提高高中生自主学习能力的化学教学策略

梁京梅　桑寿德　于乃佳

自主学习是通过学生独立地思考、分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标的一种学习方式。要求学生“学会学习”，提高学生的自主学习能力，有助于培养学生善于思考、积极进取的精神，也是培养学生发展核心素养的重要要求。随着高中学生知识储备的不断完善和自主意识的不断增强，学生的学习态度、学习基础和教师的教学策略都会直接影响学生自主学习能力的培养和提高。主题式教学和项目式教学主要采取以学生为主体、创设合理情境、布置具有挑战性任务的形式，对于培养和提高学生的自主学习能力起到很大的作用。日常教学中，教师不妨多采用“主题式教学”和“项目式教学”，帮助学生培养提高自主学习

能力。

一、主题式教学实践

主题式教学的关键是结合教学内容选取合适的主题。教师将主题分为几个小专题，提出问题线索和任务要求，让学生自主选择小专题，组成研究小组，通过小组讨论、查阅资料、成果展示、交流汇报、质疑追问、答辩释疑等形式完成学习。我们结合课程特点，在高一的必修内容教学中选取了“建造一座硫酸厂”“汽车中的化学”等教学主题；在高二的选修内容教学中选取了“唤醒沉睡的蓝色——海洋资源综合利用”“手机中的化学”等教学主题。下文以高二主题教学《唤醒沉睡的蓝色——海洋资源综合利用》课例加以

说明。

1.主题的选取

“海洋资源综合利用”是一个非常具有现实意义、充分挖掘学生潜力的话题。一方面，这一主题涉及的知识面非常广，要完成这个主题的学习，学生必须整合调动所学过的蒸发、蒸馏、萃取、结晶等基本的物质分离方法，相关元素化合物的性质、环境保护相关知识，溶解度、沉淀溶解平衡、电解原理、氧化还原反应、盐类水解平衡、勒夏特列原理等化学反应原理。学生在这一过程中能够复习巩固应用所学的化学知识。另一方面，在调查研究的过程中，学生也会从各种渠道获取丰富的信息和资料，并集思广益，最终形成结果报告。完成调查的过程，也是丰富拓展学生自然资源开发利用思路的

过程。

2.任务的展开

（1）确定小组任务

将学生分为若干小组，以小组为单位，选择确定不同的分专题研究任务。

分专题1：海水淡化——蒸馏法和电渗析法比较分析

分专题2：海水制盐——运城盐湖产盐种类及方法综合分析

分专题3：海水提镁——以镁元素转化为线索的流程分析

分专题4：海水提溴——海水提溴不同方法的比较和展望

（2）提交任务方案

教师可以提出一些问题引导学生思考。各小组结合教师的导引，讨论制定任务方案，确定最终的任务成果方式，列出任务所需实验仪器药品、板报器材等，并在规定时间内提交给教师，由教师建议修改后开始实施。在这个过程中，学生需要认真分析相关内容，通过查阅资料、整合资源、分工合作来具体分析和拆解任务，迈出完成分专题任务的第一步。这样可以提升学生整体规划的意识和能力，促进学生综合思考能力提升，减少在完成任务过程中学生的盲目性，提高主题式教学的实效性。

（3）完成任务

确定任务方案之后，自己开始分小组进行实验、撰写论文、制作海报、制作PPT。以上环节全部在课前一周由学生在课外完成。

3.学习成果展示

教师利用课上时间让学生在课堂上进行学习成果展示。每个小组20分钟时间，前10分钟先由本组做讲解陈述，接下来10分钟由其他小组和教师提出追问，本组学生进行答疑，最后教师进行任务点评和总结。在这个过程中，各小组综合运用实验演示、动画模擬、视频展示、板报展讲等方式，课堂气氛活跃，教学效果非

常好。

4.学习效果反馈

课堂观察、课后检测及学生访谈和调查结果显示，学生对于主题教学形式表现出非常高的学习积极性和自主性。因为有明确的任务，而且任务又具有很强的开放性，所以学生在分组完成任务的过程中会积极主动梳理、应用所学知识，并且还通过网络、大学教材、科普资料等途径获取许多新的知识，丰富了认识化学的角度，深化了学科思想。同时，主题式教学将学生的学习活动延伸到课堂外，培养了学生合作、互助的意识和主动获取知识、总结分析和解决问题思路等自主学习能力。以第二小组完成“海水制盐——运城盐湖产盐种类及方法综合分析”为例，学生自主细化任务，提前对运城盐湖的地质特点、自然历史沿革、矿物质分布、各种盐含量进行了大量的调查，运用自己所学的化学知识，模拟提出运城盐湖的食盐、芒硝、硫酸镁生产方法并进行论证，并与现在南风化工的生产方法进行比对，当学生发现自己的方案居然与实际生产方式基本吻合时，非常有成就感，学生说这样的学习会使他们受用

终生。

二、项目式教学实践

项目式教学是以一个复杂的综合性任务项目为载体，学生分小组自主完成项目内容的学习方式。学生在教师的指导下将任务逐级分解，并自主形成分级任务小组，通过查阅资料、小组讨论实验方案、自主实验等形式，形成实验论文或产品，并展示、交流、汇报。项目式教学对于学生综合运用所学知识解决实际问题的能力的要求比主题式教学更高，所以我们主要针对高二的学生进行项目式教学。在高二选修四的化学内容中，我们选取了“从石灰石中提取碳酸钙”“测定碳酸钙片中碳酸钙的含量” “实验室模拟工业制纯碱及原料利用率测定”“氯化铁溶液与盐类反应行为探究”等内容作为项目式教学主题。下文以课例《实验室模拟工业制纯碱及原料利用率分析比对》加以

说明。

1.项目任务设计

（1）细化项目任务

教师将“实验室模拟工业制纯碱及原料利用率分析比对”这个大的项目分解为一些具体的分级任务，具体如下：

任务一：模拟索尔维制碱法制纯碱

a.氨碱法反应原理论证

b.索尔维制碱法流程设计endprint

c.索尔维制碱法实验模拟

任务二：模拟侯氏制碱法进行母液

处理

a.侯德榜改进制碱法的历史背景及原理论证

b.侯氏制碱法流程设计

c. 侯氏制碱法实验模拟

任务三：两种方法的原料利用率分析比对

a. 两种方法的原料利用率理论计算

b. 测定某模拟产品中食盐的利用率

（2）设计任务流程

项目式教学仍以小组为单位完成任务，但与主题式教学的分小组完成某一个具体任务的方法不同，项目式教学中每一小组分阶段完成相同的任务。每个小组在结束上一个任务后再进行下一个任务，最后完成所有全部任务，小组之间进行分析比对、相互交流补充。这样的流程设计需要更多的教学时间，本课题安排了2周的时间进行教学，但是这样的设计更接近一个科学项目研究的完成过程，有利于提升学生的自主学习能力和科学严谨的

精神。

2.任务的实施

学生接到项目任务后，开始分阶段实施研究。三个任务的实施完成过程中，每个任务阶段都遵循如下流程安排：同小组之间、师生之间讨论，初步完成每个任务中的理论论证和流程图设计部分，拿出实验方案；利用2个课时进行自主实验研究；最后1个课时，集中展示汇报、交流

比对。

3. 学习效果反馈

整个教学过程中，学生的自主性和师生的互动性得到了很好的落实。学生通过查找数据、理论计算论证、实验模拟等实际操作，大大增强了运用所学的基本化学反应原理进行计算、论证、实验等自主学习能力，同时比较深刻地体会到了实验室模拟和工业生产之间的联系和差别。可以说，这一主题的项目式学习是一次非常好的化学史和爱国主义自主教育的过程。其中，第二个任务阶段的最后一课时的汇报交流课还以《侯氏制碱法》为题参加了与美国教师的STEAM项目交流公开课教学活动，整节课以科技史为线索，充分体现教师引导下的学生高度高效的自主参与。尤其是学生的流程图展示互评、分小组实验探究等环节受到了国内外同行的高度

好评。

项目式教学由于任务驱动具有更大的开放性和不可预测性，学生在完成任务的过程中需要对一个大的复杂的任务项目进行拆解，然后逐级完成，因此对学生的合作能力、知识运用能力、实验能力等提出了更大的挑战，也为学生提高自主学习能力提升提供了更大的空间。学生在进行项目式学习的过程中體现了极其高涨的学习热情和自主性，主动利用课上课下的很多时间进行讨论和实验，不仅充分巩固了所学的基本化学原理、基本实验技能，还能主动将地理、历史等其他学科的知识整合起来共同解决一个相对复杂的项目任务，同时学会并掌握了分解任务、分工合作、从多角度创新性解决问题的思路。

三、实践中的反思

进行主题式教学和项目式教学，在学生小组完成学习任务时，教师巡视，观察各组进展情况、学生参与学习的情况、讨论时的观点和思路、遇到的问题。在小组汇报过程中，教师通过追问、质疑、分析、评价、模型化等策略，加深学生之间的互动，拓展思维的宽度，增加思维容量，帮助学生形成解决问题的思路和

方法。

但是，主题式教学和项目式教学综合性强、开放性大，所以对课题的选择、时间的安排、教学内容的整合以及教师的引导能力都提出了较高的要求。所以，主题式教学和项目式更适合单元或板块复

习课。

选择和设计合适的主题式教学和项目式教学内容，有利于学生理解学习内容、获得解决问题的思路方法、增强批判性质疑的能力、面对困难解决问题的勇气和毅力，有利于学生高阶思维的发展，更有利于提高学生自主学习的能力。

本文系北京市教育科学规划十二五课题“提高‘2+4创新实验班学生自主学习能力的教学策略研究”（编号DBB13054）项目成果。

（作者单位：北京市第八十中学）

责任编辑：胡玉敏

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