缩略图

项目教学法在初中化学教学中的运用

作者

杨彬

靖远县高湾中学

初中化学,作为自然科学的启蒙课程,不仅要传授基础化学知识,更承担着培养学生科学思维与实践能力的重要使命,是构建学科核心素养的关键起点。但当前教学中“重操作轻思考”问题突出,实验教学常流于形式。比如“金属腐蚀与防护”实验,教师多演示铁钉生锈对比操作,学生仅机械记录氧气、水为腐蚀条件,却未深入理解原理,面对桥梁钢架、船舶外壳等真实场景的防护技术,难以将课本知识与实际应用关联,知识迁移能力薄弱。项目教学法通过创设真实任务,将化学知识融入问题解决过程,让学生在分析材料特性、选择防护方法时主动思考,推动从知识记忆到能力应用的转变,有效弥补传统教学短板。

一、问题情境创设,激活项目探究动能

真实问题情境是项目学习的起点,其本质在于通过还原现实矛盾激发认知冲突。认知冲突理论指出,当新信息与原有认知结构不一致时,学习者会主动调整认知模式以解决矛盾。教师需从学生生活经验中挖掘化学问题,如家庭金属器具生锈、社区健身器材损坏等,将其转化为具有探究价值的项目主题。情境创设需把握“真实性”与“适切性”平衡,既贴近学生认知水平,又蕴含化学原理的应用空间。

例如,在“校园金属设施防护”项目中,教师提供锈蚀的自行车支架、篮球架等实物样本,布置“设计经济型防腐方案”任务。学生团队需完成三项子任务: ① 通过金相显微镜观察锈层结构,确定腐蚀类型; ② 查阅资料比较热镀锌、喷涂油漆等防护技术的成本与耐久性; ③ 利用废旧金属板制作防腐涂层样品。测试环节发现,某组设计的“环氧树脂 + 锌粉”复合涂层在盐雾试验中表现优异,但成本超出预算。该组随即调整配方,采用玻璃鳞片替代部分锌粉,最终获得兼顾性能与成本的解决方案。此过程使学生深刻理解金属防护技术的选择需综合考量环境因素与经济成本。

二、学科交叉整合,突破知识边界壁垒

化学作为中心学科,其知识体系与物理、工程、艺术等领域存在天然联系。跨学科项目设计能够打破学科壁垒,培养学生综合运用多学科知识解决问题的能力。例如,设计“可降解金属植入物”项目,需整合化学(金属腐蚀原理)、生物学(组织相容性)、材料科学(3D 打印技术)等知识,这种复合型任务更贴近现代科技应用场景,有助于提升学生创新思维与实践能力。

例如,在“仿生金属材料设计”项目中,教师引导学生开展跨学科探究:① 化学组分析贝壳珍珠层、蜘蛛丝等生物材料的微观结构; ② 物理组测试不同金属材料的强度与韧性; ③ 美术组运用3D 建模软件设计仿生结构模型。某学生团队受竹子纤维启发,设计出“碳纤维增强铝合金”复合材料模型,通过调整纤维排列方向实现强度与韧性的平衡。该团队据此撰写《仿生金属材料在航空航天领域的应用展望》报告,提出将竹节结构应用于飞机机翼设计的创新思路,项目成果在市级青少年科技创新大赛中获奖。此案例表明,跨学科整合能够激发学生对化学知识的创造性应用。

三、动态评价反馈,构建学习改进闭环

传统纸笔测试难以全面评估项目学习成效,需构建包含过程性评价与成果性评价的动态体系。成长型思维理论强调,评价应聚焦学习进步轨迹而非最终结果。教师可通过观察记录、作品分析、同伴互评等方式,收集学生在项目实施中的思维表现数据,如问题分析能力、团队协作水平等。评价反馈需具有即时性与针对性,例如针对“防护方案经济性不足”问题,可引导学生运用成本效益分析工具优化设计。

例如,在“家庭金属餐具清洁剂研发”项目中,评价体系包含四项指标:① 实验设计创新性(30 分):考察变量控制与替代材料使用; ② 清洁效果测试(25 分):通过去除茶渍、油污等任务评估产品性能; ③ 安全性评估(25 分):分析配方中表面活性剂的毒性数据与包装材料的环保性; ④ 成本估算(20 分):计算单次使用成本并与市售产品对比。某学生团队研发的“小苏打 + 柠檬酸”天然清洁剂,虽去污力稍弱于化学产品,但因采用可降解包装与零添加防腐剂获得高分。评价反馈显示,该团队在后续项目中主动调整配方比例,使去污效率提升,同时通过批量采购降低原料成本。此过程体现评价对学习改进的促进作用。

结语:综上所述,项目教学法通过真实问题重构、学科交叉整合与动态评价反馈,为初中化学教学注入新的活力。实践表明,当化学知识嵌入到日常的探究任务中时,学生能够主动调用多学科知识解决问题,其证据推理、模型认知等科学思维得到显著发展。教师需持续优化项目设计框架,强化过程性指导与差异化支持,例如为能力较弱的学生提供“脚手架”式任务清单,为学有余力者开放拓展性研究课题,只有这样,才能使项目学习真正成为培养学生核心素养的有效路径。

参考文献:

[1] 吴小琴 . 项目教学法在初中化学实验教学中的应用 [C] 2024(26):105-107.

[2] 张佳洁 . 双新背景下项目式教学在化学教学中的应用研究 [D]. 长江大学 ,2024(6):692-694.