高中化学实验教学中微项目式学习的实践与效果分析
杨薇薇
江苏省徐州市贾汪区建平中学
实验教学是通过人为控制实验条件,指导学生操作仪器设备、观察现象并分析结果的实践性教学活动。其体系普遍采用分层递进设计,包含基础验证型、综合设计型和创新研究型三个层次,贯穿课内教学、集中实践与课外拓展三个阶段。教学实施依托实验室、野外基地与企业联合平台,采用混合式教学、项目驱动、探究式学习等方法,培养仪器操作、方案设计、数据分析和科研创新能力。
一、设计探究性实验,深化理解
在《弱电解质的电离平衡》实验教学中,过往习惯做法常常由教师单向阐释原理与公式,学生处于被动接收位置,对核心概念的理解难以深入。微项目式学习改变了这一局面。其关键在于引入探究性实验活动。学生需要回忆强电解质与弱电解质的区别,紧接着,一个核心问题被提出:“弱电解质在水溶液中是如何电离的?电离平衡是如何建立的?”围绕此问题,学生小组开始自主规划实验方案。他们选用乙酸等典型弱电解质展开实际操作。具体做法涉及配置不同浓度的溶液,并利用仪器测量其电导率或 pH 值。学生观察这些数值如何随浓度改变而变化。实验进行期间,详细的记录必不可少。学生要写下看到的现象,收集得到的数据。然后,他们必须尝试分析这些结果。课本上的知识此时被用来解释眼前的事实。例如,不同乙酸稀释液中电导率数值的差异说明了什么? pH 值的变化又指向何种规律?这个过程让学生亲眼见证了弱电解质电离的真实状态。它不是一个瞬间完成的过程,电离平衡的动态本质变得清晰可触。学生很快意识到平衡并非固定不变,环境条件的调整会显著影响它。浓度升高或降低,温度上升或下降,平衡点就会移动。体系自身会努力寻找新的稳定状态。学生亲手操作仪器,亲自记录读数,自主寻找解释。这种主动的探索活动,远比安静地坐着听讲有效。它促使知识在头脑中扎根更深。听讲与记忆固然有其作用,但体验与探究带来的认知烙印截然不同。电导率探头连接数据采集器,pH 计显示着微小变化,学生小组讨论着数据图表。
二、结合生活实际,培养应用能力
在《溶液的酸碱性》实验项目中,生活场景的介入使酸碱理论知识产生了新的实践价值。教学活动初始阶段,教师要求学生回忆酸碱指示剂和 pH 试纸的操作要点,随即下达项目指令:" 利用家庭环境寻找三种以上液体进行酸碱性检测,并调整其 pH 至中性范围 "。这种熟悉的情境促使学生产生自主探究欲望,小组讨论中出现多种选择方案—自来水、果汁、洗洁精等日常物品成为主要检测对象。操作过程中出现值得注意的现象:学生不仅能记录 pH 试纸显色对应的酸碱度数值,更主动对比不同液体的特性差异。果汁显酸性而洗洁精呈碱性这一差异,使他们联想到日常生活中的具体现象。当学生通过滴加食醋或小苏打溶液调节液体酸碱度时,颜色变化的直观过程强化了对中和反应本质的理解。实践能力的转化发生在意外环节。某次分组实验后,学生提出:"厨房里的物品能否制作简易酸碱灼伤处理剂? " 这个即时生成的问题引发材料重组实验,参与者尝试将食用碱与白醋按不同比例混合。经过三次浓度测试,最终确定 5% 碳酸氢钠溶液对醋酸灼伤有缓解作用。这种脱离教材预设的探索行为,实际反映了酸碱平衡原理的内化应用。
三、开展合作研究,提升团队协作能力
在《盐类的水解》实验操作阶段,学生分组后立即面临现实任务挑战。教师明确要求各组 " 探究不同盐类在水溶液中的水解情况,并分析其影响因素 ",这个开放指令迫使小组成员必须共同寻找解决方案。有人翻检教材附录寻找理论支撑,有人争论氯化钠是否真的不会改变pH 值记录本上很快涂画出对比表格。实际动手时碳酸钠溶液溅出试管,组内立刻有人递来 pH 试纸补救,硫酸铵测试组发现气味异常引发短暂争执。分工在这种混乱中自然形成:穿白大褂的学生盯着溶液颜色变化不敢眨眼,旁边同学反复校准数字 pH 计,角落里的记录者突然喊出数据异常。当他们发现醋酸钠溶液产生絮状沉淀时,整个小组挤在通风橱前争论是操作失误还是新现象。这种突发状况倒逼成员轮流陈述观点,拿着实验手册反复对照反应条件。最终各组的汇报出现有趣分歧:氯化钠组坚称数据毫无波动,碳酸钠组画出的 pH 曲线却剧烈起伏,有个男生用手机拍下硫酸铵溶液冒泡的视频引发哄堂讨论。这种带着烟火气的合作过程,使得盐类弱酸根离子与水的相互作用不再是课本插图,而是争论时摔在实验台上的数据纸条和pH 试纸深浅不一的色块。
综上所述,在高中化学实验教学中引入微项目式学习,通过探究性实验设计、生活情境融入及合作研究活动,有效提升学生实践能力与创新思维,推动化学知识的深度理解及实际应用。
参考文献
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