基于项目式学习的初中化学教学实践创新探究

期刊: 素质教育 DOI: PDF下载

张爱华

淅川县教育研究中心 河南省南阳市 474450

摘要

新课程改革背景下,通过以项目为载体的教学方式,学生积极参与到化学知识的探索与实践中。文章在基于项目式教学方式上分析了项目式教学在初中化学教学中应用的重要性,然后从设计生活化驱动问题、跨学科整合知识网络、创设分层任务链、 融合数字技术以及实施“双循环”探究流程等方面论述了初中化学中项目式教学的实践应用,旨在提升初中化学的教学质量,促进初中学生的全面发展。


关键词

项目式教学;初中化学;生活化驱动;跨学科整合

正文


引言

传统教学模式下,学生常陷于被动接受知识、机械记忆结论的困境,难以建立化学与真实世界的深度联系。项目式学习(PBL)的引入,为突破这一瓶颈提供了创新路径。PBL以驱动性问题为导向,通过设计涵盖知识建构、实验探究、方案设计与成果展示的实践任务,引导学生像科学家一样思考,在解决真实问题的过程中建构知识体系。初中化学课程内容贴近生活、蕴含丰富的实践场景,如水质检测、燃料选择、材料开发等课题,天然适配PBL教学模式,该教学模式的应用契合新课标"发展核心素养"的要求,使化学课堂从知识传递转向素养培育。

1 项目式教学概述

项目式教学是一种以学生为中心的教学方法,它强调通过引导学生参与真实、复杂的问题探究,来主动建构知识并产出可展示的解决方案或产品。在这种教学模式下,学生不再是被动接受知识的容器,而是成为主动探索、合作解决问题的主体。项目式教学注重跨学科的综合应用,鼓励学生将所学知识运用到实际问题的解决中,从而培养他们的批判性思维、合作能力、解决问题能力等高阶技能。通过项目式教学,学生不仅能更深入地理解学科知识,还能提升他们的实践能力和创新精神,为未来的学习和工作打下坚实的基础[1] 

2 项目式教学在初中化学教学中应用的重要性

2.1 激发学习兴趣与主动性

项目式教学以其独特的教学方式,将抽象的化学知识与实际生活或紧迫的社会问题紧密结合,精心创设出既贴近现实又充满挑战的真实学习情境。这种教学模式巧妙地激发了学生的好奇心和探索未知世界的欲望,使他们在学习过程中始终保持高度的兴趣。在项目中,学生不再是被动的知识接受者,而是主动的学习参与者。他们通过亲手动手实践、进行实验探究等多种方式深入参与到学习过程中,不仅锻炼了实践操作能力,还极大地提高了学习的积极性和主动性,让化学学习变得更加生动有趣,富有成效[2]

2.2 培养综合能力

项目式教学作为一种创新的教育模式,特别强调解决实际问题的能力培养。在这种教学模式下,学生不再只是被动地接受知识,而是需要积极参与到项目的完成过程中。他们首先需要深入分析问题,明确问题的本质和关键所在;接着,根据分析结果设计出切实可行的方案,并考虑方案的可行性和优化空间;随后,通过实施实验来验证方案的正确性,不断调整和优化方案;最后,根据实验结果得出结论,从而全面培养了解决问题的综合能力。项目通常以小组形式进行,这要求学生必须学会分工合作,各自承担不同的任务,并在过程中沟通协调,共同推进项目的进展。这样的教学方式极大地增强了学生的团队协作能力,使他们学会如何在团队中发挥自己的优势,弥补他人的不足[3]

2.3深化化学知识理解

目式教学作为一种创新的教育模式,巧妙地将化学知识与物理、生物、数学等多学科知识相互融合,旨在帮助学生构建起一个全面而跨学科的知识体系。这种教学方式不仅拓宽了学生的知识视野,还极大地深化了他们对化学知识的理解。通过跨学科的整合,学生们能够更直观地看到化学现象在自然界和科学技术中的广泛应用,从而激发他们对化学学习的兴趣。在实验和实践活动中,项目式教学更是发挥了其独特的优势。学生们不再仅仅局限于书本上的理论知识,而是亲自动手,将所学知识应用于实际操作中。

3 初中化学教学中项目式教学的实践应用

3.1 立足课标,设计生活化驱动问题

以《义务教育化学课程标准》为坚实依据,精心选取那些贴近学生日常生活经验的真实情境,来设计富有启发性的驱动性问题。例如,如何自制家用净水装置?这一问题就巧妙地整合了水的净化、硬水软化、物质分离等多个核心知识点。在实际教学过程中,引导学生首先从本地的水质调查报告入手,细致分析水中杂质的成分,进而让他们动脑筋设计出一套包括过滤、吸附、消毒等环节的净水方案。而为了激发学生的多角度探究精神,特意使驱动问题具备开放性,比如提出在多种可选材料中,究竟哪种材料的吸附效果最佳?这样的问题,鼓励学生通过实验、比较、分析,深入探索化学的奥秘[4]

3.2 跨学科整合,构建知识网络

破传统学科界限,将物理、生物、地理等多领域的知识巧妙融入化学项目中,以实现更全面的科学探索。以探究不同燃料对环境的影响这一项目为例,不仅进行了燃料的热值计算,来评估其能源利用效率,还深入分析了燃烧产物,了解其对空气质量的具体影响。同时,结合了地理知识,探讨了燃烧过程中可能产生的酸雨形成机制,以及其对土壤和水体的潜在危害。此外,还从生物角度出发,评估了这些污染物对生态系统的影响,包括生物多样性的减少和生态平衡的破坏。为此,制作了对比实验装置,绘制了污染物扩散模型,最终形成了多学科交叉的综合性解决方案[5]

3.3 创设分层任务链,适配差异发展

为了充分满足不同层次学生的学习需求,精心设计了阶梯式的任务群。基础任务主要侧重于实验观察,比如让学生记录蜡烛燃烧后的产物,通过观察和分析,培养他们的实验技能和基本科学素养。进阶任务则在此基础上引入了变量控制的概念,例如测试不同浓度醋酸除水垢的效率,引导学生学会控制实验条件,深入探究科学原理。而挑战任务则更是鼓励学生进行创新思维,比如设计一款能够自动监测pH变化的微型装置,既考验了他们的动手能力,又激发了他们的创造力和探索精神。为了支持学生的个性化学习路径,以任务卡的形式提供了详细的学习支架,确保每位学生都能在自己的能力范围内得到最大的提升。

3.4 融合数字技术,增强探究深度

利用虚拟仿真平台,如PhET互动实验,可以安全地辅助进行危险性实验,比如浓硫酸的稀释过程。这一平台不仅避免了实际操作中可能带来的安全风险,还通过高度模拟的实验环境,让学生能够身临其境地体验实验过程。在实验过程中,利用传感器实时采集数据,比如通过温度传感器监测中和反应中的发热情况,确保数据的准确性和实时性。同时,结合编程软件如Python,对采集到的实验数据进行处理,绘制出实验曲线,使实验结果更加直观明了。这种数字化工具的应用,不仅极大地提升了实验效率,还能将抽象的化学概念,如分子运动,以可视化的方式呈现出来,极大地促进了学生对微观世界的认知和理解[6]

3.5 实施双循环探究流程

采用预测-实验-分析-优化这一科学严谨的四步循环,进一步融合了方案设计-迭代改进的元认知循环,以全面提升学生的实践能力和工程思维。以制作简易燃料电池项目为例,学生首先基于铜锌原电池的工作原理,充分发挥想象力,设计出初步的燃料电池模型。随后,通过实际测试输出电压,验证预测的准确性。在此基础上,学生深入分析实验数据,找出影响电池性能的短板,如电极材料的选择、电解质的浓度等。最后,通过查阅相关文献、资料,对电池结构进行优化调整,不断迭代改进,直至达到最佳性能。这一过程不仅锻炼了学生的动手能力,更培养了他们的工程思维和持续优化的意识。

4 总结

初中化学教学引入项目式学习,为课堂注入了新的活力。在项目式学习中,学生不再被动接受知识,而是成为主动探索者。在项目过程中,学生分组合作,从选材、实验到记录数据,每一步都亲力亲为。通过实践学生直观感受到了酸碱反应的魅力,加深了对化学原理的理解。遇到问题时,学生学会查阅资料、讨论交流,培养了解决问题的能力。总之,项目式学习不仅提升了学生的学习兴趣,还锻炼了他们的实验技能和团队协作精神。这种教学方式让化学知识不再枯燥,而是变得生动有趣,为学生的全面发展奠定了坚实基础。

参考文献:

[1] 陈灶阳.基于项目式学习的初中化学教学科学思维培养路径[J].福建教育学院学报, 2024, 25(6):49-51.

[2] 樊霞.项目式学习在初中化学教学中的应用——"金属和金属材料"为例[J].学园, 2023(21):32-34.

[3] 李翠珊.初中化学课堂教学融入真实情境的"微项目式学习"设计与实证研究[D].哈尔滨师范大学,2023.

[4] 杨美珍.项目式学习在化学教学中的实践与思考——"二氧化碳和碳中和"为例[J].中学化学教学参考, 2024(26):4-6.

[5] 符爱琴,周晓燕.主题式·项目化初中化学教学模式转换迭代探索[J].化学教与学, 2022(3):5.

[6] 林雅梅.项目式学习在初中化学单元教学中的应用 ——以第九单元"溶液"教学为例[J].化学教与学:下半月, 2022(3):11-15.

 

作者简介:张爱华 1977.0107  河南省淅川县 蒙古 本科 初中化学教研员 淅川县教育研究中心 研究方向: 初中化学


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