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高中化学项目式教学课堂的建立途径探讨

2024-11-01尹之

高考·上 2024年11期

摘 要:在高中化学课堂教学实践中,积极探索项目式教学活动的设计和开发,能打造项目式教学支撑体系,有效促进学生对化学知识的深度理解,使学生在学习实践中获得良好的体验和感悟。本文从高中化学教学改革入手,把握新高考改革的需求,积极探索项目式教学活动的设计和应用,凸显项目化教学特色,全面引发学生对化学知识的思考和探究,使学生在项目学习中提高化学解题能力和应对新高考的能力,为学生全面发展奠定基础。

关键词:高中化学;项目式教学;教学改革

《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》提出真实具体的问题情境是使学生学习化学学科的核心素养形成和发展的重要平台。项目式学习是一种学生在经历和解决真实问题的过程中有所发现的学习,学生调动自身知识、能力创造性地解决挑战性问题,有助于发展化学学科核心素养。在高中化学课堂教学实践中,教师探索项目式课堂教学模式的设计和开发,能有效改善教学指导模式,促进学生对课程知识进行深度探究,全面增强学生对课程知识的学习体验,使学生在高效化探究中产生对化学知识的深层次理解。因此,在化学教学改革实践中,教师可以将项目式教学作为基础性工作,从不同视角针对项目式教学模式的设计和应用进行深度探究,确保能突出教学指导效果,促进学生对化学知识高效化学习,全面提高学生对化学课程知识的综合学习效果,使学生在深度探究中获得良好感悟和体验。

一、高中化学项目式课堂教学实践价值

在高中化学教学实践中,项目式教学的实践应用能从多角度对教学改革产生积极影响,有效促进学生对化学知识的深度探究,使学生在项目式学习实践中获得良好体验。下面就对项目式探究课堂教学价值进行细化分析。

其一,有助于提高学生学习兴趣、增强学习动力。项目式学习中,教师设计贴近学生生活实际或具有挑战性的化学项目,能极大地激发学生的学习兴趣、增强动力,使学生主动参与项目探究学习,从而获得良好学习体验和感悟。在传统的教学模式中,学生往往被动接受知识,缺乏主动性和探索欲。而项目式学习则鼓励学生主动参与,通过完成具体项目来掌握化学知识。例如,在“水的净化”这一化学项目式学习中,教师会指导学生了解水污染的原因和危害,让学生设计并制作净水装置,使学生能系统学习化学知识,亲自体验知识的应用价值,增强学习动力,提高学生兴趣,提升化学探究素养,使学生综合探究学习能力得到有效提升。

其二,有助于提升学生实践能力、发展创新思维。高中化学是一门实践性很强的学科,教师应用项目式学习主要是让学生亲自动手实验,显著提升学生的实践能力,使学生化学综合探究学习素养得到高效化培养。在项目式学习中,学生不再仅仅停留在对理论知识的记忆和理解层面,而是需要通过实验探究来验证和应用所学知识。例如,在“自制肥皂”类型生活化项目中,教师会引导学生了解肥皂的制备原理,并让学生亲手制作肥皂,使学生掌握皂化反应的基本原理,学会实验操作技能,提升实践能力。同时,项目式学习实践中教师也会鼓励学生进行创新,尝试不同的实验方法和条件,以探索最佳的实验效果,达到良好的创新思维培养效果,使学生化学探究学习能力得到进一步提高。

其三,促进学生综合素养的发展。项目式学习不仅关注学生对化学知识的掌握,更注重学生综合素养的培养。在项目式学习中,学生需要综合运用多学科知识,通过跨学科融合来解决问题,这有助于培养学生跨学科综合素养,使学生对化学知识的探究更加全面、深入。例如,在“化学能与电能”类型化学项目探究教学中,教师会引导学生掌握化学知识,了解物理学和工程学的基本原理,鼓励学生参与跨学科实践探究活动,从而拓宽学生的知识面,促进学生综合素养的发展。

二、高中化学课堂项目式教学实践措施

在高中化学教学实践中,教师探索项目式教学活动的设计和应用,能打造高效化学课堂教学模式,促进学生对化学知识的深度学习,使学生在综合研究实践中获得良好体验和感悟。下面就结合“化学反应速率的影响因素”课程教学对项目式教学活动的设计和实施进行细化分析。

(一)提炼教学主题思想,解析项目主题

提炼教学主题思想是项目式教学的首要步骤,要求教师深入理解教材,准确把握化学学科的核心素养和课程目标,从而提炼出具有引导性和启发性的教学主题。因此在开展项目式教学活动的过程中,高中化学教师应充分认识项目式教学活动,有意识地探索项目主题思想的提炼,支持项目探究方面各项教学活动系统贯彻落实,确保能引发学生对课程知识的思考和探索,使学生对项目探究形成比较深刻的认识[1]。

例如,在“影响化学反应速率的因素”教学中,按照项目教学的需求,教师可以探索教学主题思想的提炼,支持各项项目式教学活动的合理化实施。具体分析,本节课的主题是“影响化学反应速率的因素”,其核心在于探讨和理解影响化学反应速率的多种因素,基本涉及反应物浓度、温度、压强、催化剂等多种不同因素,并深入理解这些因素是如何影响化学反应进程的。教学的主题思想是通过系统的理论讲解和实验探究,使学生掌握化学反应速率的基本概念和影响因素,培养学生的实验观察、数据分析和科学探究能力。围绕此教学主题思想,教师在项目式教学中可以对项目式教学的主题思想进行提炼,即本节课的主题思想可以提炼为“通过设计和实施一系列实验项目,探究化学反应速率的影响因素,并应用所学知识解决实际问题”。此主题思想强调学生的主体性和实践性,鼓励他们通过实验探究和数据分析,深入理解化学反应速率的本质和影响因素,同时培养他们的创新意识和实践能力。在确定项目式教学主题思想后,教师可以确定项目教学方案,支持项目式教学活动系统贯彻落实,有效提高教学指导工作的综合效果。

(二)分析学生基本学情,设定项目目标

分析学生基本学情是项目式教学成功实施的关键,教师在改革项目式教学活动的过程中,应全面了解学生的学习基础、兴趣爱好、认知特点以及个体差异,以便设定符合学生实际的项目目标,有效指引各项项目式教学活动系统贯彻落实,促进学生对课程内容多元化探究。设定项目目标时,教师应遵循因材施教原则,所设计的项目式教学目标应涵盖化学核心素养的多个维度,以促进学生全面发展,同时还应具有一定的层次性和梯度,以满足不同水平学生的学习需求。如此,教师就把握了项目式教学的需求,再积极探索学情分析工作的开展和教学目标的设计,就能指引和支撑项目式教学活动创新实施,全面提高教学指导效果,使学生在项目探究学习中获得良好的体验。

例如,在围绕“影响化学反应速率的因素”开展项目式教学活动的过程中,教师应该先分析基本学情,然后对项目式教学活动的目标进行精细化设计。具体分析,在必修第二册学习“影响化学反应速率的因素”之前,学生已经具备了一定的化学基础知识,包括化学反应的基本概念、化学方程式的书写、物质的量及其计算等。同时,通过初中的学习,学生对化学反应的快慢有了初步的认识,能够感知到某些条件可以改变反应速率。然而,学生对影响反应速率的具体因素及其微观机制尚缺乏深入的理解。此外,学生在实验技能方面虽已有一定的基础,能够完成简单的化学实验操作,但在实验设计、数据分析和科学探究方面仍需进一步提升。基于此学情分析结果,教师在开展项目式教学活动的过程中,应该探索核心素养目标的精细化设计,以有效促进项目式教学活动稳定推进。具体可以设定化学项目式教学核心素养目标为“学生能够通过实验观察宏观现象,进而推断出分子碰撞频率、活化分子数目的变化等微观层面的变化;理解并掌握浓度、温度、压强、催化剂等因素对化学反应速率影响的微观机制”“学生能够基于实验数据,运用证据推理的方法分析影响化学反应速率的因素及其规律,能够建立分析探究外界因素影响化学反应速率的模型,如‘实验现象→影响规律→理论解释’”“学生能够独立完成实验设计,细化设定确定实验目的、选择实验方法、设计实验步骤等,培养科学探究能力,并且在实验过程中,学生能够提出创新性的假设和问题,尝试不同的实验条件和方法,培养创新意识”“学生能够认识到调控反应速率在生产和科学研究中的重要性,理解并尊重科学事实和科学原理,能关注化学反应速率调控在环境保护、资源利用等方面的社会责任”。在合理设定项目式教学目标后,教师就可以指导学生对化学知识进行探究学习,以有效提高学生对化学知识的综合学习效果,使学生在深度探究中获得良好体验和感悟[2]。

(三)结合项目指导目标,细化项目任务

在开展高中化学教学活动中,教师准确定位核心素养目标的指引,对项目任务进行细化,面对新高考的要求,对学生实施化学探究指导,能强化学生在化学学习方面的体验和感悟,使学生化学综合探究素养得到显著提升。在化学项目式教学指导活动中,教师应该模拟新高考考核题型,探索多种项目式教学任务的设计,确保所设计的任务能激发学生的学习兴趣和探究欲望,促进学生对化学课程知识进行多元化探索,确保学生在高效化学习中获得良好的体验和感悟,进一步提高学生对化学知识的整体学习和探索能力。

例如,在“化学反应速率的影响因素”项目式教学中,教师根据项目主题思想和项目探究方向,可以尝试面对新高考要求,把握新高考题型,设计项目探究任务,有效促进学生参与综合探究实践,切实强化学生化学探究学习体验。在项目式教学活动中,教师可以先导入项目式教学情境,即“学生将置身于一个实验室环境,探究不同条件下化学反应速率的变化,在情境中学生将分组进行实验,借助改变反应物的浓度、温度、催化剂的使用以及反应物颗粒大小等因素,观察并记录化学反应速率的变化[3]。同时,结合数据分析学生将深入理解化学反应速率的影响因素,并学会如何控制这些因素来优化化学反应过程”。然后教师可以根据项目式教学情境,模拟新高考题型设计几个项目探究任务,如表1所示,引导学生参与到项目讨论和探究实践中,深化对化学知识的理解和认识,有效提高学生项目探究学习综合效果。在表1任务体系中,实验探究任务1主要是希望能培养学生对浓度对化学反应速率影响的推测,以及从实验数据中提取信息并进行分析的能力,引导学生从活化能、活化分子角度解释浓度增大对化学反应速率的影响;实验探究任务2主要是希望能强化学生对温度对化学反应速率影响的理解,以及设计实验方案、观察实验现象并分析实验结果的能力,希望学生探究得到结论——温度升高,活化分子百分数增多,有效碰撞的频率增大,加快化学反应速率;实验探究任务3主要是希望能提高学生对浓度、温度、催化剂等综合因素对化学反应速率影响的理解,以及利用数字化设备设计对比实验、分析实验数据并得出结论的能力。

在设计此类探究任务后,教师就能引导学生把握新高考的影响,积极参与多元化探究实践,从而提高学生对课程知识的理解应用能力,有效提升学生综合学习素养,为学生在任务探究中深化对化学知识的理解、提高自身综合素质奠定基础。

(四)开展项目成果交流,强化项目体验

在项目驱动教学活动中,教师积极探索教学活动创新设计,能引发学生对项目探究的思考,使学生对项目内容的理解和认识更加深刻。因此教师在教学活动中,应该结合学生参与项目探究的实际情况,鼓励学生对项目完成情况进行沟通和交流,分享自己的项目完成体验和看法,有效提高项目驱动教学指导效果[4]。与此同时,为了能充分发挥项目式教学的作用,教师可以根据学生在各环节项目探究中的参与情况、分析情况,尝试进行沟通和交流,分享自己关于项目探究的意见和看法,总结自身在项目式学习中的经验教训。如此,才能全面提高项目式教学指导效果,使学生参与项目实践探究活动,获得良好项目探究体验,切实提高学生项目探究实践综合效果。

例如,在“化学反应速率的影响因素”项目化探究实践中,教师就可以鼓励学生根据项目探究结果进行交流,以有效增强学生项目探究实践体验。具体以学生对实验探究任务1、4的探究案例为切入点进行分析,学生在对此项目任务进行探究的过程中,把握新高考的要求,对项目探究成果进行沟通和交流。比如,在“请改变数据,使其成为一个对比实验,并分析实验A和B的数据,探究浓度对化学反应速率的影响”项目子任务中,可以将实验B的浓度设置为较高的浓度,以便与实验A进行对比,然后分析实验A和B的数据,可以发现浓度较大时(实验B),产生气体的体积更大,说明化学反应速率更快。因此,可以得出结论:浓度越大,化学反应速率越快。而在组织学生深度探究“影响草酸溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应速率的因素”子任务的过程中,可以交流讨论随着反应的进行,当反应物浓度显著降低,且温度变化不明显时,反应速率却仍能增大,同时设置与学生预期结果不符的猜测,设疑激发学生探究欲望。使用数字化设备色度计,展示溶液中离子浓度变化的趋势,引导学生探究发现反应生成的Mn2+成为反应的催化剂,加快了化学反应速率。因此,可以得出结论:催化剂可以加快化学反应速率。如此,就能在项目式教学中提升教学指导效果,深化学生对项目探究的认识,全面提高学生项目探究综合素养,为学生全面发展助力,使学生在高效化探究实践中提升思想认识高度,保障学生综合学习能力。

(五)完善项目评价体系,促进项目改进

在项目式教学活动中,项目评价是比较重要的环节,教师在开展项目探究教学中,应该对评价指标和评价方法进行设计和完善,有效引导学生参与沟通交流,提高教学指导成效。因此新时期在项目式教学改革中,教师应该针对项目评价进行深度分析,并探索完善的项目模式,重点根据学生参与项目学习情况设计多元化评价方法,探索综合评价体系的科学设计,进而发挥过程性评价的作用,引发学生对化学知识的思考和探索[5]。

例如,在“化学反应速率的影响因素”项目式教学中,教师可以探索教学评价指标体系的优化设计,重点评价“学生对化学反应速率定义及表达式的理解,学生能否准确识别并解释影响化学反应速率的各种因素”“学生设计实验方案的能力,包括变量的控制、实验步骤的合理性等”“学生收集、整理实验数据的能力,运用数据分析工具(如表格、图表)呈现实验结果,基于实验数据合理推导结论,并能解释异常现象”“学生在实验设计中展现的创新思维,如提出新的假设或改进实验方案,学生在探究过程中表现出的好奇心、坚持性和批判性思维”。在设计综合评价体系后,还应该面对新高考背景下教学评价改革的现实需求,积极探索评价方法的创新,即教师在实验过程中观察学生的操作、讨论和记录情况,并给予即时反馈。此外,教师可以要求学生撰写实验日志,记录实验过程、观察结果和个人反思,以此作为评价依据。在此基础上,教师也可以引导每个小组提交一份完整的项目报告,涉及实验设计、数据记录、结果分析、结论推导和反思总结,然后小组选派代表进行口头报告,接受教师和同学的提问与答辩,以此检验学生对项目内容的理解和掌握程度。在此基础上,发挥小组互评和学生自评作用,便能优化评价指导体系,促进学生高效化探究学习,使学生对化学知识的理解更加全面。

结束语

综上所述,在全面推进高中化学课堂教学活动的过程中,教师系统审视项目式教学活动的特色需求,积极探索教学活动创新设计,能有效引发学生对化学课程知识的思考和探究,使学生在项目化探究实践中获得良好的感悟和体验,有效提高学生对化学知识的综合学习素养。鉴于此,新时期在改革化学教学模式的过程中,教师应该尝试从不同视角探究项目式教学活动的设计和应用,不断改革教学指导体系,促进学生对化学知识内容进行深度探究,使学生应对新高考题型的能力得到显著提升。

参考文献

[1]包敏.项目式学习:让深度学习在化学课堂“玩”成:以高中化学“电解原理”项目教学为例[J].化学教与学,2023(13):70-73.

[2]张峰.基于深度学习的高中化学项目式教学的应用研究[J].学周刊,2023(17):85-87.

[3]管建华.项目式教学模式下的高中化学课堂教学创新[J].高考,2023(2):84-86.

[4]荣涛.高中化学核心素养视域下的项目式学习初探[J].高考,2022(29):15-17.

[5]叶雷.高中化学教学中项目式学习的实施路径[J].数理化解题研究,2022(21):103-105.