在當今教育不斷發展變革的時代背景下,高中化學教學正經歷著重大轉變。《課標》的落地實施,促使教學重點從單純追求學生學習成績的提升,逐漸轉移到對學生化學學科核心素養的全面培育上來。這一轉變對教學方式提出了更高層次的要求。傳統教學模式雖然在知識傳授方面發揮過重要作用,但在培養學生綜合能力與素養方面,逐漸暴露出一些不足。項目式學習作為一種創新性的教學方法,為高中化學教學注入了新的活力。深入研究項目式學習在高中化學教學中的應用,對于提升教學質量、促進學生全面發展具有重要的現實意義。
一、高中化學教學實施項目式學習的可行性
首先是基于學科特點的可行性。高中化學知識體系豐富且繁雜,涵蓋物質的性質、結構、化學反應原理等多個領域。這些知識并非孤立存在,而是與日常生活、工業生產、環境保護等實際場景緊密相連。豐富的實例為項目式學習提供了充足的素材,學生通過參與項目式學習,能夠深入探究這些現象背后的化學本質,實現理論知識與實際應用的有機融合。
其次是落實《課標》方面的可行性。《課標》明確將培養學生的科學探究與創新意識、科學態度與社會責任等核心素養列為重要教學目標。項目式學習契合《課標》的要求,強調學生自主探究、合作交流,學生能夠通過項目式的學習自主設計實驗、觀察實驗現象、分析實驗數據,鍛煉科學探究能力,發展嚴謹的科學態度[1]。
最后是符合學生普遍特征。高中階段的學生已經積累了一定的化學基礎知識,對新鮮事物充滿好奇心和探索欲望,渴望在學習中展現自己的能力。項目式學習以其獨特的情境創設和任務驅動方式,能夠充分激發學生的學習興趣,滿足他們的探索需求,有助于學生將所學知識融會貫通,進一步提升綜合能力,實現知識與能力的同步發展。
二、高中化學項目式學習的設計
(一)項目主題的選擇
項目主題的選擇是高中化學項目式學習教學設計的關鍵環節。教師應依據新課標要求,確保項目主題涵蓋核心化學知識與概念,使學生在完成項目的過程中,能夠系統深入地理解和掌握化學知識體系。同時,緊密聯系生活實際,選擇學生熟悉且感興趣的主題,這不僅能讓學生認識到化學在生活中的重要性,還能增強學生學習的內驅力。當學生取得一定學習成果后,適時提升項目主題的開放性和挑戰性,激發學生的創新思維和探究欲望,促使學生通過自主思考和團隊合作探索多種解決方案[2]。
以魯科版高中化學教材為例,在學習化學反應與能量相關內容時,結合《課標》中“理解化學能與熱能、電能相互轉化”的教學要求,“設計新型環保電池”這一主題脫穎而出。該主題與現實生活中國家大力發展環保能源的趨勢緊密相關,學生通過各類新聞資訊等渠道對環保能源有所了解,且它能直接反映教材中化學反應與能量轉化的知識。學生在探究過程中,不僅可以深入掌握原電池原理等核心知識,還能在思考如何創新設計環保電池的過程中,感受到學習的開放性和挑戰性,從而激發積極探索的熱情。
(二)項目目標的確定
項目目標的設定應緊密圍繞《課標》提出的化學學科核心素養展開。比如,從“宏觀辨識與微觀探析”素養角度出發,學生應能通過項目從不同層次認識物質的多樣性,借助實驗現象等宏觀表現深入探析物質的微觀結構及變化,精準把握化學概念與原理,構建“結構決定性質”的化學思維認知。以“變化觀念與平衡思想”為導向,學生要在項目中理解化學變化的本質,認識到物質變化是有條件的,學會運用化學反應原理分析和解決與化學變化相關的問題,深刻體會化學變化中的平衡思想及其應用[3]。
仍以“設計新型環保電池”項目為例,從“宏觀辨識與微觀探析”方面,學生通過觀察電池工作時電極氣泡產生等宏觀現象,深入探究電池內部電子轉移、離子移動等微觀過程,從而理解原電池原理。從“變化觀念與平衡思想”角度,學生研究電池充放電過程中的化學變化,掌握反應條件對電池性能的影響,體會化學平衡在其中的體現。在“證據推理與模型認知”素養培養上,學生可以通過實驗數據,如電壓、電流變化等證據,構建電池性能與電極材料、電解質關系的模型。
(三)項目活動的規劃
科學合理的項目活動規劃是項目式學習目標得以有效落實的重要保障。在項目準備階段,教師要為學生提供必要的學習資源,包括相關教材章節、參考書籍、網絡資源鏈接等,引導學生了解項目主題的背景和要求。隨后,學生進行分組,明確各自分工,并制訂詳細的項目計劃。在項目實施階段,學生依據計劃開展資料收集、實驗探究等活動,分析遇到的問題并嘗試提出解決方案,教師在這一過程中提供必要的幫助和指導。項目總結階段,學生整理項目成果,制作報告或展示材料,在班級內進行匯報展示,為后續的拓展延伸做好準備。
比如,在“設計新型環保電池”項目的準備階段,教師指導學生預習教材中關于原電池的章節內容,向學生推薦相關的學術網站和科普書籍。學生有了初步認識后,在教師的協助下組成小組,分別負責資料收集、實驗設計、數據記錄等工作,制訂詳細的項目進度計劃。實施階段,各小組通過查閱資料了解不同類型電池的原理,通過實驗探究不同材料作為電極的性能。總結階段,各小組整理實驗數據和設計思路,制作成PPT進行展示,其他小組同學提出問題和建議,共同總結設計環保電池的要點和改進方向。
三、高中化學項目式學習的具體實施策略
(一)師生合作,做好準備
師生合作準備是項目式學習成功開展的基礎。教師要深入鉆研新課標和教材內容,結合學生的實際學習情況,精心設計項目主題和任務。同時,向學生詳細介紹項目的目標、流程和評價方式,使學生對項目有清晰全面的認識。學生在教師的指導和幫助下,積極參與項目準備工作,明確自身任務,主動收集相關資料,為項目實施做好充分準備。在整個準備過程中,師生之間應保持良好溝通,共同解決可能遇到的問題,為項目的順利推進創造有利條件。
以魯科版教材中“元素周期律”相關內容為例,開展項目式學習時,教師依據《課標》對元素周期律知識的教學要求以及學生核心素養的發展需要,設計以“探究元素性質的周期性變化規律”為主題的項目式學習活動。確定主題后,教師向學生介紹項目,明確學生需要通過實驗探究、數據分析等方式總結元素性質的周期性變化規律。接著,師生將項目流程劃分為資料收集、實驗探究、總結匯報等階段,并確定評價方式包括小組自評、互評和教師評價。在準備的最后階段,學生明確各自任務,分組查閱資料,為項目實施儲備相關知識。
(二)自主探究,推進實施
自主探究是項目式學習的核心環節。只有讓學生自主且深入地參與項目,才能使他們在學習過程中獲得豐富的收獲,實現項目式學習的預期目標。學生應在教師引導下,圍繞項目任務自主設計探究方案,通過實驗、調查、查閱資料等方式收集數據和信息。在探究過程中,不可避免會遇到各種問題,學生要學會獨立分析和解決,從而增強獨立思考和創新能力。教師應密切關注學生的探究進展,適時給予指導和幫助,但要把握好干預的尺度,避免過多干涉學生的自主探究過程,確保學生能夠在實踐中積累豐富的經驗,全面發展核心素養[4]。
比如,在“探究化學反應速率的影響因素”項目中,完成準備工作后,學生小組依據項目任務自主設計實驗方案。為探究溫度對化學反應速率的影響,選擇過氧化氫分解反應,設計不同溫度條件下的對比實驗。隨后,學生在教師的提示和協助下自主準備實驗器材,進行實驗操作,記錄不同溫度下過氧化氫分解產生氧氣的速率。在實驗過程中,若遇到反應速率變化不明顯等問題,教師指導學生通過小組討論、自主查閱資料、調整實驗條件等方法繼續探究,解決問題。在學生得到初步結論后,引導學生思考其他可能影響反應速率的因素。
(三)創新方法,提供指導
在項目式學習中,教師應創新指導方法,根據學生的不同需求和項目進展情況,提供有針對性的指導,避免單一的口頭提示。對于知識層面的問題,教師可引導學生回顧教材內容或查閱相關資料,培養學生自主學習的意識和能力;對于實驗操作問題,教師可進行現場示范或提供操作視頻,讓學生更直觀地掌握正確方法,同時要特別強調實驗安全;當學生在項目中遇到思維瓶頸時,教師可以通過提問、啟發或者組織學生間的思維交流、碰撞等方式,幫助學生開拓思路。
比如,在“設計簡單的化學電池”項目中,學生在選擇電極材料和電解質溶液時遇到困惑,不確定不同組合對電池性能的影響。教師沒有直接給出答案,而是引導學生回顧教材中關于原電池原理的知識,提示學生從金屬活動性順序、離子導電性等方面展開思考。同時,教師提供一些以往學生的實驗案例資料,以視頻等生動直觀的形式呈現,幫助學生分析不同材料組合下電池的工作情況。學生在教師的啟發下,設計多種電極材料和電解質溶液的組合進行實驗,并通過對比分析逐漸明晰材料選擇的要點,找到解決問題的方向。
(四)總結展示,形成成果
總結展示是項目式學習成果呈現的重要環節。師生共同對項目探究過程和結果進行整理、總結,形成書面報告或展示材料。在展示過程中,學生應清晰闡述項目目標、探究過程、實驗結果以及得出的結論,充分展現自身的表達能力、邏輯思維能力及化學課程核心素養的發展情況。其他學生要認真傾聽,提出問題和建議,共同交流討論,實現知識的共享和能力的提升。最后,由教師對學生的展示進行點評,肯定優點,指出不足,幫助學生進一步完善成果[5]。
比如,針對“研究膠體的性質與應用”這一項目,學生在總結階段,將實驗探究膠體的丁達爾效應、聚沉等性質的過程,以及對膠體在生活和生產中應用的調研結果,整理成PPT展示材料。展示時,各組學生代表詳細介紹實驗目的、過程與結論,如通過實驗驗證不同分散系對光的散射情況,得出膠體具有丁達爾效應這一特性。展示結束后,其他學生提出“如何利用膠體的性質改進凈水工藝”等問題,引發深入討論。教師點評時,表揚學生實驗設計的合理性與展示的清晰性,同時指出對膠體應用前景分析不夠深入等問題,指導學生進一步完善報告。
(五)拓展延伸,充實收獲
課堂教學的結束并不意味著一輪項目式學習的終結。從項目主題出發,可以拓展延伸出許多相關的知識技能。教師應重視項目后的拓展延伸教學工作,幫助學生進一步深化對項自知識的理解和應用。教師可以引導學生將項自成果與實際生活、生產或后續學習內容相聯系,提出新的問題或研究方向,鼓勵學生繼續探究;也可以從當前項目出發,引出下一個主題,通過項目串聯起更長時期內的教學內容。學生通過拓展延伸,不僅能鞏固所學知識,還能拓寬知識面,培養持續學習和探究的意識[6]。
比如,在完成“探究有機化合物的結構與性質”項目后,教師引導學生思考有機化合物在藥物合成領域的應用,提出“如何根據有機化合物的結構特點設計一種新型抗癌藥物的合成路線”這一拓展問題。學生課后通過查閱專業文獻、咨詢相關專家等方式,深入了解藥物合成的基本原理和方法,發現可以利用所學的有機化學反應類型,如加成反應、取代反應等,嘗試設計簡單的藥物合成路線。這一拓展延伸活動,讓學生深刻體會到有機化學知識的實用性,進一步豐富學習收獲,激發對化學學科的深入探索興趣,同時也為學生下一階段探究其他相關項目主題奠定了基礎。
結束語
總而言之,項目式學習在高中化學教學中具有可行性,通過合理設計和有效實施,能激發學生學習興趣,培養學生的自主探究、團隊協作等能力,提升學生的化學學科核心素養。在設計項目時,教師要注重主題選擇、目標確定和活動規劃;實施過程中,應運用師生合作、自主探究等多元策略。當然,項目式學習在實施過程中可能會面臨時間管理、學生個體差異等挑戰,需要教師不斷探索和改進。
參考文獻
[1]李新平,徐麗花.核心素養下高中化學實驗教學的深度學習:以人教版必修一實驗活動2“鐵及其化合物的性質”為例].新課程,2025(4):141-144.
[2]郭淑芳.基于學科核心素養的高中化學教學評一體化課堂構建:以“原子結構與元素周期表”教學為例[].新課程,2025(4):45-48.
[3]國滿蘋,陳建托,何萍.關注知識本質增進學科理解提高關鍵能力:“2024年江蘇高考化學卷第16題”的評析及教學啟示[].中學化學,2025(1):43-46.
[4]傅靜.項目式學習在高中化學教學中的開展路徑:以蘇教版必修第一冊中的“防治二氧化硫對環境的污染”教學為例].高考,2025(1):145-147.
[5]余靜,胡嘉盈,王小兵,等.高中化學“配合物”的項目式教學融入傳統化學工藝的探索:以“揭秘香云紗染整工藝”為例Ⅲ].化學教與學,2024(24):45-48.
[6]黎廣明,譚源,吳鳳群,等.基于學科核心素養的教學評價實踐研究:以高三化學復習課“基于模型建構與應用的電解池”為例]化學教與學,2024(24):68-71.