基于“备、教、学、评”一体化的高中化学项目式教学实践

摘要：基于"备、教、学、评"一体化的项目式教学逐渐成为提升高中化学教学质量的有效途径，该教学模式强调以学生为中心，通过完成项目任务来促进知识的建构与技能的培养。本文通过《青蒿素分子的结构测定》案例，阐述"备、教、学、评"一体化教学模式的必要性及核心环节：备课环节为教学提供科学规划，确保教学目标的一致性；教学环节优化过程，提高教学效果；学习环节注重学生全面发展，提升自主学习能力；评价环节发挥诊断与激励作用，促进师生共同成长。在实践过程中，教师通过整合项目资源设计探究式学习任务，实施项目引导促进合作学习，强化实践操作培养科学探究能力，并实施多元化评价促进项目成果的展示与反馈。

关键词：高中化学；项目式教学；“备、教、学、评”一体化

引言：随着教育理念革新，项目式教学凭借强调实践、探究与合作的特性，逐渐成为教育改革的重要方向，在高中化学教学中，传统讲授式教学模式难以满足学生全面发展需求，而项目式教学为学生提供广阔的学习空间和实践机会。《青蒿素分子的结构测定》作为备教学评一体化的项目式教学案例，通过实践探究使学生深入理解化学原理，掌握科学探究基本步骤和方法，培养创新意识和实践能力。

1 项目式教学的定义和优势

项目式教学基于项目式学习（Project-based learning）的假设，让学生以团队方式完成特定项目目标的教学模式，倡导学生在真实或模拟情境中，通过探究、实践、合作等方式，深入理解和掌握学科知识，培养解决问题的能力和创新思维。项目式教学优势显而易见，打破传统课堂灌输式教学，使学生从被动接受者转变为主动探索者，极大激发学习兴趣和动力，在项目完成过程中，学生需要综合运用所学知识进行实践操作，锻炼动手能力，加深对知识的理解和应用。

2“备、教、学、评”一体化教学模式的必要性

2.1 备，为教学提供科学规划，确保目标一致性

在"备、教、学、评"一体化教学模式中，备课环节占据举足轻重地位，作为对教学内容的深度梳理，备课为整个教学过程提供科学规划的关键步骤，要求教师深入理解课程标准，明确教学目标，确保教学活动有的放矢，通过细致备课，教师可预设学生学习路径，设计符合认知规律并激发学习兴趣的教学方案。备课强调教学资源有效整合，包括教材、实验器材、多媒体资料等，确保教学手段多样性和教学内容丰富性，而备课过程中目标设定具有一致性，教学目标、学习过程评价标准及学习成果展示均围绕核心目标展开，增强教学系统性。[1]

2.2 教，优化教学过程，提高教学效果

在"备、教、学、评"一体化教学模式中，教学环节优化成为提高教学效果的关键，教师需精心设计教学流程，确保各教学环节紧密相连，层层递进，通过采用情境模拟、问题引导、小组讨论等多样化教学方法，激发学生学习兴趣，引导学生主动参与课堂活动。教师应注重知识系统性和逻辑性，确保学生在掌握新知识时能与已有知识相联系，形成完整知识体系，在教学过程中密切关注学生学习状态，及时调整教学策略，针对学生个性化需求提供指导，通过优化教学过程，提高课堂效率。

2.3 学，促进学生全面发展，提升学习能力

在"备、教、学、评"一体化教学模式中，学习环节是学生全面发展、提升学习能力的核心，项目式教学通过设计具有挑战性和实践性的学习任务，激发学生学习兴趣和探索欲望，学生在学习过程中从被动接受知识转变为主动参与、积极探究，通过实地考察、实验操作、数据分析等多种方式，深入理解化学原理，掌握科学方法。项目式教学强调合作学习，鼓励学生在小组中相互交流、协作解决问题，培养团队协作能力，提升沟通能力和社会交往技能，使学生在掌握化学知识的同时，学会学习方法。

2.4 评，发挥评价的诊断与激励作用，促进教学相长

在"备、教、学、评"一体化教学模式中，评价环节发挥至关重要的诊断与激励作用，作为学生学习成果的检验，评价成为促进教学相长的重要手段，通过实验报告、小组展示、同伴互评等多元化评价方式，全面客观了解学生学习状况，及时发现学习中问题与不足，为教学提供精准诊断信息。评价具有强大激励功能，积极评价反馈增强学生自信心和学习动力，激发探索知识热情，建设性评价建议引导学生明确改进方向，促进后续学习进步，评价与教学相辅相成，相互促进，推动学生全面发展。[2]

3 基于“备、教、学、评”一体化的高中化学项目式教学实践

3.1 教学目标与评价目标的设计

《青蒿素分子的结构测定》的教学目标旨在引导学生了解测定分子结构的一般思路与方法，认识晶体对于分子结构测定的独特意义；知道利用晶体 X 射线衍射能够测定原子坐标进而确定分子的空间结构，是测定分子结构的重要手段；体会分子结构测定对于建立与优化物质结构理论模型，认识、解释和预测物质性质具有重要价值。

基于以上教学目标，确定本项目的评价目标为：通过对分子结构测定的一般思路和方法的学习和交流，诊断和发展学生对有机物结构分析的模型认知水平；通过对晶体 X 射线衍射确定分子的空间结构学习和模型搭建，诊断和发展学生宏微结合的素养；通过对复杂化合物分子结构测定基本角度和思路的梳理，感受化学科学的价值，诊断并发展学生对化学价值的认识水平。[3]

3.2 教学方法和策略

（1）. 情境导入策略：以屠呦呦提取青蒿素获得诺贝尔奖的案例引入课题，激发学生兴趣，联系科学史与生活实际。通过真实科研成就引发学生对分子结构测定的关注，增强学习动机。

（2）. 启发式教学策略：通过多次“请你思考！”环节，引导学生逐步探究问题（如“青蒿素的结构测定方法”“估算样品原子数目”）。培养学生的问题意识和逻辑推理能力，促进主动建构知识。

（3）. 知识整合与分层教学策略：分层讲解，从分子结构的常规方法（质谱、红外光谱、核磁共振）过渡到核心技术（X射线衍射）。知识整合，结合化学实验、仪器分析与晶体学原理，说明不同方法的协同作用。帮助学生建立“从推测到精准测定”的完整认知框架。

（4）. 直观教学策略：展示青蒿素晶体结构图、晶胞参数与原子坐标示意图。通过数学模型（如原子数目估算）将抽象概念可视化。降低空间结构理解的难度，增强学生对晶体学原理的直观感受。

（5）. 案例教学与练习反馈策略：以青蒿素为具体案例，分析其结构测定的全流程（从化学实验到X射线衍射）。设置课堂练习（如选择题）和计算题（估算原子数目），即时检测学习效果。

3.3教学实践

（1）.情境引入，初探方法

展示屠呦呦获诺贝尔奖的图片与新闻片段。【师】提问：“青蒿素的组成与结构如何测定？” 【生】观看案例，思考问题。 结合已有知识初步回答（如“化学实验”“仪器分析”）。【师】提问：“测定分子结构的常用方法有哪些？用途是什么？”展示质谱、红外光谱等仪器图片。【生】分组讨论，列举方法（质谱、红外光谱、核磁共振等），填写表格归纳方法用途。

设计意图：联系科学史，激发兴趣，引出课题。激活已有知识，明确常规方法的局限性。

（2）. 数形结合，搭建模型

【师】讲解晶体X射线衍射的原理（结合布拉格方程动画演示）。提问：“为何常规方法无法测定复杂分子结构？”【生】观察动画，记录衍射原理要点。思考并回答：“原子数多，空间结构复杂。” 【师】以青蒿素为例，分步演示结构测定流程：（1）晶胞参数测定→（2）原子坐标建立→（3）化学键推断→（4）氢原子定位。【生】小组合作，根据教师提供的晶胞数据，尝试绘制青蒿素局部结构。汇报成果并修正。【师生合作】搭建青蒿素球棍模型。

设计意图：突破难点，理解晶体有序排列对测定的重要性。体验科学研究逻辑，培养数据处理与空间想象能力。强化数学与化学的结合应用，培养科学计算能力，体会计算化学与实验科学的互补性。

（3）.预测性质，触摸前沿

【师】总结结构测定的科学价值：“结构决定性质”。共同观看2024年化学诺贝尔奖获得者戴密斯·哈萨比斯、约翰·江珀两人主导开发了人工智能模型‌AlphaFold2‌，解决了蛋白质三维结构预测这一困扰科学界50年的难题的相关资料。【生】反思小结：“我眼中的分子结构测定”，分享观点。

设计意图：理解“结构决定性质”核心概念‌。通过对比传统X射线晶体学的耗时性（数年）与AlphaFold2的预测效率（分钟级），展现技术迭代对认知边界的突破‌。感悟技术对科学发展的推动作用，树立科学价值观。

3.4教学评价

形成性评价主要是过程性的，关注学生在学习过程中的表现，比如课堂参与、小组合作、练习反馈等。终结性评价则是总结性的，通常是在学习结束后评估学生的整体掌握情况，本项目评价目标为学生综合应用能力与对分子结构测定知识的系统掌握。[4]

形成性评价量表的评价维度和评价指标主要有以下几个方面：

（1）.课堂参与——主动回答问题或提出问题，积极参与讨论，表达观点清晰。依全程高度参与，提出创新见解；积极参与，回答问题准确；偶尔参与，回答较简单；被动参与，极少发言……可分为4个评价等级。

（2）. 知识掌握——能正确描述测定方法（质谱、X射线衍射等）的用途，理解晶体X射线衍射的基本原理。依全面掌握，能举例说明；基本掌握，表述完整；部分掌握，存在疏漏；概念模糊，表述错误……可分为4个评价等级。

（3）.实践能力——独立完成原子数目估算计算，过程合理，能修正错误并反思原因。依计算准确，逻辑清晰；计算正确但步骤略简；部分正确，需提示修正；无法独立完成……可分为4个评价等级。

（4）.合作能力——小组讨论中分工明确，贡献有效建议，尊重他人观点，协作完成搭建模型任务。依领导团队，高效协作；主动配合，完成任务；参与但贡献有限；缺乏合作意识……可分为4个评价等级。

（5）．反思与改进——反思日志体现对“结构决定性质”的理解，能结合案例说明技术对科学发展的价值。 依深度反思，联系实际案例；理解较全面，举例恰当；内容较浅，缺乏案例；内容空洞……可分为4个评价等级。

评价量表中每个等级可得1分，依总得分情况： 16-20分：优秀（目标达成度高，表现突出）；11-15分：良好（基本达成目标，需提升细节）；6-10分：合格（部分目标未达成，需强化基础）；1-5分：待提高（需针对性补足知识与技能）。

形成性评价量表的评价维度和评价标准主要有以下几个方面：

（1）.方案完整性——是否涵盖测定流程（方法选择、数据获取、结构推导等），是否有明确结论与验证步骤。

（2）.科学准确性——方法选择合理（如X射线衍射的必要性），数据推导符合科学逻辑（如键长与化学键类型匹配）。

（3）.逻辑性——步骤清晰，环环相扣，能解释“结构决定性质”的关联性。

（4）.创新性——提出改进传统方法的设想，结合其他学科（如数学、物理）优化测定流程。

（5）.表达规范性——文字表述简洁，图表清晰，引用数据与文献标注规范。

评价量表中每个维度可分为5个等级，每个等级可得1分，依总得分情况： 23-25分：优秀（创新性强，逻辑严密，科学价值高）；18-22分：良好（结构完整，科学准确，表述清晰）；12-17分：合格（基本达标，但存在细节疏漏）；0-11分：待提高（方案不完整或科学性不足）。

形成性评价量表每节课后由教师或小组长根据学生表现打分，累计积分作为过程性成绩。结合自评与互评（如小组内成员互相评分），增强客观性。终结性评价量表，教师根据学生提交的“分子结构测定方案”按维度评分，提供书面反馈（如标注扣分点与改进建议）。同时可展示优秀案例，引导学生对标提升。通过两套量表，既能关注学习过程的表现与进步，又能全面检验知识迁移与创新能力，符合“教-学-评一致性”原则。

3.5教学反思

基于“备、教、学、评”一体化的高中化学项目式教学实践，通过《青蒿素分子的结构测定》案例的实施，取得了一定的教学效果。

‌（1）.教学目标的达成度：通过项目式教学，学生不仅掌握了测定分子结构的基本方法和原理，还深刻理解了晶体X射线衍射在分子结构测定中的重要作用。学生在实践过程中，通过小组讨论、实验操作、数据分析等环节，培养了合作学习能力、科学探究能力和问题解决能力。通过引入科学史和生活实际案例，激发了学生的学习兴趣和探索欲望，增强了学习动机。

‌（2）.教学方法与策略的有效性‌：情境导入策略成功吸引了学生的注意力，引发了学生对分子结构测定的关注。启发式教学策略培养了学生的问题意识和逻辑推理能力，促进了学生主动建构知识。知识整合与分层教学策略帮助学生建立了完整的知识体系，从常规方法到核心技术的过渡自然流畅。直观教学策略降低了学习难度，增强了学生的直观感受和理解能力。案例教学与练习反馈策略即时检测了学生的学习效果，提供了有针对性的指导。

‌（3）.教学评价的实施与效果‌：形成性评价量表的制定和实施，有效关注了学生在学习过程中的表现，为教学提供了及时的反馈和调整依据。终结性评价量表的制定，全面检验了学生的学习成果和创新能力，为学生提供了客观的评价和激励。通过自评与互评相结合的方式，增强了评价的客观性和公正性，促进了学生的自我反思和进步。

（4）.‌存在的问题与改进方向‌：在项目式教学过程中，部分学生的参与度有待提高，需要进一步加强引导和激励。部分学生在数据处理和空间想象能力方面存在不足，需要增加相关的训练和指导。在教学评价方面，可以进一步细化评价标准和指标，使评价更加科学、客观和全面。

结语：基于"备、教、学、评"一体化的高中化学项目式教学实践，《青蒿素分子的结构测定》案例展现出有效提升学生化学学习兴趣，增强实践操作能力和科学探究能力的教学成果。教学过程中科学规划的教学设计确保教学目标一致性，优化教学过程提高教学效果，学生全面发展的学习模式提升学习能力，而多元化评价体系展示项目成果，为学生提供反馈与激励。建议未来在高中化学教学中进一步推广"备、教、学、评"一体化项目式教学模式，加强项目资源整合与开发，设计具有探究性和实践性的学习任务，注重培养学生合作意识和创新精神，完善多元化评价体系，促进学生全面发展，提升高中化学教学质量和水平。

参考文献：

[1]王云生. “教、学、评”一体化的内涵与实施的探索[J].化学教学，2019（5）：8-16.

[2]宋卫，丁亮，张顺清.基于新课标案例论“教、学、评”一体化操作[J].中学化学教学参考，2019（3）：8-10

[3] 林进太，于才.“模型认知”和“教·学·评一体化”视角下的教学研究——以“合成高分子化合物的基本方法”为例[J].化学教与学，2019（4）：25-29.

[4] 刘玉荣，张钊源.基于“教、学、评”一体化的高中化学表现性评价任务设计[J].化学教育，2025（46-1）：11-15.

本文系2023年度福建省基础教育课程教学研究课题《基于备、教、学、评一体化的高中化学项目式教学实践研究》（立项编号：MJYKT2023-086）研究成果之一。

作者简介：张昕，男，汉，1979年11月生，福建三明人，本科，高级教师，研究方向：化学教育。