化學是基礎教育階段科學學科體系的組成部分,也是高中的一門重要學科,而高中化學本身可以被看作化學領域中比較獨立的一個研究體系,其中涉及的理論知識更強調對化學本質的整體解釋,而非對某一特定化學原理或化學現象的具體說明,同時教師在課堂上用于說明某些化學原理或化學現象的物質可能在某些事實上并不存在。那么,高中化學教師在課堂教學設計中也需要從整體出發,利用綜合性更強的教育活動為學生建構有關化學的整體性認知,項目式教學就是其中的一種選擇。本文圍繞項目式教學在高中化學教學中的應用展開,分別介紹了項目式教學的內涵、原則及其在高中化學教學中的應用價值和應用路徑。
一、項目式教學的內涵與原則
高中階段的化學知識有著抽象性、邏輯性與系統性等特征,教師要想完善學生對化學知識的理解和認知,利用項目式教學的方式引導學生展開對化學課程知識的開放性探究就顯得至關重要。而項目式教學是一種兼具探究性、實踐性和開放性特征的教學模式,它以項目為核心內容和主要線索,學生需要在項目主題下通過解決問題和完成任務的方式來獲取知識和經驗,以實現對化學知識的積累、遷移和應用。那么,為了從根本上提升高中化學教學質量與效果,教師需要本著真實、科學的基本原則,將課程內容和課程目標滲透進項目中,引導學生通過小組內以及小組之間的探究、交流和互動來解決項目問題、完成項目任務。
(一)項目式教學的內涵
從字面意思來看,項目式教學就是一種圍繞項目來開展的教學活動,項目是完整教學活動的基本組成部分,也是串聯各個教學環節的紐帶和線索,更是課堂教學整體性與系統性的重要體現。而從教學目標來看,項目式教學是一種主要通過參與對現實問題的思考與分析來積累知識和經驗,進而推動學生個性成長和全面發展的項目式教學方法,比傳統教學更關注學生在學習過程中的主動探究,學生在主動展開的項目探究中能夠獲得更多的鍛煉機會。在從教學構成來看,項目式教學大致可以被劃分為三個階段,即項目準備階段、項目實施階段和項目展評階段,其中,項目準備階段的主要任務包括項目主題的確立、項目任務的設置和項目方案的制定,項目實施階段的主要任務是通過對項目任務和問題的探究來獲取新知識,并對其進行加工處理和遷移內化,項目展評階段的主要任務則是對自己或他人所創造的項目產品、項目成果進行合理評價、合理批判與合理質疑。
(二)項目式教學的設計原則
1.真實性。
化學是一門基礎自然科學,源自真實的社會生活和生產實踐,與人類社會的發展和進步并行,隨著人類社會的發展和進步實現研究的深化,在深入研究后得出的結論又能夠推動人類社會的發展和進步,因此,化學也是一門與真實社會有著密切聯系的科學。那么,高中化學教師在進行項目式教學設計時,就需要確保項目主題和內容的真實性,要有意識地將真實案例與現實問題引入項目中,以引導學生展開真實探究,同時確保項目任務、項目目標以及項目評價是真實且符合學生實際需求的。
2.互動性。
與傳統的課堂教學或完全由學生自主開展的知識探究相比,項目式教學更強調團隊成員之間的互動交流,也可以說項目式教學本質上就是一種團隊協作教學,學生在項目式教學活動中對課程知識的探究需要在團隊中進行,通過團隊間的交流和互動來落實與推進。由于高中階段的化學知識是復雜而抽象的,所以很多學生無法獨立完成對一個化學項目的探究,而基于互動交流的團隊協作就能在很大程度上解決這一問題,幫助學生實現對項目內容的細化和項目任務的簡化。
3.實踐性。
除了整體性和邏輯性之外,實踐性也是項目式教學的基本特征之一,學生需要通過對項目問題的實踐性思考和項目任務的實踐性探究來獲取知識,同時借助項目實踐中對知識的轉化與應用來掌握知識。那么,高中化學教師在設計項目式教學活動時就要遵循實踐性原則,注重提升項目式教學活動的實踐性,為學生提供更大的實踐空間和實踐機會,同時為項目式教學賦予鍛煉學生邏輯思維能力與動手操作能力的功能性,保證學生對知識的積累、轉化和理解都能夠發生在實踐當中。
二、項目式教學在高中化學教學中的應用價值
(一)展現學生的主體作用
隨著教育新生態的形成,學生在課堂上主體地位的呈現和主體作用的展現受到更多的關注,教師在設計教學活動時需要突破傳統教學思想的局限,改變以“灌輸”為主的教學理念與教學模式,引導學生更多地參與課堂活動,充分發揮學生的主體作用和主觀能動性,幫助學生實現主動學習。而在項目式教學模式下,學生在課堂上扮演的是項目主導者,基于對課程核心問題與核心內容的求知心理主動展開對課程知識的學習與探索,這有利于體現學生的主體作用。
(二)鍛煉學生的探究能力
對項目主題、項目任務和項目問題的探究是項目式教學活動的主要構成,同時科學探究也是化學核心素養的重要維度,因此,借助項目式教學來鍛煉學生的探究能力就成了核心素養下高中化學教學的核心任務之一。以往的高中化學課堂缺乏讓學生參與實踐探究的機會,導致學生很難通過課堂學習來獲得知識以外維度的鍛煉與提升,尤其是在實踐探究方面,因為項目式教學的出現最突出的價值就體現在對學生探究能力的鍛煉上,教師可以借助多種類型的探究項目助推學生實踐探究能力的提升。
(三)培養學生的協作精神
在新的社會背景下,團隊協作成了社會活動的主要形式,團隊協作精神與團隊協作能力也成了新時代優秀人才應當具備的基本素質,因此,新課標對基礎教育階段的課堂教學改革提出了構建合作與互動型課堂的要求。而項目式教學就是一種以項目和協作為關鍵詞,依托學生間的互動和交流落實的教學模式,學生需要在團隊中展開大量合作、交流和互動,分工協作、集思廣益地解決問題,而這為項目式教學賦予了培養學生協作精神和協作能力的應用價值。
三、項目式教學在高中化學教學中的應用路徑
高中是基礎教育向高等教育過渡的關鍵階段,也是基礎教育的集大成階段,無論是從所學知識的難度、總量還是應用的任何一個視角來看,高中階段的課程教學都是復雜且抽象的,也是最有利于開發學生思維、鍛煉學生能力的。但是,要想最大化地發揮項目式教學的功能性,并獲得最大化的收益,教師對項目的設計就需要更加注重方式方法,尤其要在項目主題的確定、項目情境的創設、項目任務的設置和項目展評的推進等環節找準切入點,立足教材內容與課程目標、學生認知與知識形態、課程發展與個人成長、課堂互動與項目成果,充分展現學生的主體地位,充分發揮學生的主體作用,以小組合作展開的自主探究來落實對學生思維能力的鍛煉。
(一)以教材內容與課程目標為切入點確定項目主題
區別于傳統課堂上針對某一個或某一部分知識進行的零散式教學,項目式教學是一種圍繞特定主題構建,以項目為線索被串聯起來的系統性教學活動,因此,項目主題的確立將對后續教學活動的開展產生最直接的影響。為了保障項目式教學活動的順利開展,高中化學教師需要先以教材內容和課程目標為切入點,結合真實案例或現實問題來確定一個合適的項目主題。
以魯科版高中化學必修二第3章第3節“飲食中的有機化合物”教學為例,有機化合物是日常生活中一種十分常見的有機化學物質,存在于社會生產與現實生活的各個領域,而教材中這一節的教學主要圍繞食品中的有機化合物展開,具體涉及乙醇、乙酸、糖類、油脂和蛋白質。那么,結合教材內容與課程目標,教師在設計項目式教學活動時就可以將項目主題確定為“了解食品中的有機化合物”,在這一主題下引導學生探究食品中有機化合物的類別、對人體健康的作用,以及不同食物中包含哪些有機化合物、不同有機化合物的含量占比是多少,而從食品入手對有機化合物展開項目探究有助于增強化學學科與現實生活的關聯性。這樣的項目主題既能夠為教師后續培養學生的化學核心素養做好準備,也能夠為學生的后續實踐學習指引明確的方向。
(二)以學生認知和知識形態為切入點創設項目情境
高中階段的化學課程有著極強的抽象性,這種抽象性是學生感覺化學學習困難的主要原因。在這一背景下,教師要想降低學生學習化學的難度、提升學生學習化學的效率,就需要以學生的認知水平和知識的固有形態為切入點,采用創設項目情境的方式來轉化課程知識,用一種更為生動、直觀的形式將復雜、抽象的課程知識呈現出來,使之更貼合學生的認知結構和認知經驗。
以魯科版高中化學必修一第2章第2節“電解質的電離 離子反應”的教學為例,圍繞本課內容,教師可以設計以“NaCl晶體在溶液中的電離”為主題的項目式教學活動,再聯系生活中的相關現象為學生創設項目情境:“把分別連接了電源和小燈泡的兩個金屬片插入不同的溶液以后,小燈泡可能會發光,也可能不會發光,這是因為金屬片在有的溶液里能導電,在有的溶液里不能導電,那么金屬片為什么能導電?又能在哪些溶液里導電呢?”完成項目情境的創設后,教師需要借情境來引出“NaCl晶體能導電”的基礎認知,再引導學生探究NaCl晶體在特定溶液中導電的原理,最終實現學生對電離和離子反應認知的強化。這一教學實踐既能夠促使學生掌握NaCl等概念、電離關系和規律等化學觀念,又能夠推動學生在學習和成長過程中為后續自身的實踐搭建好科學思維。
(三)以課程發展和個人成長為切入點設置項目任務
開展項目式教學活動,教師需要達成的教學目標不只是幫助學生建構基礎的課程知識體系,還要幫助學生形成綜合應用與靈活轉化所學知識解決實際問題的能力,即教師設計出來的項目式教學活動需要作用于學生思維的發展,并能夠為學生提供更全面的鍛煉。那么,高中化學教師就需要以化學課程的發展和學生的個人成長為切入點,融合課程知識來完成項目任務的設置,以便通過多種形式的項目任務促進學生在知識、思維與能力等方面的同步發展。
以魯科版高中化學選擇性必修1“化學反應原理”的教學為例,在完成對化學反應的方向、限度、速率和條件優化等基礎知識的教學以后,教師可以借助教材中的微項目“探討如何利用工業廢氣中的二氧化碳合成甲醇”來設置項目式教學活動,引導學生展開對“化學反應選擇及反應條件優化”的綜合性探究,為學生對本章知識的理解深化和綜合應用提供支持。而在項目任務的設置上,教師可以參考學生的知識積累和能力水平來設置不同類型的項目任務,主要包括指向合適化學反應和適宜反應條件選擇的探究型項目任務,指向化學反應實驗的實踐型項目任務,以及指向實驗數據分析的分析型項目任務,借此逐步引導學生展開對課程知識的深入探究。總之,這一個性化的課程內容既能夠調動學生完成任務的興趣,又能夠提高學生完成化學任務的效率。
(四)以課堂互動和項目成果為切入點推進項目展評
項目式教學活動中的展評環節主要包括兩項內容,一是對各小組項目成果的展示,二是對各小組項目成果以及各小組成員項目學習成果的評價,綜合起來也可以說是對項目式教學活動的整體評估。化學是一門基礎的自然科學,實驗是驗證化學規律和化學理論的核心手段,也是學生在項目中探究課程知識的主要方式,因此,高中化學課堂上的項目式教學活動通常包含著各式各樣的實驗,與之對應,學生小組所展現出來的項目成果在大多數時候也都是以實驗報告的形式呈現出來的。基于此,教師在對項目式教學成果進行整體評估時,需要參考學生的實驗報告和學生在實驗過程中的猜想、操作和數據分析,以課堂互動和項目成果為切入點來落實項目展評。
四、結語
綜上所述,項目式教學法在高中化學教學中的應用是符合教育改革要求的,實踐也驗證了項目式教學法在提高課堂教學質量、引導學生高效學習等方面的價值性與功能性,為高中生的化學學習提供了更多支持。本著為社會培養高素質且可持續發展型人才的目標與追求,高中化學教師需要對項目式教學展開更多思考,立足于高中化學的學科特征和知識要點來探尋項目式教學的切入點,一方面將化學學科的課程知識全方位融入項目式教學,另一方面將項目式教學的核心理念多角度滲透到化學教學中,借助項目活動來激發學生的自主學習意識,提升學生的自主探究能力,最終實現對學生化學綜合能力與化學綜合素養的有效培養。