提高高中生自主學習能力的化學教學策略

梁京梅　桑壽德　于乃佳

自主學習是通過學生獨立地思考、分析、探索、實踐、質疑、創造等方法來實現學習目標的一種學習方式。要求學生“學會學習”，提高學生的自主學習能力，有助于培養學生善于思考、積極進取的精神，也是培養學生發展核心素養的重要要求。隨著高中學生知識儲備的不斷完善和自主意識的不斷增強，學生的學習態度、學習基礎和教師的教學策略都會直接影響學生自主學習能力的培養和提高。主題式教學和項目式教學主要采取以學生為主體、創設合理情境、布置具有挑戰性任務的形式，對于培養和提高學生的自主學習能力起到很大的作用。日常教學中，教師不妨多采用“主題式教學”和“項目式教學”，幫助學生培養提高自主學習

能力。

一、主題式教學實踐

主題式教學的關鍵是結合教學內容選取合適的主題。教師將主題分為幾個小專題，提出問題線索和任務要求，讓學生自主選擇小專題，組成研究小組，通過小組討論、查閱資料、成果展示、交流匯報、質疑追問、答辯釋疑等形式完成學習。我們結合課程特點，在高一的必修內容教學中選取了“建造一座硫酸廠”“汽車中的化學”等教學主題；在高二的選修內容教學中選取了“喚醒沉睡的藍色——海洋資源綜合利用”“手機中的化學”等教學主題。下文以高二主題教學《喚醒沉睡的藍色——海洋資源綜合利用》課例加以

說明。

1.主題的選取

“海洋資源綜合利用”是一個非常具有現實意義、充分挖掘學生潛力的話題。一方面，這一主題涉及的知識面非常廣，要完成這個主題的學習，學生必須整合調動所學過的蒸發、蒸餾、萃取、結晶等基本的物質分離方法，相關元素化合物的性質、環境保護相關知識，溶解度、沉淀溶解平衡、電解原理、氧化還原反應、鹽類水解平衡、勒夏特列原理等化學反應原理。學生在這一過程中能夠復習鞏固應用所學的化學知識。另一方面，在調查研究的過程中，學生也會從各種渠道獲取豐富的信息和資料，并集思廣益，最終形成結果報告。完成調查的過程，也是豐富拓展學生自然資源開發利用思路的

過程。

2.任務的展開

（1）確定小組任務

將學生分為若干小組，以小組為單位，選擇確定不同的分專題研究任務。

分專題1：海水淡化——蒸餾法和電滲析法比較分析

分專題2：海水制鹽——運城鹽湖產鹽種類及方法綜合分析

分專題3：海水提鎂——以鎂元素轉化為線索的流程分析

分專題4：海水提溴——海水提溴不同方法的比較和展望

（2）提交任務方案

教師可以提出一些問題引導學生思考。各小組結合教師的導引，討論制定任務方案，確定最終的任務成果方式，列出任務所需實驗儀器藥品、板報器材等，并在規定時間內提交給教師，由教師建議修改后開始實施。在這個過程中，學生需要認真分析相關內容，通過查閱資料、整合資源、分工合作來具體分析和拆解任務，邁出完成分專題任務的第一步。這樣可以提升學生整體規劃的意識和能力，促進學生綜合思考能力提升，減少在完成任務過程中學生的盲目性，提高主題式教學的實效性。

（3）完成任務

確定任務方案之后，自己開始分小組進行實驗、撰寫論文、制作海報、制作PPT。以上環節全部在課前一周由學生在課外完成。

3.學習成果展示

教師利用課上時間讓學生在課堂上進行學習成果展示。每個小組20分鐘時間，前10分鐘先由本組做講解陳述，接下來10分鐘由其他小組和教師提出追問，本組學生進行答疑，最后教師進行任務點評和總結。在這個過程中，各小組綜合運用實驗演示、動畫模擬、視頻展示、板報展講等方式，課堂氣氛活躍，教學效果非

常好。

4.學習效果反饋

課堂觀察、課后檢測及學生訪談和調查結果顯示，學生對于主題教學形式表現出非常高的學習積極性和自主性。因為有明確的任務，而且任務又具有很強的開放性，所以學生在分組完成任務的過程中會積極主動梳理、應用所學知識，并且還通過網絡、大學教材、科普資料等途徑獲取許多新的知識，豐富了認識化學的角度，深化了學科思想。同時，主題式教學將學生的學習活動延伸到課堂外，培養了學生合作、互助的意識和主動獲取知識、總結分析和解決問題思路等自主學習能力。以第二小組完成“海水制鹽——運城鹽湖產鹽種類及方法綜合分析”為例，學生自主細化任務，提前對運城鹽湖的地質特點、自然歷史沿革、礦物質分布、各種鹽含量進行了大量的調查，運用自己所學的化學知識，模擬提出運城鹽湖的食鹽、芒硝、硫酸鎂生產方法并進行論證，并與現在南風化工的生產方法進行比對，當學生發現自己的方案居然與實際生產方式基本吻合時，非常有成就感，學生說這樣的學習會使他們受用

終生。

二、項目式教學實踐

項目式教學是以一個復雜的綜合性任務項目為載體，學生分小組自主完成項目內容的學習方式。學生在教師的指導下將任務逐級分解，并自主形成分級任務小組，通過查閱資料、小組討論實驗方案、自主實驗等形式，形成實驗論文或產品，并展示、交流、匯報。項目式教學對于學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力的要求比主題式教學更高，所以我們主要針對高二的學生進行項目式教學。在高二選修四的化學內容中，我們選取了“從石灰石中提取碳酸鈣”“測定碳酸鈣片中碳酸鈣的含量” “實驗室模擬工業制純堿及原料利用率測定”“氯化鐵溶液與鹽類反應行為探究”等內容作為項目式教學主題。下文以課例《實驗室模擬工業制純堿及原料利用率分析比對》加以

說明。

1.項目任務設計

（1）細化項目任務

教師將“實驗室模擬工業制純堿及原料利用率分析比對”這個大的項目分解為一些具體的分級任務，具體如下：

任務一：模擬索爾維制堿法制純堿

a.氨堿法反應原理論證

b.索爾維制堿法流程設計endprint

c.索爾維制堿法實驗模擬

任務二：模擬侯氏制堿法進行母液

處理

a.侯德榜改進制堿法的歷史背景及原理論證

b.侯氏制堿法流程設計

c. 侯氏制堿法實驗模擬

任務三：兩種方法的原料利用率分析比對

a. 兩種方法的原料利用率理論計算

b. 測定某模擬產品中食鹽的利用率

（2）設計任務流程

項目式教學仍以小組為單位完成任務，但與主題式教學的分小組完成某一個具體任務的方法不同，項目式教學中每一小組分階段完成相同的任務。每個小組在結束上一個任務后再進行下一個任務，最后完成所有全部任務，小組之間進行分析比對、相互交流補充。這樣的流程設計需要更多的教學時間，本課題安排了2周的時間進行教學，但是這樣的設計更接近一個科學項目研究的完成過程，有利于提升學生的自主學習能力和科學嚴謹的

精神。

2.任務的實施

學生接到項目任務后，開始分階段實施研究。三個任務的實施完成過程中，每個任務階段都遵循如下流程安排：同小組之間、師生之間討論，初步完成每個任務中的理論論證和流程圖設計部分，拿出實驗方案；利用2個課時進行自主實驗研究；最后1個課時，集中展示匯報、交流

比對。

3. 學習效果反饋

整個教學過程中，學生的自主性和師生的互動性得到了很好的落實。學生通過查找數據、理論計算論證、實驗模擬等實際操作，大大增強了運用所學的基本化學反應原理進行計算、論證、實驗等自主學習能力，同時比較深刻地體會到了實驗室模擬和工業生產之間的聯系和差別。可以說，這一主題的項目式學習是一次非常好的化學史和愛國主義自主教育的過程。其中，第二個任務階段的最后一課時的匯報交流課還以《侯氏制堿法》為題參加了與美國教師的STEAM項目交流公開課教學活動，整節課以科技史為線索，充分體現教師引導下的學生高度高效的自主參與。尤其是學生的流程圖展示互評、分小組實驗探究等環節受到了國內外同行的高度

好評。

項目式教學由于任務驅動具有更大的開放性和不可預測性，學生在完成任務的過程中需要對一個大的復雜的任務項目進行拆解，然后逐級完成，因此對學生的合作能力、知識運用能力、實驗能力等提出了更大的挑戰，也為學生提高自主學習能力提升提供了更大的空間。學生在進行項目式學習的過程中體現了極其高漲的學習熱情和自主性，主動利用課上課下的很多時間進行討論和實驗，不僅充分鞏固了所學的基本化學原理、基本實驗技能，還能主動將地理、歷史等其他學科的知識整合起來共同解決一個相對復雜的項目任務，同時學會并掌握了分解任務、分工合作、從多角度創新性解決問題的思路。

三、實踐中的反思

進行主題式教學和項目式教學，在學生小組完成學習任務時，教師巡視，觀察各組進展情況、學生參與學習的情況、討論時的觀點和思路、遇到的問題。在小組匯報過程中，教師通過追問、質疑、分析、評價、模型化等策略，加深學生之間的互動，拓展思維的寬度，增加思維容量，幫助學生形成解決問題的思路和

方法。

但是，主題式教學和項目式教學綜合性強、開放性大，所以對課題的選擇、時間的安排、教學內容的整合以及教師的引導能力都提出了較高的要求。所以，主題式教學和項目式更適合單元或板塊復

習課。

選擇和設計合適的主題式教學和項目式教學內容，有利于學生理解學習內容、獲得解決問題的思路方法、增強批判性質疑的能力、面對困難解決問題的勇氣和毅力，有利于學生高階思維的發展，更有利于提高學生自主學習的能力。

本文系北京市教育科學規劃十二五課題“提高‘2+4創新實驗班學生自主學習能力的教學策略研究”（編號DBB13054）項目成果。

（作者單位：北京市第八十中學）

責任編輯：胡玉敏

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