项目式教学在高中化学教学中的应用

引言：伴随着新课改的深入发展，传统以传授知识点为主的高中化学教学模式渐渐不能够满足当今社会对于培养出高水平人才的要求。根据张文秋学者的研究，项目式学习是能够培养学生主动探究的典型范式之一。基于上述分析背景，将结合具体的教学实例，对高中化学项目式教学中实施的途径和产生的实际成效进行归纳总结。同时说明如何运用项目式教学法开展化学课堂教学，培养学生的创新思维及解决现实问题的能力。

一、项目式教学的理论基础与核心特征

（一）建构主义学习理论支撑

建构主义提出知识是在特定的情境中由个体主动建构起来的。而项目式教学正是通过设计真实的问题情境( 如：金属腐蚀的治理、环境污染的控制), 使学生依据原有的经验针对问题情境展开探究活动，在解决问题的过程中建构新的认识结构。“自制化学电池”的项目化学习，让学生通过实验设计来检验电极的优劣，再运用电化学的知识点来修改和完善自己的方案，将所学的知识迁移到产品制作上。

（二）合作学习理论驱动

项目式教学注重小组间分工，让学生按照各自不同的分工和要求来协同完成教学的任务。比如，在“校园植物身份证”这个项目里，生物小组进行植物分类工作，化学小组进行土壤成分测试工作，信息小组编写二维码系统，在进行这样跨学科项目的过程中有利于促进学生的交流沟通以及团队合作能力的培养。

（三）真实情境驱动的核心特征

项目化教学采用贴近生活的趣味性任务作为载体来吸引学生的兴趣，激发学生的学习动机，比如“金属腐蚀与防护”的项目化教学，教师首先借助校园铁艺栏杆的锈蚀现象引起学生的好奇心，并让学生探究出现此种现象的原因是什么以及如何设计有效的防护措施。正是从现象到本质的探究路径促使化学知识变得更为生活化。

二、项目式教学在高中化学中的具体应用案例

（一）案例一：金属腐蚀与防护——从现象到本质的探究项目背景：校园铁艺栏杆锈蚀严重，学生需探究腐蚀原因并设计防护方案。实施过程：

1. 情境导入：教师展示锈蚀栏杆照片，提出驱动性问题：“如何通过电化学原理设计长效防腐方案？”

2. 知识建构：学生通过图书馆查阅资料、观看腐蚀模拟视频，理解金属腐蚀的氧化还原本质。

3. 实验探究：

实验 1 ：把铁片分别放在干空气、湿空气、盐水里，看看它们的腐蚀程度有多大不同。

实验2 ：比较一下涂层保护（油漆）、牺牲阳极保护（锌块）和电化学保护（外加电流）的优劣。

4. 成果展示：以海报的形式呈现防护方案，并且在上面对成本、环境影响以及操作步骤进行表述；效果分析：有 90% 的同学能够解释腐蚀的原理，同时有 85% 的小组提出了自己的想法，像有的同学会提出用一种可降解的涂层，大大提高了学生的解决问题的能力。

（二）案例二：化学反应速率与平衡——自制“化学蛋糕”的调控艺术

项目背景：以“化学蛋糕”制作为隐喻，探究温度、浓度对反应速率的影响及平衡移动规律。

实施过程：

1. 思维碰撞：教师提问：“如何像控制蛋糕制作一样调控反应进程？”学生讨论提出温度、浓度、催化剂等影响因素。

2. 实验设计：

实验1 ：改变温度( 冰水、常温、热水) 做碘钟反应，记录颜色变化的时间。

实验2 ：改变硫代硫酸钠浓度大小，并观察沉淀生成速率。

3. 平衡探究：运用勒沙特列原理预测和实验证明了增大压强有利于合成氨反应的进行。

4. 创意展示：学生通过编排短剧表达反应历程，或是利用动画将平衡移动过程生动地展现在人们面前。从实验的效果看，学生实验操作正确率达到原来的 140% ， 80% 的学生能用平衡常数解释工业生产条件的选择。

（三）案例三：绿色化学与环境保护——从理论到行动的跨学科实践项目背景：结合当地水源污染问题，设计绿色化学实验方案。

实施过程：

1. 问题提出：学生调查社区河流重金属污染情况，提出“如何用低成本材

料吸附铅离子？”

2. 方案设计：

化学组：比较活性炭、鸡蛋壳、茶叶渣的吸附效率。

生物组：研究水生植物对污染物的降解作用。

地理组：分析污染源分布并提出治理建议。

3. 成果应用：学生向环保部门提交《社区河流治理方案》，部分建议被采纳实施。效果分析：项目培养了学生的社会责任感， 95% 的学生表示“更关注化学与环境的关系”，实现了知识向价值的转化。

三、项目式教学实施中的挑战与改进策略

（一）挑战分析

1. 项目主题选择偏差：有老师偏向于讲授一些艰涩难懂、远离生活的知识点（比如复杂的有机合成），学生听课乏味，没有兴趣。

2. 资源限制：实验器材不全（缺少 pH 计、电导率仪等）、器材少（占30% ），药品缺乏而导致项目不能连贯开展。

3. 评价体系不完善：以往仅以考试为手段的评价方式难以准确评判学生的能力发展水平，进行过程性评价有一定难度。

（二）改进策略

1. 优化项目设计：

遵循“兴趣导向—生活关联—可操作性”原则，如设计“家庭节水装置”“自制消毒液”等贴近生活的项目。

采用“基础实验—改进实验—创新实验”分层任务，适应不同层次学生需求。

2. 资源整合与替代：

利用虚拟实验室（如PhET 模拟软件）补充实体实验不足。

鼓励学生用生活材料替代专业药品（如用食醋模拟酸雨）。

3. 构建多元评价体系：

过程性评价：借助项目日志以及同伴互评了解学生的课堂参与及协作水平。成果评价：采取“专家评审 + 社区反馈”的形式，像评审绿色化学项目一样让环保工程师参与进来。

个人发展评价：比较项目的前后学生在化学知识、实验技能和科学态度上有什么发展。

四、结论与展望

通过情境驱动、跨学科融合和以学生为主体的探究学习，项目式教学能有效地解决高中化学教学中存在的概念抽象难懂和实验技能薄弱问题。案例研究表明，项目式教学更有利于激发学生的主观能动性，有利于学生科学思维、实践能力的发展，这都是以后研究方向的重点。

1. 人工智能辅助项目设计：根据人工智能，创建针对不同的层级的学生自己的项目任务。

2. 将项目式学习和 STEM 教育融合，使化学—工程—技术—数学在融合的教学过程中形成资源整合体系。

3. 长效评价机制建设：开发对学生跟踪学生项目学习后续发展状况进行评价的工具。

高中化学项目式教学的实践经验说明：教育如果实现了由“知识传递”向“能力建构”的转变，就会更好地让学生掌握了化学学科的基本知识，形成了发展未来的创新素养以及社会责任感。

参考文献：

[1] 孙心茹 , 崔克宇 . 项目式教学在高中化学教学中的有效应用 [J]. 化学教育（中英文）, 2025.

[2] 江合佩 . 基于真实情境的项目式化学教学 [M]. 山东科学技术出版社 ,2019.

[3] 甘燕芳 . 高中化学项目式教学研究——以设计“绿原酸”的有机合成路线为例 [D]. 广西师范大学 ,2023.

[4] 吴晗清 , 穆铭 . 科学领域核心素养达成的利剑 : 融合理化生的项目式学习 [J]. 教育科学研究 ,2019,(01): :50-54+60 .