信息技術與化學項目式教學融合的教學實踐與研究*
——以“探秘神奇的醫用膠”為例

黃明蒼

(福建省泉州市第七中學 福建 泉州 362000)

引言

《普通高中化學課程標準2017年版》中指出：重視開展“素養為本”的教學，倡導真實問題情境的創設，開展以化學實驗為主的多種探究活動，重視教學內容的結構化設計，激發學生學習化學的興趣，促進學生學習方式的轉變，培養他們的創新精神和實踐能力[1]。所謂核心素養就是在化學教學中，不僅要“授人以魚”更要“授人以漁”，給學生傳授知識同時，還要讓學生真正全面理解和深入掌握知識背后的含義，將化學知識轉化成為學生自身思維的一部分。而且還要求學生能夠利用所學的知識領會貫通、舉一反三，在學習、生活、生產中充分地應用化學知識解決問題分析問題，將化學知識進行實踐，這就要求教師在教學中充分挖掘知識的輻射作用，培養學生的思維能力。項目式教學法就非常符合這個基本理念，且項目式學習更具有深度和廣度，這對于提高學生的綜合素質，培養學生學科核心素養，增強社會責任感有著很大的作用。

項目式教學是指教師和學生在課堂上共同完成一項教學項目活動，不再以教師講授為主，而是讓學生合作探究，提出問題，共同討論解決問題的方法。基于化學核心素養的視域下，筆者認為要充分利用教材的引導作用，借鑒國內外教育教學經驗，深入研究現代信息技術，揣摩適合學生的教學方式和方法，只有提升自身對教學的把控能力，在課堂上智慧型放手，才能符合新課改的基本理念。項目式教學法的教學設計顯得尤為重要，現以“探秘神奇的醫用膠”與“學習通”平臺融合教學為例進行說明。

1.明確項目意圖，確定項目內容

項目式教學是一種以學生為主體的新型教學方法，能有效解決一些問題，從而培養學生的核心素養，因此我們要側重思考“為什么選擇這個項目？”以及“這個項目可以幫我們解決什么問題？”，這就是我們這個項目的意圖。進行項目式教學之前，一定要明確設計本項目的意圖是什么，這是整個教學過程非常重要的環節，將指導接下來的教學設計。從分析相關教材內容入手，按新課標的要求出發，闡述項目由來，特別關注項目與學生已有知識和認知的關聯度，闡述項目背景。項目意圖重點介紹本項目在教材中的來源和意義，以提高學生核心素養為目標。比如“探秘神奇的醫用膠”的項目意圖是在高二選修《有機化學基礎》已完成的基礎上開展的項目式學習，旨在引導學生面對實際化學問題時能學以致用，實現所學知識向關鍵能力和核心素養的轉化。設計真實化學情境，讓學生通過探究醫用膠結構和性能的關系，深入領會學科思想；并通過對醫用膠改性的研討，進一步學會有機化學官能團之間的相互轉化的方法。

接下來根據項目意圖確定項目內容，伴隨新課改新課程的推進，高中化學知識越來越豐富，可供選擇開展項目式學習的內容很多，教師要有一雙善于發現的眼睛，認真研讀課程標準以及項目教學的具體內容，在信息技術核心素養培養指向下根據意圖確定項目內容，再根據具體的教學目標合理有序地分解教學內容，安排教學課時，可以在課前、課中甚至延伸到課后，選取時要結合課程標準，內容要有深度和廣度，真實可行，能引起學生的興趣和探索欲望。比如“探秘神奇的醫用膠”根據項目意圖結合學生已有的知識體系，確定了兩個項目內容，分別是從性能需求探究醫用膠的分子結構及黏合原理和通過結構轉化改進醫用膠的安全性等性能。

2.分解學習目標，培養學科素養

根據項目意圖和項目內容，結合課程標準學科核心素養培養目標和課程標準中的學業要求，分解項目的學習目標，要從學生的角度出發，側重解決“項目可以培養學生的什么能力”、“想要達成什么樣的學科素養水平”的問題。項目式教學關注的不是學習的最終結果，而是完成項目的過程中學生的體驗與收獲，因此教學目標要有所體現，特別是學生得到的收獲要重點闡述。教師在進行項目合作式教學時，應該把握重點，分清主次，讓學生在學習的過程中把握好學習的方向[2]。把學習目標進行分解，突出重點，重在培養學生的核心素養。比如“探秘神奇的醫用膠”根據項目內容，把學習目標分解為：(1)通過對醫用膠結構與性能關系探究，建立有機化合物宏觀性能與微觀分子結構之間的聯系，培養學生宏觀辨識與微觀探析的學科素養。(2)通過對醫用膠改性的研討，形成應用有機化合物性質解釋現象的思路，培養學生證據推理與模型認知的能力。(3)進一步利用有機化學反應實現官能團轉化的方法，體驗有機化學反應在實踐中的創造性應用，培養學生科學探究和創新意識。(4)通過對本項目的學習，提高學生的安全意識和嚴謹求實的科學態度，關注與化學有關的社會熱點問題，強化社會責任意識。

3.引入項目導引，加深項目理解

項目導引的作用是讓學生預先了解本項目，并對項目內容和需要解決的問題充分的思考。項目導引必須和信息技術高度融合，培養學生信息技術的核心素養，教師可以通過各種平臺發布項目導引，增強學生的求知欲。項目導引主要介紹與本項目相關的其他有趣有用的知識，讓學生提前了解本項目，提高學生的興趣。可以是圖片、音頻、視頻等，也可以展示幾個網址并配上幾個問題，讓學生自己查找，解決問題。充分利用信息技術，對項目導引進行展示和反饋。比如“探秘神奇的醫用膠”的項目中，主要展示醫用膠水的主要成分、作用和使用范圍，并介紹醫用膠水的發展現狀和我國現行醫用膠水的優缺點，配以精美的圖片以提高學生學習的興趣。項目導引通過“學習通”平臺在上課前發布，并以問卷調查形式及時收集學生遇到的新問題，在教學過程中加以體現。

4.融合信息技術，精心設計項目

信息化的今天，網絡技術發展迅速，每個教師都應該改變傳統的授課方式，利用好網絡技術，讓自己的課堂與時俱進、生機勃勃。信息技術與化學教學融合的過程中，還存在許多問題，比如在信息技術與化學學科教學融合過程中，信息技術的實施需要一定的電腦設備來進行教學的輔助，或者需要手機來作為終端反饋，但是大多數學校的基礎設備硬件設施跟不上。這時候需要發揮大家的聰明才智，想辦法解決各種問題。比如可以借助各種視頻剪輯軟件，以小專題的形式錄下視頻，讓學生不明白的地方可以在課后不斷翻看視頻進行學習；對于一些難以理解、復雜的不適宜分組的化學實驗，教師可以在實驗室錄制實驗視頻，讓學生可以自由反復觀看。信息技術與化學學科教學如果能充分融合，將對我們的教學產生具大的影響，但是目前信息技術與化學學科教學結合卻不盡人意，如果能率先走出這一步將會對你幫助很大。

項目教學法與傳統的教學法有很大的區別，整個教學設計過程要以學生為主體，以“項目”為中心，創設問題情境，讓學生身在其中，學生的活動主要有自主探究、合作討論、情景模擬、實驗探究、體驗式學習等等，不必局限于教材和課堂，可以延伸到課堂外。需要與信息技術進行深度融合，提高課堂的容量和靈活性。在信息技術引導的課堂中可以通過模擬實訓軟件設計一個個任務，讓學生在學習任務框架下學習，讓他們在不斷地嘗試中創新，拓寬思維、提升學習能力[3]。比如“探秘神奇的醫用膠”和信息技術高度融合教學過程如下：

【課前準備】學生根據項目導引，上網查找有關醫用膠的資料，通過課前預習，提高學習興趣。

【情境引入】如果家里鞋子破了、眼鏡摔斷了、木材開裂、陶瓷破碎，你們會想什么辦法補救？那如果是皮膚呢？

【視頻質疑】通過觀看醫用膠使用視頻，這個視頻是用醫用膠讓兩片豬肉粘合的真實過程，讓學生思考任務1：如果想讓兩片豬肉粘合，醫用膠應該有什么性能?注重引導學生基于事實預測物質的性質。

【學生活動】學生討論并得出結論：常溫下可以快速固化；具有很好的黏合度；粘性持久；黏合部分不能像粘木頭一樣，一掰就斷，也就是要具有一定的彈性；要安全、可靠、無毒性。

【問題驅動】如何才能使醫用膠具有上述功能呢？

【活動探究】利用“資料卡片”提供的信息，結合對有機化合物結構與性質的認識，討論醫用膠的性能需求、相應有機化合物的性質特征、相應有機化合物的結構特征，并將討論結果填入表格中。利用“學習通”的拍攝功能及時把學生填寫結果投到屏幕上。

【探究總結】分析504醫用膠的分子結構，提出以下幾個問題：(1)該醫用膠分子含有哪些官能團?(2)官能團之間有什么影響?(3)在黏合過程中發生了什么反應?(4)官能團在黏合過程中分別起什么作用?并解釋其產生黏合作用的原理。

【學生活動】學生分組討論，小組之間互相交流，請兩個同學上臺寫出504醫用膠在黏合過程中發生加聚反應的化學方程式。并比較做出評價。

【問題驅動】有的同學提出質疑，無機氰化物有劇毒，氰基(-CN)用于人體能安全嗎？

【提升總結】對于有機化合物，不僅要注意官能團、官能團與相鄰基團的相互影響，還要注意官能團中化學鍵的飽和程度和極性，這樣才能科學解釋或預測有機化合物可能發生的反應。

【提出質疑】根據展示501、502、504、508膠粘劑的結構和用途，引導學生質疑：(1)為什么501、502不能用作人體醫用膠？(2)目前廣泛使用的醫用膠在人體中是否絕對安全？

【學生活動】查找資料，小組討論

【過渡】對醫用膠進行改性是必須要面對的問題,下面就讓我們一起看看如何對醫用膠進行改進的吧!

【資料展示】α-氰基丙烯酸正丁酯中酯基上正丁基變化會影響其耐水性、柔韌性、降解性等性能。

【分組討論】展示研究人員進行結構修飾后的幾種新型醫用膠。請你與α-氰基丙烯酸正丁酯的結構進行對比，推測修飾后的醫用膠性能發生了哪些變化有什么優點。

【任務】請你結合資料，推斷如何實現α-氰基丙烯酸甲酯到新型醫用膠的轉化，并寫出方程式。

【鏈接高考】讓學生體驗高考題，交流總結本節課的收獲

5.反思教學過程，完善教學評價

教學反思要以解決教學中出現的問題為出發點，教師不僅要全面清晰了解自己的教學行為,還要對自己的教學行為提出幾個問題：設計這個環節是否達到目的？是否對學生有幫助？有沒有什么更好的方法？這種“追問”的習慣,可以促使教師更快更好地成長，特別是新教師更要經常做教學反思，以追求教學實踐的有效性為目標，進一步改進自己的教學,還可以通過反思發現新問題，是提高課堂效率的最佳手段，并能提升教師的專業素養。

“探秘神奇的醫用膠”教學設計幾個學科核心素養各有側重，相輔相成。通過課后反饋調查來看，學生很喜歡這節課，學生收獲比較多，該階段的學生正處于由直觀思維、形象思維向抽象思維、邏輯思維轉變，對一些化學情境興趣濃厚。特別是學生對醫用膠的性能尤為好奇，以此作為切入點，能引起學生的求知欲，讓學生快速地融入課堂學習。課堂設計流暢，內容豐富，層次分明，思維容量大，符合高二學生的特點。本案例用心設計多樣化的學習任務，與信息技術高度融合，注意設計真實情境下的問題解決活動，引導學生通過網絡搜索、實物探究等多樣化方式進行問題解決。需要改進的地方是缺乏實驗探究，實驗是化學的靈魂，如果能多設計幾個學生實驗，將為本節課增添光彩。還可以再挖掘更多的教學情景，盡量貼近生活、貼近實際的真實情境，讓學生進一步感受化學知識的實用性，繼續加深對信息技術和項目式教學的認識和研究，使其不流于形式，真正的將其應用于平常的課堂教學中，使得教學效果得到充分體現。

結語

根據“探秘神奇的醫用膠”的項目式教學實踐研究，筆者認為項目式教學設計要有以下幾個環節：項目意圖—項目內容—項目目標—項目導引—教學過程—教學反思，而不管哪個環節都要盡量與信息技術融合。2017版《普通高中化學課程標準》中在對地方和學校實施本課程的建議中提到應鼓勵教師運用信息技術提高課堂教學效率和質量，強化信息技術與化學教學的深度融合，促進教師教學方式和學生學習方式的改變[4]。由此可見信息技術與課堂教學的融合非常重要。學校要竭盡全力為教師提供交互式多媒體教學設備，對常用辦公軟件、多媒體制作軟件和即時通訊軟件等工具的使用進行培訓，并適時開展信息技術與課堂教學融合的課例比賽。