從核心素養的全面培育視角出發,教師應當深刻認識到學生在學習過程中的主體地位,這不僅是教育理念的革新,也是教學實踐的必然要求。在此基礎上,教師應當積極運用科學且高效的教學方法與策略,全心全意地致力于學生核心素養的培養,以期不僅滿足當前社會發展的多元化需求,還能契合學生個人終身學習的長遠愿景,為其未來的人生道路奠定堅實的基礎。在高中化學這一具體學科的教學實踐中,引入項目式教學法——一種以具體任務為核心驅動,強調實踐探索與問題解決能力的教學模式,被證明對于提升學生的化學學科核心素養具有尤為顯著和積極的效果。本文旨在深入而細致地探討在核心素養培養的大背景下,高中化學教學中項目式教學法的具體應用策略與實施路徑,通過理論與實踐相結合,為廣大教育工作者提供一份富有洞察力、可操作性強且極具價值的參考與啟示,共同推動高中化學教育質量的全面提升。
高中化學涵蓋的知識點比較多,要求學生具備較強的思維能力。項目式學習方式以其豐富的形式與獨特的趣味性打破了傳統單一教學模式的束縛,它能夠跨越學科與學段的界限,將化學知識巧妙融合,引導學生在親身實踐中探索并解決問題,進而大幅度提升他們理論聯系實際的能力。在當今這個日新月異的時代,核心素養已成為衡量人才的重要標準。因此,教師在教學過程中必須堅定不移地推進核心素質教育,勇于革新教學理念與方法,將項目式學習法與高中化學教學深度融合,精心打造出既高效又富有成效的化學課堂氛圍。
1 項目式教學概覽
1.1 項目式教學的定義闡述
項目式教學是一種集合作學習、反思評價及問題解決于一體的綜合性教學模式。其核心在于讓學生在真實的項目情境中學習,旨在不僅讓學生掌握化學知識,更能實現知識的內化素養,學會自主解決問題。在實際教學中,教師需要精心設計項目主題,組織學生以小組合作的方式進行自主探究,在集思廣益中完成任務,實現知識的完美掌握。
1.2 核心素養下開展項目式教學的優勢
(1)培育學生的探究與創新精神
項目式學習將學生引領至實際問題的情境中,讓他們在自主探究、細致分析及解決問題的過程中,逐步培養出探究與創新的精神。在化學教學的廣闊舞臺上,通過精心設計一系列富有挑戰性和探索性的項目,如科學實驗、研究報告等,有效激發學生的求知欲望和好奇心。例如,學生可以親自設計實驗,深入探究化學反應的規律,這一過程不僅鍛煉了他們分析問題、解決問題的能力,更在實踐中點燃了創新的火花,培養了創新思維。
(2)激發學生學習的主觀能動性
項目式學習著重強調學生在學習旅程中的主動性和參與性,充分激發出學生的學習主觀能動性。在化學教學中,學生得以根據個人興趣選擇研究課題或問題,依據自身興趣和能力規劃學習路徑和方法,這一轉變極大地提升了學習的積極性和成效。通過項目式學習的實踐,學生能夠更加自由地發揮創造力和想象力,充分展現其個性化的學習風采和獨特才能。
(3)強化學生的實踐探究能力
項目式學習高度重視學生的實踐探究能力,通過一系列實際操作和實踐活動,精心培養學生的動手能力和實驗技能。在化學教學的實踐環節,學生通過實驗設計、數據采集與分析等豐富多彩的活動,深入探索化學知識的奧秘,熟練掌握實驗操作技能,從而顯著提升實踐探究能力。例如,學生可以親自進行實驗操作,細致觀察不同條件下化學反應的微妙變化,這一過程不僅加深了對化學反應機理和原理的理解,更提高了實驗設計和數據分析的精準度。
2 高中化學教學存在的問題
2.1 教學觀念亟待革新
教師的教學思想和觀念相對滯后,未能與時俱進。在當前的高中化學課堂中,受應試教育和家長期望的雙重壓力,部分教師尚未充分意識到自身的引導作用,容易忽視學生的學習需求和主體地位。他們過度干預學生的學習思想和行為,難以與學生建立起緊密而有效的互動關系,從而無法給予學生科學而恰當的引導。在既定的教學框架下,教師難以有效提高學生的課堂參與度,導致學生思維不夠活躍,難以靈活地從跨學科視角解決復雜的化學問題。因此,學生面臨較大的學習壓力和困難,尤其是學習基礎薄弱的學生,更容易跟不上教學進度,從而阻礙了化學素養的全面發展。
2.2 教學模式缺乏多樣性
化學教學模式相對傳統且單一,缺乏創新和多樣性。受教學精力、課時安排以及器材設備等因素的限制,部分教師仍采用“教師講、學生聽”的傳統教學模式,忽視了化學實驗活動的重要性。他們甚至不能結合教學目標和教材內容為學生布置實驗任務,而只是簡單地利用多媒體圖片介紹實驗的主題、過程、原理、現象和結果,學生在這樣的環境下,學習熱情低下,缺乏興趣和動力。同時,部分教師采用“講練結合”的教學方法,在講解化學知識后,立即布置大量的化學練習題,導致學生缺乏參與課堂活動的積極性和熱情。
2.3 教學評價運用不充分
化學教學評價的運用尚不充分,未能發揮其應有的作用。教學評價是教師發現教學漏洞、調整教學結構的重要工具,但在高中化學教學中,部分教師未能充分認識到教學評價的重要性。他們片面地認為,教師的任務是完成教學目標,而教學評價會占用課時,浪費學生的學習時間。因此,他們不注重運用教學評價來改進教學。同時,部分教師未能充分運用過程性評價來評估學生的課堂表現,導致評價結果缺乏全面性和客觀性,無法真實反映學生的學習情況和進步程度。
3 基于核心素養的高中化學項目式學習應用策略
3.1 依托教材,精準定位項目主題
在核心素養引領下的高中化學項目式教學中,選定一個既貼切教學內容又富有啟發性的項目主題是整個教學活動的首要且極為關鍵的一環。教材作為教學活動的根基與指導,為教師提供了豐富的教學資源與靈感來源。因此,教師需要深入鉆研教材內容,精準提煉出其中的教學精髓與核心價值,以此作為構思項目主題的出發點。例如,在學習“甲烷”這一知識點時,教師并未止步于教材表面的文字描述,而是深入挖掘其背后的科學原理與實際應用?;诿鞔_的教學目標,教師巧妙地設計了一個名為“宏觀與微觀視角下的甲烷全解析”的項目活動。為了激發學生的學習興趣與探究欲望,教師在活動開始前,為學生播放了一段震撼人心的“瓦斯爆炸”視頻。視頻中,熊熊烈火與滾滾濃煙形成了強烈對比,瞬間吸引了學生的注意力,引發了他們深深的思考。緊接著,教師趁熱打鐵,提出了幾個與視頻內容緊密相關的問題供學生思考:瓦斯氣體是怎樣產生的,其構成要素是什么?這些問題不僅緊扣教學內容,還具有一定的挑戰性,能夠有效激發學生的思維活力。在教材內容的輔助下,學生通過自主探究、小組討論等方式,逐漸找到了問題的答案。他們了解到瓦斯主要由甲烷(化學式CH4)組成,而引發爆炸的主要原因是甲烷在積聚到一定濃度后,一旦接觸到火源就會產生劇烈的燃燒反應。此外,學生還進一步了解了瓦斯爆炸所需具備的環境條件,如密閉空間、足夠的甲烷濃度以及火源等。
3.2 周密規劃項目教學流程
在開展化學項目式教學中,教師需細致籌備項目式教學的每一環節,旨在讓學生在參與中深刻體悟物質運動的永恒性與變化條件的決定性。例如在教學“化學反應與電能”這一節中,教師在精心研讀教材的基礎上明確了本節的項目主題,就是“電池中的能量轉換奧秘”。在課堂上為學生播放一段氫氧燃料電池的實驗演示視頻,讓學生觀看后回答相應問題:“氫氧燃料電池是如何實現電能轉化的?”學生可以結合已經學過的電流基本概念知識進行自主分析探討。為進一步加深學生的知識理解和吸收,教師還可以設計延伸問題:“電子是怎么形成的?又是怎樣實現定向遷移?電勢差是怎樣形成的?”利用這些問題引領學生初步領略能量轉換的整個過程。
隨后,教師可提出更具挑戰性的任務:“設計一款鋅、稀硫酸、銅原電池的基本思路是怎樣的?”并鼓勵學生自主探索并繪制圖表,說一說是如何選擇正負極反應物及材料的,以及離子與電子導體型號的。在此基礎上,教師可進一步拓展提問:“在原電池中,哪些成分可以被替換而依然保持電流的產生?”通過這一連串的追問,學生將深入洞察原電池的構造原理與功能特性,以及化學能向電能轉換的詳盡過程,從而在深度思考與動手實踐中,不斷磨礪其變化觀念與平衡思維的核心素養,實現知識與能力的雙重飛躍。
3.3 精妙構建項目教學問題鏈
在項目式化學教學中,教師應遵循項目主題與教學目標,精心設計相應的問題鏈,指導學生通過搜集關鍵證據,在逐個問題分析與解答中,明確證據與結論之間的內在聯系,學會運用化學知識解讀真實事例。例如,在教學“離子反應”一課時,教師進行了問題導入:“我們已知硫酸與氫氧化鋇均為電解質,那么它們在水溶液中究竟能電離出哪些離子呢?”下面我們做一下演示,教師先向氫氧化鋇溶液中滴加幾滴酚酞指示劑,然后加入了幾滴硫酸溶液。之后讓學生觀察溶液是否有所變化?并結合現有知識進行實證搜集。緊接著,教師精心設計了一系列環環相扣的問題:“溶液導電率由峰值逐漸減小至近乎為零,隨后繼續滴加硫酸溶液時又顯著回升,這背后隱藏著什么奧秘?為何溶液的顏色會從鮮艷的紅色褪變為無色?那生成的白色沉淀物究竟是何方神圣?”學生依托收集來的實驗證據與既有知識體系,展開了一場精彩的推理之旅:硫酸與氫氧化鋇分別作為酸與堿的電解質代表,從電離的角度來看,它們在水溶液中分別釋放出H?、SO?2?與Ba2?、OH?等離子;溶液導電率的下降,意味著自由離子濃度的減少,暗示著離子間的消耗;溶液顏色的褪去,表明溶液堿性的減弱,驗證了H?與OH?融合生成了水;Ba2?與SO?2?的融合則生成硫酸鋇沉淀。通過這一系列縝密的推理,學生得出了電解質溶液間反應的實質——離子間的相互作用的結論。這一過程不僅極大地鍛煉了學生的證據推理能力,更顯著提升了他們的模型認知能力,使學生在化學的海洋中暢游得更加自如。
3.4 依托項目教學,精進化學實驗流程
在高中化學項目式教學中,實驗占據著舉足輕重的地位。教師應當將實驗視為教學的核心環節,通過巧妙融合演示實驗、個體實驗以及小組合作實驗等多種模式,為學生提供一個全面且深入的實踐探索平臺。在這一過程中,教師不僅要引導學生優化實驗方案,確保實驗操作的精準性,還要教會他們如何科學分析并處理實驗數據,從而提煉出精準可靠的結論。
為了激發學生的實驗熱情,教師應鼓勵他們積極分享自己的實驗成果,并勇于提出個人見解和創意。這種開放式的交流不僅能夠促進學生求異思維的發展,還能讓他們在相互學習中不斷進步。例如,在教學“鐵的多樣性”這一章節時,教師在明確了主題后,精心設定了“探究硫酸亞鐵與氯化鐵特性”的實驗目標。為了確保實驗的順利進行,教師不僅為學生準備了必需的設備和材料,還提供了詳盡的理論知識支撐,如“三價鐵離子與硫氰根離子的反應會使溶液呈現紅色”等。這些理論知識不僅為學生指明了實驗的方向,也為他們提供了深入探究物質化學性質的基礎。在教師的悉心指導和資源支持下,學生滿懷熱情地投入實驗中,他們自主操作、細心觀察、認真記錄,最終得出了科學的結論。這一過程不僅深化了學生對化學知識的理解,更激發了他們內心對科學探究的無限熱愛。同時,學生在實驗過程中也展現出了創新思維和問題解決能力,他們通過不斷嘗試和調整實驗方案,成功克服了實驗中的種種困難,這種經歷無疑將成為他們未來學習和生活中的寶貴財富。
3.5 融合生活實際,創新項目教學設計
高中化學知識并非孤立于學術殿堂之中,而是與我們的日常生活緊密相連,教材中蘊藏著豐富的現實生活素材。為了在高中化學項目式教學中更有效地培育學生的核心素養,教師在開展項目式教學時,應注重理論與實踐的巧妙融合,把握兩者之間的無縫銜接點,設計項目主題與內容,引領學生在活動中利用所學知識解決實際問題,并在課后布置相應的學習任務。通過這一活動,學生不僅實現了知識遷移,還懂得了化學與生活的息息相關性,并樹立起積極參與社會生活的責任感。李露露在進行“硫的轉化”教學時,為了讓學生深入了解本課內容,先播放了一段關于火山噴發的視頻,并附以講解:“火山噴發時,熔巖奔騰、濃煙滾滾,不僅釋放出驚人的能量,還會產生大量富含硫元素的氣體。這些氣體在特定的條件下,會轉化為硫單質或各種含硫化合物,成為自然界中硫單質及含硫化合物的重要來源之一。在火山噴發的壯麗景象背后,不同價態的硫元素之間上演著復雜的轉化過程。那么,這些轉化究竟是如何發生的呢?”學生被視頻中火山噴發的壯觀景象所吸引,同時聯合自己的課程內容及生活常識,投入了積極的思考和探索。隨后,教師為學生又設計一個貼近生活的項目——“硫的性質及其應用探索”,以進一步指導學生對硫單質的物理性質與化學性質的了解。學生結合所學知識與生活經驗,紛紛提出硫的多種實際應用,如制造硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等,在醫藥領域也被用作硫黃軟膏等;同時,硫還是制造火藥與煙花爆竹的重要原料,為節日增添喜慶氛圍。通過本項目的學習,學生深切體會到了化學與日常生活之間的密切關聯,更進一步堅定了他們的科學信念與態度,更促使了學生社會責任感的顯著增強。
3.6 走出課堂,走向戶外,強化項目活動成效
在化學項目式課堂教學中,教師應始終遵循“大課堂”的教學理念,積極拓展教學空間,精心策劃課外活動。課外活動為學生提供了一個更為廣闊的學習與實踐平臺,使他們能夠學會從化學的視角去審視與解決實際問題,不斷提高自身化學素養。
以“論證重污染天氣‘汽車限行’的合理性——探討社會性科學議題”為例,教師可以突破課堂教學束縛,聯合課外活動開展項目式教學,拓寬課堂范圍。具體而言,教師可以組織學生開展團隊活動,走出課堂,通過實地調研、網絡查詢、專家訪談等多種方式,深入探究以下核心議題。
汽車尾氣污染深度剖析。學生需細致分析汽車尾氣中的主要污染物(如一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、顆粒物等)及其對環境的具體影響,理解這些污染物如何加劇空氣污染,影響人類健康與生態系統。
氮氧化合物生成原理探究。學生需深入探究汽車尾氣中氮氧化合物產生的化學原理,理解在高溫高壓條件下,空氣中的氮氣與氧氣如何在汽車發動機內發生反應生成氮氧化合物。
硝酸型酸雨形成機制闡釋。學生需闡釋硝酸型酸雨的形成機制,包括氮氧化合物在大氣中的轉化過程,以及最終如何與水蒸氣結合形成硝酸型酸雨,并撰寫相關的化學方程式。
“汽車限行”措施利弊分析。學生需從環境、經濟、社會等多個維度全面剖析“汽車限行”措施的利弊,理解這一措施在減輕空氣污染方面的積極作用,以及可能帶來的經濟成本增加、出行不便等負面影響。就這一效果評估與觀點論證,學生依托多方搜集來的相關信息,就如何通過實施“汽車限行”措施來減輕空氣污染進行研究,并以真實事例實證。在完成這些任務的過程中,學生將深度融入社會實踐,不僅鍛煉了學生化學知識與技能的應用能力,還培養了學生科學思維、社會責任感、批判性思維等化學學科核心素養的多方面能力。
3.7 強化教學評價,促進核心素養的飛躍
教學評價在化學課堂上扮演著舉足輕重的角色。教師不僅要靈活調整教學框架,更要巧妙運用評價的藝術,精準捕捉學生在項目式學習中的薄弱環節,從而促成“以評促學”的良性循環。在高中化學教學中融入項目式學習,教師需充分發揮過程性評價的效能,細致觀察學生在小組合作、實驗探索、現象解讀等各個環節的細微表現,確保評價內容的全面覆蓋與深度挖掘。與此同時,在項目式學習評價過程中,學生可以先進行自我審視,誠實地評估自己的課堂參與度與表現,坦誠地指出自身的提升空間;隨后,通過同伴互評的方式,相互審視在項目式學習過程中的亮點與短板,以進一步提升自己。這樣的評價方式,不僅使評價內容更加客觀公正,更凸顯了學生的主體地位,促使他們學會從多維度思考問題,養成良好的反思習慣。在項目式學習的評價實踐中,學生的化學核心素養得以不斷升華。
以人教版高二化學選擇性必修二“原子結構與元素的性質”為例,項目式學習的內容被匠心獨運地規劃為兩大核心板塊:一是基于原子結構及元素周期表的深度復習,深入探究原子核外電子排布的奧秘與元素在周期表中位置的關聯;二是在回顧元素核外電子排布的基礎上,從原子半徑、電離能、電負性等多元視角,全面剖析元素性質的周期性變化規律。在明確了項目式學習的具體任務后,教師可將這些任務作為評價的基準,對學生的課堂表現進行精準點評,并鼓勵他們總結個人所得,再轉換視角,以旁觀者的身份點評同伴的表現。在多元化評價的洗禮下,學生能夠清晰地認識到自身的不足,并為了提升核心素養而堅持不懈地努力。
4 結語
綜上所述,高中化學教學在核心素養理念的引領下,迎來了全新的挑戰與機遇。項目式教學以其獨特的價值與功能,成為培養學生化學學科核心素養的重要途徑。教師須深刻把握項目式教學的核心要義,以化學學科核心素養的多元化維度為指引,精心策劃與組織教學活動。力求打造更加開放、高效、富有活力的化學課堂。
(作者單位:浙江省諸暨市牌頭中學)