方顏
摘 要:核心素養(yǎng)是當前教育領域研究的熱點課題,是學生需要達成的學習目標,對學生未來發(fā)展有著重要現實意義。與傳統教學模式相比,基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的項目式學習注重對學生參與度以及學習能力的培養(yǎng),引領學生在理解和掌握知識的過程中,切實發(fā)揮主觀能動性,實現預期教學目標。對此,本文圍繞學科核心素養(yǎng)培養(yǎng),從多方面分析高中化學項目學習模式的應用,以期為教育工作者創(chuàng)新和改革教學內容與方式提供參考。
關鍵詞:高中化學;項目學習;核心素養(yǎng);應用策略
高中化學課程標準明確指出,教師應從平衡變化、概念認知、宏觀辨識與微觀探析等不同層面,發(fā)展學生綜合品質與創(chuàng)新意識。在高中化學教學中應用項目式學習體現學科核心素養(yǎng),該教學模式以項目形式要求教師和學生參與其中,學生圍繞學習目標自主設計實驗,構建實驗模式,通過不斷調整實驗方案,強化創(chuàng)新意識與化學邏輯推理能力。在觀察實驗結果中深層次探究化學知識,了解化學知識在現實社會生活中所發(fā)揮的重要作用,形成良好社會責任與科學態(tài)度。項目式學習模式的應用符合現代教育要求,體現學生課堂主體地位,注重學生自主合作探究,結合實踐深入理解知識內容,對學生的全面發(fā)展有著重要現實意義。
一、在高中化學教學中應用項目學習模式的重要性
(一)有助于營造良好課堂氛圍
在化學教學中,在教師指導下,學生進行問題的分析、理解以及解答。在上述教學過程中最為顯著的特征即教師選擇和設計化學問題,化學問題通常需要一定的情境,構建良好的學習環(huán)境和氛圍,能夠幫助學生理解化學問題,激發(fā)學生的主體作用,幫助學生理解和掌握化學知識,實現學生化學素養(yǎng)的提升,體會化學學科的樂趣[1]。例如,在化學元素知識學習和問題解答中,如果教師采取直接板書化學元素,學生對照教材進行記憶學習的方式,學生必然會感到枯燥。若教師將知識內容設置為項目,那么學生在深入理解化學元素知識的同時能對該知識點產生深刻印象,為后續(xù)應用知識分析和解決問題奠定基礎。在項目教學中開展項目為相對重要的教學方式。部分教師在教學中先運用講授式的教學方法為學生傳授知識,隨即運用項目加以補充、應用與驗證,從上述屬性得知,這樣應用式項目并非真正意義層面項目教學[2]。
(二)促進師生角色轉換
課堂是學生知識學習和掌握的主要場所,在課堂活動中,緊跟教師教學思路,才能夠更好地學習化學知識。在整個教學中,做好學生學習情況觀察,并且做出相應的評價,如課堂聽講認真程度、能否敢于表達自己看法、課堂互動與交流是否積極等。高中化學具有邏輯性和抽象性的特點,在知識學習中必然會有一些困難,解題中難免出現無從下手的情況。部分教師將更多的重心傾向于學生學習成績,在課堂教學中采取灌輸式的教學方法,未重視啟發(fā)學生思維和想象力,導致化學課堂較為枯燥和沉悶,長此以往,消磨了學生探究知識的興趣,降低了化學教學效率。項目學習能夠明確教學目標,以“做中學”作為理論基礎,強調知識內容、學習過程與實際生活三者間的緊密聯系,實現師生關系的轉化,借助新穎的教學模式,吸引學生在課堂上的注意力,突破重點和難點,緩解學生學習壓力[3]。
二、在高中化學教學中應用項目學習模式的優(yōu)化策略
(一)明確項目主題,合理安排教學內容
在項目學習中,項目主題指明了學習內容和方向,項目制訂得合適與否決定著學生是否有足夠的學習熱情,與項目學習后續(xù)活動有著密切關系。在項目主題確定時,應當保證其真實性,貼近生活實際,有利于學生核心素養(yǎng)發(fā)展,易于研究且操作性強,能夠激起學生學習興趣,注重課內外結合。在項目主題確定時,需要了解學生的學習情況,提高課堂教學有效性。做好教學內容分析,發(fā)掘教學內容中的素材,借助真實情境活化課堂活動,培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。同時,注重教學內容驅動性,分析知識內容的聯系,做好教學順序調整,利用驅動問題,做好項目學習任務設計。
例如,在“鈉及其化合物”的教學中,高中一年級學生作為項目學習對象,學生思維活躍,對趣味實驗充滿好奇,對小組合作交流感興趣。在初中化學中,學生對氯化鈉、碳酸鈉以及碳酸氫鈉等知識有了初步了解,在高中化學中,學習有關離子反應、氧化還原反應等知識時,具備一定的實驗探究能力。教師根據高中化學教材內容,構建以氯化鈉的用途作為項目主題的學習活動,幫助學生學習和理解知識,調動學生的學習積極性。為了更好地培養(yǎng)學生核心素養(yǎng),需要對學科核心素養(yǎng)進行分析,從原子結構、原子化合價、離子反應等角度入手,探究鈉及其化合物的性質,培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。同時,在學習鈉及其化合物的知識后,構建完善的知識體系,培養(yǎng)學生證據推理與模型認知素養(yǎng)。在離子反應學習中,引導學生分析化學反應本質,培養(yǎng)學生轉變觀念與平衡思想。同時,結合生活中的實例,提出相應的探究問題,設計相應的實驗方案,深入探究鈉及其化合物的性質,逐漸培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識,引導學生樹立科學精神與社會責任。通過對學生情況、教學內容、學科核心素養(yǎng)等進行分析,確定項目學習主題,為項目學習活動做好準備。
(二)建立項目小組,夯實學習基礎
合理劃分小組是開展項目學習的首要步驟,在構建合作學習小組時,需要考慮多方面的因素,考慮學生實際情況,科學合理地構建合作學習小組,做好項目學習活動準備。在學習小組構建的過程中,需要考慮學生的多方面要求,結合學習內容需求,明確小組人數,如果內容較多,可以構建六人左右小組,如果學習內容較少,可以適當減少人數。同時,還需要考慮教師和學生的意見,根據高中化學實際內容,確定項目合作學習小組的人數。通過這樣的方式,構建合作學習小組,有利于合作學習和交流活動的開展,有利于小組學習任務劃分,完成小組合作學習任務,實現學生的全面發(fā)展。在確定項目合作學習小組之后,需要做好學生角色劃分,明確項目合作的學習任務,根據學生的實際能力,做好學習任務分配,每個學生明確自身職責和任務,提高項目合作學習的效率和質量。在項目合作學習中,注重學生的交流與互動,相互分享和幫助,完成項目學習總體任務[4]。
以“防治二氧化硫對環(huán)境的污染”教學為例。教師先展示一組生活中二氧化硫污染環(huán)境的圖片,隨即引出項目問題:如何利用SO2的性質和含硫物質的轉化規(guī)律,防治SO2對環(huán)境的污染?指導學生閱讀教材,了解硫元素在自然界中的循環(huán)過程,并討論問題:SO2的來源有哪些?SO2的主要危害是什么?使其回顧已學知識,知道SO2主要來源于礦物的風化分解、燃燒、火山爆發(fā),造成土壤酸化、酸雨等危害。化學教師可以播放一段酸雨過后的視頻,提問:酸雨的危害有哪些?是如何形成的?怎么防治?引導學生結合課本知識及生活經驗,對酸雨的危害進行搜集和表達,如水生物繁殖、土壤肥力下降與酸化,以及建筑物的腐蝕等;形成SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4,或者2SO2+O2=2SO3,SO3+H2O=H2SO4;防治方法有開發(fā)新能源,減少化石燃料的燃燒,對燃煤煙氣進行脫硫處理等,進一步增強高中生科學精神與社會責任意識。
(三)優(yōu)化學習過程,激發(fā)學習興趣
對于高中學生來說,相對于初中階段,其理解能力和接受能力有所提升,化學知識結構更加復雜,化學知識內容更加豐富。同時,高中階段的學科眾多,學習任務較為繁重,使得學生學習較為疲乏,缺少自主探究的時間和精力。運用項目學習可不斷強化學生實踐能力與創(chuàng)新精神,促使學生深入理解所學化學知識并學會自主建構,進一步提升學生核心素養(yǎng)。通常學生學習基本知識后已掌握相關信息以及對項目學習流程有所了解,教師和學生圍繞教學目標確定項目主題,為后續(xù)項目學習奠定基礎。學生在此過程中不能過度依靠教師,需緊跟教師教學步驟并主動調動思維,最大限度地發(fā)揮主觀能動性,提升項目學習效率。
以“鐵的重要化合物”教學為例。該章節(jié)目標為通過物質類別、元素價態(tài)等將鐵的氧化物、氫氧化物、離子進行分類,并學會用分類思想進行知識的類比遷移,建立元素化合物的學習和認知模型。通過實物呈現,描述物質的顏色狀態(tài),了解物質的用途。通過動手實驗,與同伴分工合作,主動思考物質的性質,透過現象看本質。思考實驗裝置的改進,體驗科學探究的樂趣和創(chuàng)新精神。通過生活中的化學現象,如補鐵劑、鐵肥的應用,感悟生命健康與化學的緊密聯系。學會從化學視角觀察生活和生產中的有關問題。學生已經學習了物質的分類、氧化還原反應、離子反應,對物質類別、化合價,對離子方程式書寫有一定的基礎,學習了金屬元素鈉、非金屬元素氯,對元素化合物的學習有了初步的認識,由前面鐵的單質已經知道鐵是一種變價金屬,知道常見鐵的化合物。課堂提問是高中化學課堂教學的重要組成,貫穿整個教學。一名優(yōu)秀且教學經驗豐富的教師會善用提問激發(fā)學生探究知識的興趣,活躍課堂氣氛,有效啟發(fā)學生思維與智慧,提高教學效率。分析高中化學教學現狀,雖然部分教師具有提問意識,但提出的問題未充分考慮學情或過于淺顯或難度過大,降低了課堂提問效率,削弱了學生學習興趣。對此,高中化學教師在提問中應充分落實新課程改革理念,打破傳統教學理念對自身的限制,提出極具創(chuàng)新性的問題,挖掘學生內在潛能,提高教學效率。
例如,提問“FeO、Fe2O3、Fe3O4的顏色、狀態(tài)以及與鹽酸反應有哪些?有何用途?”隨即要求學生閱讀教材68頁“鐵鹽和亞鐵鹽”的相關知識,結合自己已有認知歸納總結鐵鹽和亞鐵鹽的相關性質,并通過實驗驗證鐵鹽和亞鐵鹽的部分性質[5]。學生閱讀教材后,結合自身所學知識,完成鹽溶液的顏色:①亞鐵鹽溶液______色,鐵鹽溶液______色。②含Fe3+的鹽溶液與KSCN溶液混合時產生的實驗現象:_______;③Fe3+與鐵粉的離子反應方程式:_____?最后,學生圍繞項目目標開展實驗。
例如,在1號試管中加入2mlFeCl3溶液,再向試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變?yōu)開____色。向所得溶液中加入少量鐵粉,充分振蕩,靜置,上層清液變?yōu)開______色。高中化學和初中學段相比知識容量和難度更大,學生學習任務相對繁重。如果單純借助教師語言講解無法滿足學生日益增長的學習需求,教師在設計項目學習時,需對學生自主能力進行培養(yǎng),通過實驗驗證知識,將學習任務帶入課堂,促使學生在思考問題中自主探究知識和解決相關問題。
(四)實施教學評價,提升教學效率
分析傳統化學課堂教學,教師處于課堂主導地位,向學生灌輸知識內容,只有在教師的指導和引領下,學生才能了解學習的方向和重難點,使得學生課堂主體地位被弱化,逐漸喪失自主學習意識。同時,在教學中,教師采取的教學方式是面對全體學生,部分學習基礎較差的學生,難以跟上教學進度,出現厭學等情況。在新課程標準下,注重學生課堂主體地位,結合項目教學模式,做好課堂教學評價,培養(yǎng)學生自主探究意識。在自主探究活動中,注重師生的平等性,使得教學更加協調,引導學生找出適合自身的學習方式,構建高效的化學課堂。
在課堂教學評價中,需要對教材內容深入了解,結合化學課程標準,考慮學生的認知結構、心理特點等要求,開展多樣化的教學評價。概念是高中化學的重要內容,是進行判斷和推理的基礎,概念的理解和掌握,幫助學生形成正確的思維,為知識的利用做好準備。以“化學反應速率與反應限度”教學為例,教師設置以下項目,先將3~4ml濃度為1mol/L的CaCl2溶液滴入試管中,隨即加入5~10ml濃度為1mol/L的Na2SO4溶液,此時會看到試管中產生大量白色沉淀。靜置片刻后取少許上層溶液放入另一個試管中并滴入1mol/L的Na2CO3溶液,此時學生會看到白色沉淀。學生通過分析反應現象發(fā)現Ca2+在CaCl2與Na2SO4并未完全反應,說明Ca2+與SO42-反應屬于可逆反應。這時趁勢提出以下問題:“反應初期,反應物濃度與生成物濃度誰更大?”“反應初期,正反應速率大還是逆反應速率大?”隨著反應進行和層層推進使學生充分認識可逆反應存在限度,達至反應限度時,正反應速率等于逆反應速率且不會改變生成物、反應物濃度,通過夯實化學基礎促使學生正確判斷平衡狀態(tài)。
在完成項目學習活動之后,做好現場評價,保證評價過程的客觀性、真實性和合理性。在項目學習中,學生能夠完成知識和技能目標,在體現學生主體地位的基礎上,引導學生自主探究,調動學生積極性和主動性,實現課堂教學目標。
結束語
總之,在社會經濟迅速發(fā)展的背景下,社會對人才的素質有著新的要求和標準,基于學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中化學項目學習模式,符合現代教育提出的培養(yǎng)全能型、綜合型、創(chuàng)新型人才要求,打破傳統教學中,教師占據課堂主導地位,單純地向學生灌輸知識的現狀,有效發(fā)展了學生創(chuàng)新意識與實踐操作能力。教師在項目式教學實施過程中,可以進行反思,不斷完善教學方法,提升教學效率。學生在項目學習中通過選擇項目可以強化發(fā)現問題、思考問題能力及觀察能力,在設計解決方案和完成項目中發(fā)展實踐操作能力,在交流項目中強化溝通表達能力,項目式教學模式能夠從多方面提升學生學科核心素養(yǎng),進一步推動學科發(fā)展。
參考文獻
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[2]何清.項目式教學在培養(yǎng)高中學生化學學科核心素養(yǎng)中的應用研究[D].南充:西華師范大學,2021.
[3]鄭旭蓮.高中化學項目式學習的案例設計與實踐研究[D].南京:南京師范大學,2021.
[4]黃心怡.項目學習在高中化學教學中的應用研究[D].武漢:華中師范大學,2021.
[5]李倩.基于學科核心素養(yǎng)的高中化學項目學習模式設計與應用研究[D].大連:遼寧師范大學,2020.