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核心素养视域下高中化学教学中项目化教学的应用

作者

张圣兰

江苏省盐城市大丰区新丰中学 江苏省盐城市 224171

引言:

核心素养下的高中化学课堂教学不仅要求学生掌握基本的化学知识,还要求培养学生的科学思维、实验探究以及社会责任的综合能力。把核心素养作为高中化学教学的根本目标,将一种以学生为主体、问题为导向、成果为支撑的教学模式——“项目化教学”应用于课堂,使得其与前者相互结合打破传统教学模式的单向知识传递,激发学生的学习兴趣,从而实现知识与能力、过程与方法、情感与价值有机统一的教学目标。

一、项目化教学助力化学实验操作技能提升

化学是一门强调动手实践与理论知识相互结合的学科,而实验作为检验学生学习内容的最容易的操作技能也作为化学课程必不可少的一部分。通过让学生亲自动手操作可以充分提高学生的实验操作技能,并在项目化教学模式的烘托下为学生提供一个真实的实验情境,学生需要在项目实施过程中独立思考、设计实验方案、选择实验仪器和药品的同时进行实验操作和数据处理。通过这一系列的教学过程能够不断提高学生的实验操作技能,在此基础之上还在实践过程中培养了学生的科学态度和创新精神。

例如,在对苏教版高一化学第二册专题六“化学反应与能量变化”章节教学时,教师可以引导学生自主建构浓度对反应速率的影响规律等问题并通过设计梯度式探究活动让学生充分思考。在具体实施中可以从以下入手,首先创设符合问题的生活情境 , 如“胃酸腐蚀金属材料”的问题作为导入,布置探究任务——“盐酸浓度与镁条反应气泡生成速率关系”;其次指导各小组学生分组完成 0.5/1.0/2.0mol/L 盐酸的对照实验的同时通过相关仪器设备实时采集气体体积数据(可以用来后续绘制气泡生成曲线);然后教师组织实验后的数据分析研讨会,引导学生通过所得的数据图斜率来对比论证浓度升高→有效碰撞频率增加→速率提升的微观机理;最后可以对实验环节进行延伸创新“设计 "控制试管温度变量 " 的拓展实验方案”并结合误差分析问题从而发展学生的科学探究素养。整个教学过程以“现象观察 - 数据建模 - 机理解释 - 迁移应用”四阶段为主培养学生的实验动手能力与科学解释能力,深度契合教学目标。[1]

二、项目化教学促进化学知识体系构建

化学课程对学生的系统性和逻辑性要求较高,帮助学生构建完整的化学知识体系对化学的学习可以起到至关重要的作用。通过项目化教学可以将教材中的多个知识点有机地结合来设计综合性的课程项目,让学生在项目参与的过程中学习基本知识,并将所学到的知识应用于实际问题当中,从而促进学生化学知识体系的构建。同时,学生在小组内参与项目的过程中还可以培养团队合作精神和沟通能力。

例如,在对苏教版高一化学第一册专题三“从海水中获得的化学物质”章节教学时,教师引导学生从农业实际问题切入分析“制作与检测可溶性肥料”的小项目,从问题“土壤营养失衡需制备环保肥料”出发以此提出项目目标“硫酸铵的合成”。首先教学需要先对实验过程的注意事项以及安全措施进行大致的讲解,教师先演示在实验中的关键操作以及必备材料;其次教师指导学生分组完成实验并进行氨水与硫酸中和反应的关键操作的演示(如 pH 控制、蒸发结晶),在实验过程中给学生提供化学表征手段如质谱分析等检测手段;然后通过对比市场的肥料纯度来引导学生设计变量实验(如温度、滴加速度)优化工艺并在实验过程中渗透“绿色化学”的实验理念;最后组织学生讨论,探讨肥效平衡与废液资源化方案以强化学生社会责任意识。实验案例融合教材知识点(如盐类制备、实验误差分析)与核心素养(科学探究、绿色应用)并通过“理论 - 实践 - 创新”推进式的教学方式,实现对学生学科价值与社会意义的双重建构。[2]

三、项目化教学培养学生化学创新思维

实验作为化学课程的关键手段,在实验过程中创新性思维是不可或缺的一部分。项目化教学鼓励学生在项目实施过程中大胆创新、提出新的想法和解决方案。在项目化教学中学生需要面对各种没有固定答案的实际问题,这些都需要学生通过自己的思考和探索来解决。从问题出发可以发现只有学生具备创新思维和从不同的角度看待问题的能力,提出新颖的解决方案。同时项目化教学让学生在实践中不断尝试和探索并注重学生的实践能力培养,从而激发学生的创新灵感。

例如,在对苏教版高一化学第二册专题八“有机化合物的获得与应用”章节教学时,由于当今一次性塑料污染严重,教师可以带领学生探索可降解或高性能塑料替代方案,从乙苯出发,采用催化氧化制备苯乙烯。首先,带领学生进行聚合反应的学习在不同温度与引发剂条件下,进行自由基聚合实验并记录反应速率和产物固体产率;然后,对聚合后样品进行硬度、拉伸试验及溶解性测试并比较常规聚苯乙烯与实验材料的差异;其次,还可以结合物理力学基础,分析材料性能达到跨学科评估的教学目标,还可以在生物与生活选修模块中探讨塑料降解方法,提出改良方案;最后,小组模拟创业路演,提出绿色塑料产业化建议,通过海报展览展示合成路线、聚合条件与性能对比。以真实产业需求为驱动,培养学生的创新能力与跨领域综合素养。[3]

结语:

在核心素养视域下,项目化教学在高中化学(苏教版高一、高二教材)教学中具有重要的应用价值。通过项目化教学,能够有效提高学生的实验操作技能,促进学生化学知识体系的构建,培养学生的化学创新思维。在今后的教学中,教师应进一步加强对项目化教学的研究和实践,不断优化项目设计和实施过程,为学生提供更加优质的化学教学服务,促进学生化学核心素养的全面发展。

参考文献:

[1] 田洪波 . 项目化学习背景下高中化学教学实践策略 [J]. 高考 ,2025,(10):146-149.

[2] 吴飞飞 . 新高考背景下项目化学习在高中化学教学中的运用 [J]. 高考 ,2024,(36):18-20.

[3] 张玉莲 , 马志霞 . 项目引路高效学习——高中化学项目化教学探究[J]. 数理化解题研究 ,2024,(24):99-101.