高中化学项目化教学案例及反思

摘 要：在高中化学课堂教学中，教师应对教学模式进行优化，结合课堂教学内容，采取项目化教学模式，创设真实情境，让学生在深度学习中提升化学学科关键能力。同时，教师应做好教学案例反思，从多视角分析问题，及时调整教学策略，提高教学质量和效率。

关键词：真实情境;项目化教学;教学反思;高中化学

中图分类号：G427                                 文献标识码：A                                       文章编号：2095-9192（2021）33-0060-02

引  言

《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》）提出的化学学科核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任五个方面。这五个方面相辅相成，揭示了化学学习更核心、更高层面的价值，也对高中化学教学提出了新的挑战。项目化教学以创设真实情境为载体，以解决实际问题为学习任务，以化学学科知识为解决问题的工具。本文以《课程标准》为指导，探讨了高中化学项目化教学案例及教学反思，旨在分析项目化教学对发展学生学科核心素养的重要意义。

一、项目化学习的重要意义

项目化学习对高中生核心素养发展的价值体现在“立德树人、服务选才和引导教学”方面。化学科学研究的本质包括“研究什么”“怎么研究”和“为什么研究”，对应化学教学的“学什么”“怎么学”和“为什么学”。这要求教师遵循学科逻辑，以学科专业语言及符号创设学习探索情境，如日常生活中的食物营养、合成药物、能量转化、自然资源利用等，对培养高中生的“宏观辨识与微观探析”“科学精神和社会责任”“创新意识和探究意识”等多方面的核心素养有重要作用[1]。

二、基于项目化学习的教学设计思路

从社会热点问题、学术前沿问题、工业生产问题、生活实践问题中挖掘与高中化学教学相契合的信息是进行项目化教学的前提。教师应以《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》文件精神为依据，以《课程标准》为指导，明确具体教学的核心概念、单元任务及课时任务，并以此拆解具体的热点项目，找到热点与教学内容的契合点，设计学习活动。在此过程中，教师应注重真实情境、复杂问题、超越学科、专业设计、合作完成、成果导向以及评价跟进。教师也要在项目化学习设计中，通过层层递进的学习任务引导学生开展探究活动，让学生在情境的引导下，像化学学者一样对教学内容进行思考，让学生领略宏观世界和微观世界，感受化学学科的美，激发高中生的化学学习兴趣。

三、项目化教学的实施案例

（一）中华优秀传统文化与元素周期律的融合——砷资源的处理及利用

化学史教育对培养学生知识能力、启迪学生学科思维及提升学生科学素养有非常重要的促进作用。世界上最早的关于砷炼制的记录是中国晋代炼丹术士葛洪的《抱朴子·仙药篇》，比德国的马格耐斯制得砷早了大概900年。唐代孙思邈的《千金药方》、宋代的《开宝本草》、明代的《天工开物》都讲述了砷的化合物在农业生产中的应用。这些都体现了中华优秀传统文化。教师可以将这些内容与元素周期律相融合，依据“价—类”二维、物质转化、绿色化学等化学核心概念，讨论砷及其化合物的转化关系，并设计砷元素的定量检测方案，关注砷资源的回收利用。这样一来，项目化学习任务从理论分析到实际应用、从定性到定量的学科思维，有效培养了学生的科学态度与社会责任感。

项目拆解：（1）利用“价—类”二维制备并提纯砷;（2）设计实验定量检测砷;（3）砷的回收和再利用。

化学史既是认识史，也是方法史，是学生了解化学学科发展规律、学科思想进化过程的重要依据。在项目化教学过程中，借由以上三个学习任务，学生在解决问题时，就能自觉把物质分类、氧化还原原理、物质转化、定量分析方法、分离提纯等学科知识作为工具。这样的教学模式能让学生带着目的主动学习知识、技能，提高学生化学学科核心素养。

（二）运用物质转化与能量变化的核心认知来解决人类未来的发展问题——人工光合固碳

教师可以借用“移民火星计划”这一话题，引导学生思考如何利用学科智慧，解决人类在火星生存的难题。这样，教师通过学生熟知的光合作用能高效转换太阳能的特点启发学生，让学生思考大气中的CO2等是否可以直接转化为化学能来储存，以此变为可再生资源，并通过数据及实证让学生体会人工光合固碳的价值所在。

人工光合固碳可能涉及的化学问题可以进行项目拆解：（1）人工光合固碳的途径及可行性理论分析;（2）采用什么手段实现人工光合固碳;（3）如何高效地实现人工光合固碳。

项目化教学内容包含物质转化、化学反应进行的方向、电化学原理、化学热力学和动力学的学科知识及学科思维培养。项目化教学中，学生能够主动参与，获得深度学习的動力。在人工光合固碳装置的优化上，学生基于热力学和动力学知识及现实成本的考量，在选择催化剂时，会主动查阅大量文献，寻找更多可能性。这是传统教学模式难以获得的效果。在这样的教学中，学生用学科核心知识和概念，尝试解决学科核心问题，感受到“化学让世界更美好”并非一句空喊的口号。在进行项目拆解的过程中，学生的变化守恒、模型认知等学科核心素养得到了培养;在解决问题的过程中，学生的责任感和学习兴趣得到了提高。

（三）运用定量分析思想解决生活中的实际问题——水体污染的解决方案探究

水体污染是切实发生在学生身边的问题。利用化学手段探究水体污染的解决方案，在巩固所学元素化合物知识的同时，也提升了学生科学探究的意识。水体受到污染时，会因为溶解氧的含量降低而导致各种细菌繁殖。而重金属对人和动物的危害性强，对水资源的污染大。因此，水体污染解决方案的项目可以拆解为：（1）水中溶解氧含量的测定;（2）水中重金属离子的去除。

在具体的项目化教学中，水中溶解氧含量的测定任务需要学生具备水样预处理、实验干扰排除及实验误差分析的能力。教师可以引导学生分别运用碘量法和仪器法完成该项任务。对水中重金属离子的去除，教师可以引导学生以Cr（VI）转化为例，探究工业方案及電化学途径的解决方案。

在项目化推进中，学生不断遇到新问题，解决新问题，对新知识、新方法、新技术的渴望更强烈。

四、项目化教学案例反思

第一，项目化教学注重真实情境、复杂问题、超越学科、专业设计、合作完成、成果导向以及评价跟进。在以上案例中，情境创设、任务分解、项目设计在教师的主体把控和引领下，基本能达到预期效果，而成果导向及评价是实践过程中的薄弱环节。这主要是因为学生受传统教育思想的影响，在完成合作后，便觉得学习结束了。因而，在传统教学模式下，很多学生未能养成总结和反思的良好习惯。对此，教师应在后续教学中不断引导学生，使学生养成及时反思的好习惯。

第二，项目化教学对学生的基础知识是有要求的。教师可以根据学生的情况，在学生积累了一定的知识和技能后，进行微项目化教学尝试，以免项目化教学流于形式。

第三，给学生更多积极的心理暗示。在项目化教学中，教师可以采用任务链、问题链的教学形式，引导学生主动思考。教师应注意，项目化教学的目的不是解决某个单一的问题，而是要总结解决问题的经验，进行思维建模，在反思中优化模型，让学生掌握解决一类问题的方法，从而形成学科思维品质。积极的心理暗示是帮助学生树立克服困难的信心的有效方式。

第四，教师必须具备再学习的热情，只有这样才能在各个教学环节中做到游刃有余，给学生带来更好的学习体验。

结  语

综上所述，项目化教学的尝试是积极有益的，教师应在实践中帮助学生总结解决化学问题的经验，实现知识和思维双建模，在教学反思中优化模型，切实提高学生的学习能力，促进学生化学学科核心素养的不断发展。

[参考文献]

[1]王成.关于高中化学高效课堂教学模式构建的研究[J].人间，2015，173（14）：185-186.

作者简介：郑妙龄（1979.6-），女，福建泉州人，中学一级教师，获泉州市“园丁奖”、德化县“优秀教师”称号。