí)洗滌原理
在實(shí)驗(yàn)２中，將油加入水中，用玻璃棒攪拌后，油雖然被打散成小油滴，但靜置后小油滴又聚集在一起，而且與水呈現(xiàn)分層狀態(tài)。但是，加入洗滌劑的燒杯中，小油滴穩(wěn)定地分散在水中，混合物看起來呈現(xiàn)乳白色，我們把這種油被分散在水中形成乳濁液的過程叫乳化。
為什么洗滌劑能促使植物油在水中乳化？這就要了解肥皂、洗衣粉和洗滌靈這些洗滌劑中所含有的關(guān)鍵物質(zhì)———表面活性劑。
表面活性劑是一類能夠顯著降低水的表面張力的物質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)１中，大家看到有洗滌劑存在的情況下水的表面張力顯著降低，水分子更容易進(jìn)入織物之中，棉線迅速吸水。
表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)非常特殊，它既具有親油端，還具有親水端。如圖３所示的肥皂中的表面活性劑———十八酸鈉，較長一端具有親油特性，而另一端卻相反，具有親水特性。

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