■文/麥合普拜·吾不里卡斯木 阿不都西庫·阿不都熱西提
按照《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》的具體要求,教師應重視對學生學習能力、學習習慣的培養,讓學生能夠更好地了解學習內容。在當前的高中化學教學中,鈉和氯及其化合物的教學一直都是沿用傳統的方式,雖然能夠提高學生的學習效率,但不利于培養學生的化學探究能力。而項目式教學可以通過選擇與化學有關的生活情景,讓學生在一系列的知識任務和板塊中進行探索和創造,有助于培養學生的創造能力、動手能力和化學探究能力。
在高中化學的學習中,部分學生經常抱怨記不住公式。單純依靠傳統的教學方式無法適應新形勢下學生的學習要求,教師必須找到一種更好的教學方式。而項目式教學可以使學生置身于特定的問題情境中,能夠有效引導學生進行主動探索和實踐操作。教師以項目活動為 主線,以問題為導向,可以很好地幫助學生解決在學習過程中遇到的問題,讓學生真正地掌握化學知識。
項目教學法的教學內容設置要以特定的項目情景為依據,或者選擇與實際生產生活密切相關的內容,如化工生產的關鍵環節。項目式教學中的項目可以是一個公眾活動,也可以是一個社會熱點,項目的實施可以包括相關的工具、質量標準或者社會效果,因為實際的項目情景可以引導學生發現更多有價值的、與化學有關的問題,幫助學生了解化學與生產生活之間的聯系,讓學生喜愛上化學。
項目任務的設置具有一定的挑戰性,其內容包括一系列必須解決的問題,旨在讓學生通過探究進行一系列的化學計算與實踐運用。項目活動的每個部分都有不同的教學目標,而這些教學目標又會引發學生對學習內容的反思,進而促使學生進行更深入的知識建構。
學生可以在項目中作出選擇或決策,如決定怎樣做或者增添創意。在項目式教學的相關活動中,教師要尊重學生的主體性,允許學生根據自己的意愿參加不同的學習團體,根據自己的實際情況進行分組學習,選擇適合自己的探索方式和模塊進行擴展和探究,讓學生主動分享自己的學習經驗和看法,并與同伴合作完成學習任務。
在項目式教學中,學生的實際問題和小組問題都能反映出項目任務下學生的學習進展情況,教師可以據此了解學生的學習能力、合作情況、問題解決能力、思考方式等,從而在課堂上采取有針對性的措施進行引導,提高學生的學習效率。
在項目式教學中,教師可以按照學生在學習過程中的具體情況,設置不同深度和廣度的學習內容,也可以針對學生的學習興趣和現實需求,結合教學內容適當進行拓展,讓學生根據學習任務的要求自主探索每個單元的知識,大體了解當前課程大綱下的教學內容。教師還可以將相關的學習內容進行整合,使教材中的知識與學生在項目式教學框架下的實際應用相結合,并把控好課程的總體進度和課時安排。
教師可以按照課程教學模式的核心內容,選擇主要的學習內容,并設置相應的任務,確保學生在學習的同時,掌握必要的學習方法和思維。以鈉和氯及其化合物的教學為例,該部分內容要求學生結合單元作業,了解廢水與污水的排放,了解廢水處理的關鍵性步驟和造成環境污染 的因素。
為了使高中化學中鈉和氯及其化合物的學習內容更為全面,筆者將教學重點放在課程教學單元的設計中,主要包括以下四個方面。一是化學成分的檢測。二是從反應本質上考查碳酸氫鈉及其化學反應。三是氯化物的微粒行為。四是侯氏制堿法,其檢測工序:對污水進行沉淀處理,使污水中的重金屬元素沉淀;采用酸堿中和法減少污水的危害;通過加熱,使污水中的中間產物發生降解;通過沉淀把有害物質沉淀出來。
筆者以項目主題為中心,回顧近年來人們在環保、污水治理方面所做的各種嘗試,確定了項目式教學活動的核心任務,并將每項子任務的核心知識與教材中對應的單元知識聯系起來,讓學生結合教材中的知識進行深入的探究,從而深入理解每個學習單元的概念,獲得更多的知識。
在項目式教學活動中,為了讓學生更好地了解相關知識點,教師要明確每個單元的教學目標。例如,在“工業廢水的凈化和污水治理”的單元教學中,筆者明確了主要的教學目標,并設置了相應的學習任務和探究內容,讓學生根據當前的教學計劃和教學大綱進行主動探究,以增強學生的探究能力和化學核心 能力。
在教學評價中,教師采用終結性評價與過程性評價相結合的方式,可以更好地反映學生在整個教學過程中的真實情況。在學生完成單元作業時,教師可以從不同的角度評價學生的完成情況,掌握學生在新的任務中的表現。同時,在整個學習過程中,教師可以讓學生進行自我評價和互相評價,全面了解學生的學習狀況。而在最終評價中,教師可以結合學生的學習情況和學習能力設置一系列問題,如污水的凈化、沉淀等,并要求學生在一定的時限內完成,以了解學生的實際學習能力。
在化學教學中,擴展性實驗是主要的教學內容,教師要讓學生注意自己和小組成員的學習和完成情況,在最后一節課上進行回顧和總結,并將自己的經驗和學習成果展現出來,按照上面的規則進行教師評價、自我評價和生生互評。
鈉和氯及其化合物的項目式教學共有四項子任務,子任務1是一課時,共分為三個部分:一是利用多媒體設備呈現有關污水的概念,讓學生了解并能正確分辨污水中的污染物;二是分析污水中常見的金屬離子并對其進行分類,并回顧以往相關的教學內容,讓學生解釋與金屬離子相關的化學反應,介紹沉淀的特性;三是分析實際工業廢水處理過程中涉及的背景材料所包含的化學知識,并播放相關的試驗處理流程,針對實際情況進行討論 和分析。
子任務2為兩課時,分為兩個部分。第一部分介紹氯化物的特性和有關的知識,重點介紹氯離子的處理工藝,介紹氯化物的化學和物理特性,將氯化物中各種物質之間的轉化反應引入課堂教學,并引導學生結合教學視頻進行討論。第二部分主要分析化學污染物,先引導學生探討為什么化學污染物中的氯離子含量高,并讓學生思考在化學生產中可能發生的污染及其對環境造成的影響。接著,鼓勵學生根據自己的想法對氯離子的處理方法進行分組討論。最后,讓學生設定污水處理的步驟,并讓他們完成污水處理實驗,評價污水的排放情況,判斷是否符合國家有關的排放標準。
子任務3為兩課時,第一課時重點講解鈉的化學特性及相關知識,第二課時重點討論氣體處理及其與鈉化合物的關系。
子任務4為一課時,分為兩個部分。第一部分主要講述污水溶液pH值發生變化的原因以及pH值的變化與溶液中哪些離子有關;第二部分主要是利用污水進行試驗,確認污水的酸堿度,并與學生一起探討污水的處 理方法。
此次教學實踐的目的是讓學生了解污水處理的全過程,這不僅涉及污水處理的排放標準,還涉及污水處理過程中所產生的各種污染以及污水處理過程對周圍環境的影響。
教學實踐共分為兩個階段,在第一階段教學實踐中,筆者先分析了污水溶液pH值發生變化的原因,并提出了相應的建議。接著,筆者設定了如下教學情境:“一家化工企業在沒有進行酸堿平衡處理的情況下,排放了大量的工業廢水,使得附近的植物大量死亡。相關人員經過調查發現,酸堿平衡處理環節的設備存在一定的問題?!辈⒁龑W生進行了小組討論,讓學生根據小組成員的陳述,分析水解反應,總結出一些水解離子的化學特性。最后,筆者引導學生將視線轉移到鈉化合物的學習中,讓學生分析其可能的化學成分,提出猜想并進行實驗。
實驗結果表明,碳酸鈉不能與酸共存,會通過與氫的反應,生成一種氣體。如果污水發生反應并產生了氣體,那么最有可能產生二氧化碳,因為在高溫下,碳酸鈉很容易被分解。接著,學生開始了自由討論,并想出了一個解決污水酸堿問題的方法。在此基礎上,筆者鼓勵學生自行設計實驗計劃,為下一階段的學習活動做好準備。
在第二階段的教學中,筆者為學生講解了污水處理工藝中污水排放標準的依據,并梳理了污水處理流程。在此基礎上,筆者展示了水污染后的環境狀況和環境惡化的進程,讓學生了解了污水對環境的影響。接著,筆者讓學生分析哪些物質會引起環境污染,并鼓勵學生通過網絡搜索相關的資料。
在學習演示部分,筆者讓學生根據先前的一系列課堂活動,回顧每個課時的學習內容,并進行三分鐘的演講,以了解學生對知識的掌握情況。
總之,高中化學是比較抽象的,學生不僅需要優秀教師的教學指導,還需要敢于動手實踐,這樣才能真正了解化學概念,掌握化學知識。在化學項目設計中,教師要充分發揮項目式教學的優勢,結合化學課程的內容,創新項目設計模式,建立項目評價機制,以激發學生參與項目活動的熱情,增強學生對化學知識的運用能力,為學生的化學學習打下堅實的基礎。