项目化学习在高中化学实验教学中的应用策略探究
刘元林
宿松县花凉中学 246513
引言:
高中化学实验教学作为化学学科重要组成部分,肩负培养学生科学素养与实践能力重任,项目化学习作为以学生为中心教学模式,强调通过完成真实项目促进学生深度学习与综合能力发展,然而项目化学习理念融入高中化学实验教学过程中仍面临诸多现实挑战。探究立足现状分析,探索项目化学习在高中化学实验教学中应用策略,期望能够提升教学效果培养学生科学思维与实践创新能力,为高中化学实验教学改革提供参考方向。
一、高中化学实验教学现状, 项目化学习应用困境
高中化学实验教学长期存在形式化倾向,实验课程安排受限于应试压力而被压缩导致学生实验操作机会减少,许多学校仍采用传统示范实验模式学生参与度不足,实验过程中往往按照既定步骤机械操作,缺乏思考空间与创新机会。课程设置上实验内容与理论知识衔接不紧密,实验目标单一多数实验仅验证课本结论,未能激发学生探究兴趣,师资方面部分教师实验指导能力有限,实验设计创新意识不足难以有效组织项目化实验活动。硬件条件上实验室建设参差不齐,部分学校实验器材陈旧无法满足多样化实验需求,制约了实验教学水平提升,这些问题使高中化学实验教学效果大打折扣,学生获得感不强实验技能与科学素养培养受到影响。
项目化学习融入高中化学实验教学过程中面临多重困境,教育理念转变滞后传统应试教育思维根深蒂固,教师习惯于知识灌输而非能力培养,项目化学习推进遇到阻力。教师专业素养不足,部分教师对项目化学习理解片面缺乏项目设计与组织能力,难以构建真实情境下化学问题解决方案,课程安排紧张项目化学习需要连续完整时间,而现有课程结构碎片化难以保证项目持续开展。评价机制不健全,现行考核方式难以全面评估学生在项目中表现导致师生重视程度不够,资源支持不足,项目化学习需要丰富材料与技术支持,而资源配置不均衡问题普遍存在制约了项目实施效果。
二、教师引导能力提升, 实验教学资源整合
教师在项目化学习中扮演引导者角色需具备项目设计与组织管理能力,先应强化学科融合视野将化学原理与生活实际紧密联结,设计有吸引力项目任务,培养问题导向思维,善于提出开放性问题激发学生思考并在关键节点给予适度引导而非直接告知答案。教师需掌握资源整合技巧包括实验器材合理配置、校外资源引入等多维度整合,还应具备学习共同体构建能力,营造合作探究氛围促进知识共建与能力互补。教师需发展形成性评价素养关注学生全过程表现而非仅看结果,通过多元评价引导学生反思改进,专业发展应注重实践反思循环,将项目实施中遇到问题转化为专业成长契机,通过校本研修、同伴互助等途径持续提升项目引导水平,最终形成项目化学习特色教学风格。
以人教版必修一海水中重要元素——钠和氯教学为例,教师应当设计海水淡化工程师项目,项目背景设定为某沿海地区面临淡水资源短缺问题,学生作为工程师团队需探究海水提取钠盐与氯气工艺并设计小型海水淡化装置。教师先组织学生查阅海水成分资料,引导分析钠、氯元素存在形式与含量激发探究兴趣,接着安排氯气制备与性质探究实验,学生尝试不同条件下氯气制备方法观察记录氯气物理化学性质,分析最佳制备条件。开展钠盐提取与应用实验探究从海水中分离提纯氯化钠技术路线,并探究钠盐转化为纯钠金属方法,教师提供必要实验器材同时鼓励学生自主设计简易装置,在安全前提下允许适度创新。项目过程中教师引导学生分析氯化钠电解原理,连接微观粒子结构与宏观现象形成系统认识。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率,更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观,为学生的未来发展奠定坚实基础。
三、学生自主探究激发, 实验评价体系创新
激发学生自主探究热情需创设充满挑战性学习情境,让学生成为实验主角而非被动接受者,教师应精心设计富有探索价值问题确保问题难度适中——既不过难令学生望而却步亦不过易缺乏挑战性。构建支持性学习环境为学生提供充足实验材料与工具,同时保持适度开放鼓励学生自主规划实验方案,采用项目挑战赛形式激活学生内在学习动机与竞争意识,促使学生主动投入。引导学生建立科学思维习惯,从现象观察到问题提出再到假设建立、实验验证、结论形成,培养完整科学探究能力,建立学习共同体,通过小组协作形式促进思维碰撞与互补培养团队合作精神。关注学习过程差异化指导,根据学生能力水平与学习进度提供针对性支持确保每位学生获得成功体验,创新评价体系应打破传统唯结果评价模式,构建过程性、发展性、多元化评价机制关注学生实验态度、操作技能等多维度表现,通过形成性评价促进学生持续改进与成长。
以人教版必修二有机化合物教学为例,教师应当设计绿色有机合成实验室项目,围绕日常生活中常见有机物展开探究,项目伊始引导学生调查身边含有酯类化合物产品,如水果香精、指甲油去除剂等引发对有机合成兴趣。随后组织香蕉香精制备实验,学生自主设计醋酸与异戊醇酯化反应方案,探究不同反应条件下产物收率变化规律,项目中段安排有机物结构与性质关系探究,学生通过对比不同醇类、醛类、酸类物质理化性质建立分子结构与性质关联认识。教师适时引入绿色化学理念,鼓励学生思考如何优化实验条件减少能源消耗与副产物产生,评价环节采用多元方式,包括实验记录单评价关注学生实验设计合理性与操作规范性,小组互评关注合作质量与问题解决能力,成果展示评价关注学生对有机化学核心概念理解深度与应用能力。学生最终以化学海报形式呈现探究成果,展示从分子结构到宏观性质再到实际应用完整知识链条。
结论:
项目化学习融入高中化学实验教学具有重要价值,但面临诸多现实困境,通过提升教师引导能力整合优化实验教学资源,激发学生自主探究热情创新实验评价体系等策略,能有效突破发展瓶颈。未来应加强顶层设计完善政策支持,推动项目化学习理念全面融入高中化学实验教学,建立长效机制促进教学模式持续优化,为培养学生科学素养与创新能力提供有力支撑,进而推动高中化学教育质量整体提升满足新时代人才培养需求。
参考文献:
[1] 杨金妍 . 项目化学习模式在高中化学教学中的应用 -- 评《高中化学教学设计指导》[J]. 应用化工 , 2023, 52(10):I0004.
[2] 张家友. 项目式学习在高中化学跨学科教学中的应用[J]. 青海教育,2024(6):36-36.
[3] 简兴禹 . 核心素养下高中化学教学中项目式学习的应用探究 [J].2024.