项目式学习下的高中化学实验教学

2024-04-21林娜

数理化解题研究·综合版 2024年1期

摘要：通过对项目式学习与高中化学实验教学相结合的方式进行研究，探讨了项目式学习教学模式的设计与实施.通过分析实验教学内容、学生参与度以及学习效果等方面的数据，发现项目式学习下的高中化学实验教学能够提高学生的实践能力、创新思维和团队合作能力，为学生综合素质的提高提供了有效途径.

关键词：项目式学习；实验教学；高中化学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2024）03-0102-03

高中化学实验教学作为培养学生实践能力、创新思维和团队合作能力的重要途径，在教育领域备受关注.随着教育理念的不断发展，项目式学习作为一种注重学生实践能力培养、强调学科知识与实际应用结合的教学方法，逐渐受到教育界的关注.本文旨在探讨在高中化学实验教学中引入项目式学习的可行性，并分析该教学模式对学生实践能力、创新思维和团队合作能力的影响.

1 项目式学习在高中化学实验教学中的设计与实施

在项目式学习下，教师可以通过设计具体的实验项目，引导学生自主探究、合作实施.项目式学习侧重于学生的实践能力培养，强调学科知识与实际应用的结合[1].

1.1 项目式学习在高中化学实验教学中的设计

1.1.1 项目选择与规划

在项目式学习中，项目的选择至关重要.教师应该选择一个既与课程内容相关又富有挑战性的项目.这个项目应当能够激发学生的兴趣，引发他们对化学知识的探究欲望.在选择项目的同时，教师需要详细规划项目的目标、任务、时间表和评估标准.明确的项目规划能够确保教学的有序进行，帮助学生集中精力，更好地完成实验任务.

1.1.2 引导学生自主探究

在项目开始之前，教师可以组织学生进行一定的前期知识学习，为项目的顺利实施打下基础.然后，教师应该引导学生自主探究，鼓励他们提出问题、制定实验方案，并自主选择实验材料和仪器.这种自主性的学习过程能够激发学生的创造力和自主学习能力.教师可以提供必要的指导和支持，鼓励学生尝试不同的方法，培养他们解决问题的能力.

1.1.3 合作实施与团队合作

项目式学习强调学生之间的合作与交流.学生可以分成小组，每个小组负责一个特定的实验任务.在小组内部，学生需要相互合作，分工明确，共同完成实验.通过团队合作，学生不仅能够学会与他人合作，还能够学会倾听他人意见、尊重他人观点，培养良好的沟通与合作能力.教师可以设立合作奖励机制，鼓励学生共同努力，推动团队合作精神的形成.

1.1.4 實践操作与反思

在实验过程中，学生进行实际的实验操作.他们需要仔细观察、记录实验现象，分析实验数据，并得出结论.完成实验后，学生应该进行实验过程的反思，包括实验中遇到的问题、解决问题的方法、实验结果的合理性等[2].这种反思能够帮助学生深入理解化学知识，培养批判性思维.教师可以组织学生进行小组讨论，促使他们从不同角度思考实验过程，加深对知识的理解.

1.1.5 教师的引导与评估

在整个项目实施的过程中，教师是学生的引导者和支持者.教师需要时刻关注学生的学习情况，及时解答学生的问题，引导学生的学习方向.此外，教师还应该对学生的实验过程和实验报告进行全面评估.评估不仅包括实验结果的准确性，还应该注重学生的合作能力、创新能力和实践能力的培养.通过及时地评估反馈，教师可以帮助学生发现不足，进一步提高他们的学习水平.

1.2 项目式学习在高中化学实验教学中的实施

实验：制备可食用酸果酱的化学实验

步骤如下，学生研究酸碱中和反应的基本知识，教师准备实验材料，进行实验操作，教师与学生共同分析实验数据，学生撰写实验报告，小组间互评，教师总结评估.

在项目开始前，教师引导学生自主学习酸碱中和反应的基础知识，了解各种水果中的酸度，为实验做好前期准备.学生自主探究酸果酱的配方，选择合适的水果和糖的比例，设计实验方案，了解其中的化学原理.学生分成小组，每个小组负责不同种类的酸果酱制备.小组内部成员相互合作，分工明确，其中一个学生负责称量食材，另一个学生负责搅拌，再有学生负责记录实验数据.小组成员共同制备酸果酱，学会在合作中互相协调，提高团队合作能力.学生按照设计好的实验方案，进行酸果酱的制备实验.他们记录每一步的操作，包括水果的种类、质量、加入的糖的质量等详细数据.实验过程中，他们观察酸果酱的变化，记录下颜色、味道、质地等信息，确保实验数据的准确性.

完成实验后，学生根据实验数据进行分析，比较不同小组制备的酸果酱的味道和质地，探讨可能的原因.他们进行实验过程的反思，包括遇到的问题、解决问题的方法、实验结果的合理性等.学生通过分析实验结果，进一步理解酸碱中和反应的实际应用，培养批判性思维.在整个项目实施过程中，教师作为引导者，时刻关注学生的学习情况，及时解答学生的问题，引导学生的学习方向.教师对学生的实验数据和实验报告进行详细评估，包括数据的准确性、实验报告的完整性，同时也注重学生的合作能力和实践能力的培养.通过对实验结果和实验报告的评估，教师给予学生及时的反馈，帮助学生不断改进，提高实验水平.

2 项目式学习下学生实践能力的提高

2.1 掌握基本实验操作技能

在项目式学习中，学生通过亲身参与实验操作，全面掌握了基本的实验技能.学生学会了准确称量和混合化学物质，掌握了不同溶液浓度的制备方法，也学会了使用各种化学实验仪器，例如量筒、试管、酸碱度计等.他们熟悉了这些仪器的特性和操作方法，能够准确地进行实验操作，确保实验的准确性和安全性.

2.2 培养实际问题解决能力

在项目式学习中，学生面临各种实际问题，例如在实验中遇到的化学反应异常、数据分析的疑惑等.这些问题需要学生深入思考，独立分析，并提出解决方案.学生学会了自主分析实验中出现的问题，提出假设，并进行实际的调查和实验验证，还学会了运用实验技能和数据分析方法解决问题.他们能够仔细分析实验数据，找出其中的规律，从而得出合理的结论.这种分析能力是培养学生科学精神和逻辑思维的关键.学生不仅解决了问题，还要总结经验，明确解决问题的方法和步骤.同时，他们还要思考如何改进实验设计，使实验更准确、更稳定.

2.3 提高团队合作能力

在项目式学习中，学生常常以小组形式进行实验项目.这种小组合作的模式要求学生相互协作、分工合作，确保实验项目的顺利进行.在小组内，每位成员承担特定任务，必须与团队其他成员保持密切合作.这种团队合作不仅仅是完成实验任务，更是学生团队合作能力的锻炼.学生学会了倾听他人的意见，尊重团队内每个成员的观点.这种尊重和包容的态度促使团队内部的合作更加和谐.学生通过团队合作学会了如何有效沟通.他们学会了表达自己的观点、听取他人的建议，并且学会了在团队中清晰明了地传达信息.这种沟通技能对于团队的协作至关重要.在团队中，学生学会了分工合作，将任务分配给适合的人，团队的工作更具效率.学生通过协调团队内部分工，培养了协作和协调能力.

2.4 培养实践中的创新思维

在实践操作中，学生常常要面对各种问题和挑战.为了解决这些问题，他们需要尝试不同的方法，这就培养了创新思维.学生学会了灵活运用所学知识，尝试新的实验方案，勇于创新.这种创新思维的培养不仅拓宽了学生的知识面，还提高了他们的问题解决能力.学生学会了尝试不同的方法来解决问题.他们不再局限于书本上的知识，而是勇于探索新领域，尝试新的实验操作方式，从而得到更好的实验结果.

他们能够根据实际情况调整实验方案，根据实验结果进行推理和分析，形成自己的见解.

3 项目式学习对学生创新思维的促进

3.1 自主设计实验方案

在项目式学习中，学生不再被动地接受预定的实验方案，而是根据实际问题，主动思考和设计实验方案.这种自主设计的过程是学生创新思维能力的锻炼场所.学生应结合所学知识，运用创造性的思维，提出独特和前瞻性的实验方法.在这个过程中，他们需要考虑实验的可行性、准确性，并且将所设计的实验方案与问题紧密结合，培养了他们的问题解决能力和创新意识.

3.2 持续尝试与勇于创新

在项目式学习中，学生在实验过程中不断尝试各种可能性.他们面对实验中的挑战，不惧失败，勇于创新.这种持续尝试的过程培养了学生的创新勇气.他们敢于尝试新的方法，探索未知领域，找到最适合的解决方案[3].学生在不断失败和尝试中，培养了解决问题的毅力和耐心，这是创新思维的重要组成部分.

3.3 培养创新意识和創新能力

项目式学习培养了学生的创新意识，即发现问题并主动寻找解决方案的意愿和能力.学生学会了从不同角度看待问题，发现问题的本质，寻找创新的解决途径.在实验过程中，学生还培养了创新能力，包括灵活运用知识、发散性思维、问题定位和解决等方面的能力.

3.4 将知识应用到实际问题中

通过项目式学习，学生学到的不仅仅是理论知识，更是将这些知识应用到实际问题中的能力.学生在自主设计实验方案、尝试不同方法的过程中，不断将所学知识转化为实际解决问题的能力.这种能力的培养，使学生在未来面对各种实际问题时更具有应变能力，能够提供创新的解决方案.

4 结束语

通过对项目式学习下的高中化学实验教学进行研究，发现这种教学模式能够有效提高学生的实践能力、创新思维和团队合作能力.在教学实践中，教师应该根据学生的实际情况，合理设计实验项目，引导学生自主探究，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性.

参考文献：

［1］郭瑞，徐福翠.高中化学实验校本课程的开发与实践：以“玩转化学”趣味实验校本课程为例[J].化学教与学，2023（4）：31-33，38.

[2] 邓晶晶.核心素养视角下高中化学实验教学项目式学习探究[J].科普童话·新课堂（中），2021（11）：3.

[3] 杨岚熙.基于项目式学习培养高中生化学实验素养的实践研究[D].成都：四川师范大学，2020.