初中化学项目式教学设计与实践
周玉圆 马凌
1北京八中兰州分校,甘肃兰州 730050;2中国科学院兰州分院中学,甘肃兰州 730030
摘 要:在教学过程中基于真实情境、解决真实问题设计项目式教学主题,在主题中有效设置若干子问题建立基本学习构架,使学生在课堂中思考走深,参与走高,最终实现化学学科素养的达成。
关键词:项目式教学、知识建构、核心素养
核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过课程学习而逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力。初中化学学科素养指出学生在学习化学过程中要形成“化学观念、科学思维、探究实践、科学态度与责任”的核心能力和品质。这就要求教师转变教学理念,设计综合性学习任务,创设真实的学习情境,营造积极的课堂氛围。项目式教学在提升学生学习兴趣,培养学生综合能力,促进学生深度学习,增强学生实践能力,培养学生创新思维等方面具有重大实际意义。
项目式教学即依据教学内容,结合真实问题创设学习主题,设计综合性学习任务。在学习主题中创设有利于发展学生科学思维,有利于促进学生深度思考,有利于激发学生学习兴趣的有效若干子问题,从而真正使学生在学习的过程中逐步形成关键能力和必备品格,逐步发展成为一个素质全面的社会人。接下来,笔者就初中化学学科从与项目式教学紧密相关的资源开发、跨学科整合、概念教学、情境创设四个方面进行举例阐述。
项目式教学与资源开发
项目式教学是一种以学生为中心,以实际问题或主题为核心的教学方法,化学作为一门自然学科,与日常实际生产生活联系非常紧密,教师在进行教学设计的时候要有意识的选取一些与社会生产实际,学生生活实际相贴合的教学资源,并以此为主题开展项目式教学。例如,第七单元课题1《燃料的燃烧》这一节内容中要解决的重点知识点为探究燃烧的条件,可以设计的主题为“神奇的避火罩”,即将金属线圈罩在燃着的蜡烛上,可以观察到火焰变小或熄灭的现象,以此为主题探究燃烧的条件。接下来的教学可结合早期煤矿重大爆炸事故,组织学生探讨早期煤矿照明设备“戴维灯”(戴维灯通过金属丝网罩住火焰,阻止外部可燃气体与火焰直接接触,从而避免爆炸)的工作原理来深化学生对燃烧的条件与调控的学习。关于物质着火点的教学,可以追问“如果要去户外烧烤,燃料选择木炭还是无烟煤”的问题来解决。这样一来,在教学过程中,将教材内容与教学主题有机结合起来设计系列子问题,为学生建立知识构架,学生不但在课堂中进行了深度学习,在学习的过程中也体会到了化学这门学科的魅力和社会价值,进而培养了学生的化学学科素养。
2.项目式教学与跨学科整合
化学作为一门自然科学,能与很多学科融合起来进行项目式教学,帮助学生从多学科角度理解化学知识,从多角度分析化学问题,提升综合思维和解决实际问题的能力。例如,在第四单元课题1《水资源及其利用》这一节关于“水的净化”这部分内容,可以与地理学科融合设计为以‘ “净”自然,“净”未来’为主题的项目式教学。从自然界中降水的形成引出自然界水的净化方法之一——蒸馏,再将方法与生产实际结合起来设问“自来水能通过蒸馏的方法得到吗,你知道哪些国家或地区是用蒸馏的方法获得自来水?我国是用蒸馏的方法获得自来水吗?结合地区的自然环境和资源回答选择或不选择蒸馏的方法来获得自来水的原因” (沙特阿拉伯与我国进行比较)。这样一来,学生对于水的净化的学习是生动立体的,同时也深刻的认识到自然环境与资源对于人类社会发展的重要意义。
再举一个例子来说明化学与数学的学科融合。第五单元课题2《原子的结构》中相对原子质量概念是初中生的学习难点。关于“相对原子质量”这一部分内容,可以设计主题为“最美整数”项目式教学。从“原子有质量吗”设问引出原子的结构和原子质量的计算方法,即原子的质量=质子质量×质子数+中子质量×中子数+电子质量×电子数,因此只要分别知道质子、中子、电子的质量,就能计算出所有原子的质量。紧接着给出质子、中子、电子质量的数值,让学生计算一个铁原子的质量。学生在计算的过程中就会体会到数字的繁琐,因此可以继续设问,“观察质子、中子、电子质量的数值,思考如何简化计算过程得到近似值?”学生不难看出电子的质量与质子和中子质量相比可以忽略不计。但得到的数字依然非常复杂,再设问“如何进行数学处理使得这个数字成为一个比较小的整数?”这样一来学生既能体会到相对原子质量是一个比值,也能理解相对原子质量为何选择碳12原子的十二分之一为标准,因为整数1最“美”。
3.项目式教学与概念教学
理科中的概念非常多,不能把教学的重点放在概念的“死记”上,而是要为学生搭建好思维发展的梯子,重视概念的建构过程。例如,第九单元课题2关于溶解度概念的讲解,以“如何比较氯化钠和硝酸钾的溶解限度”为主题,让学生讨论并设计方案,并归纳总结出方案中的关键点或关键词,进而建构出固体物质溶解度的概念。
4.项目式教学与情境创设
在教学的过程中,依据教材创设真实的贴近学生生活的学习情境,能够激发学习兴趣,增强学习主动性。例如,在第九单元课题1《溶液的形成》这部分内容,以“氯化钠固体如何制成氯化钠溶液”为情境展开教学,学生自然而然就能得出溶液的形成过程,再设问“氯化钠溶液由什么组成”后学生容易得出溶液是混合物这一特征以及溶质溶剂的概念;设问“氯化钠溶于水后看不见了,从微观的角度思考,其溶于水后以什么形式存在?”来引出固体物质溶解的微观实质,学生认识氯化钠溶解的实质又为后续内容(从微观角度理解固体物质溶解时的吸放热现象)做好铺垫,而固体物质溶解时吸放热现象的微观实质又可以类比化学反应中的吸放热现象的微观实质进行学习与理解,形成知识的深度学习和迁移学习,发展了学生的科学思维。
结语:启蒙阶段的初中化学,由于初中生了解的化学知识很少,教师要尽可能的从学生的实际情况出发,建构真实,有趣、学生可以理解的学习主题或情境,充分考察学情,在学生学习的过程中搭建好思维发展的梯子,让学生在学习的过程中形成完整的知识链,证据链,培养学生基于证据推理的科学思维能力[1]。培养学生的综合素养能力比让其纯粹掌握结论性知识更重要,我们要重视知识建构的过程以及在其建立过程中人的心智努力、思维方法和精神追求[2]。
(本文系兰州市规划课题“核心素养导向下初中化学项目式教学策略研究”的研究成果,课题立项号:LZ[2023]GH0203)
参考文献
[1]吕艳,刘文兵.基于学科理解的初中化学"物质结构"教学——以"醋酸的构成"为例[J].中学化学教学参考, 2021(7):2.
[2]王军翔.中学化学教育的重构:从化学发展历程看(续4)[J].中学化学教学参考, 2020(15):5.
(本文系兰州市规划课题“核心素养导向下初中化学项目式教学策略研究”的研究成果,课题立项号:LZ[2023]GH0203)