陸潔
[摘 要]“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分,為了更好地培養(yǎng)學(xué)生此方面的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),在化學(xué)教學(xué)中,教師可以嘗試引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。文章基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì),提出合理選擇項(xiàng)目主題、確定項(xiàng)目目標(biāo)、有效創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目情境、科學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)、實(shí)施分組探究等教學(xué)策略,以實(shí)現(xiàn)學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞]科學(xué)探究;創(chuàng)新意識(shí);項(xiàng)目式學(xué)習(xí);高中化學(xué)
[中圖分類(lèi)號(hào)] ? ?G633.8 ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號(hào)] ? ?1674-6058(2022)17-0076-03
化學(xué)與科技創(chuàng)新、環(huán)境保護(hù)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有著緊密的關(guān)系。高中化學(xué)作為一門(mén)具有基礎(chǔ)性、實(shí)用性、創(chuàng)造性的學(xué)科,是我國(guó)科技強(qiáng)國(guó)、基礎(chǔ)人才培育的重要基石?;谛抡n標(biāo)對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成要求,學(xué)生需要全面理解和掌握高中化學(xué)知識(shí)內(nèi)容,并能將其應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決當(dāng)中。因此,學(xué)生不僅需要具備基礎(chǔ)知識(shí)和相應(yīng)的理解能力、學(xué)習(xí)能力,還需要具備科學(xué)探究的精神和創(chuàng)新意識(shí),這樣才可以在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷思考、深入探究,最終提高學(xué)習(xí)效率,獲得學(xué)科必備知識(shí)與學(xué)科關(guān)鍵能力。而要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí),項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可發(fā)揮重要的作用。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,旨在讓學(xué)生通過(guò)自主探究、思考、討論、實(shí)踐等方式獲取知識(shí)、錘煉能力、形成素養(yǎng)。相較于傳統(tǒng)教學(xué)方法,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)更有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)即PBL教學(xué)模式,是一種基于真實(shí)情境中的問(wèn)題,調(diào)動(dòng)學(xué)科核心知識(shí),借助合作交流、實(shí)驗(yàn)探究等多元化項(xiàng)目活動(dòng)來(lái)完成作品的設(shè)計(jì)和展示,實(shí)現(xiàn)綜合能力提升以及核心素養(yǎng)落地的教學(xué)模式。該教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心展開(kāi)項(xiàng)目式教學(xué),在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程中,需要學(xué)生主動(dòng)基于項(xiàng)目問(wèn)題進(jìn)行文獻(xiàn)查閱、信息檢索、知識(shí)提取,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行思考、分析、探究,再通過(guò)教師的引導(dǎo),不斷地在認(rèn)知沖突中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)技能的掌握與應(yīng)用。在此過(guò)程中,不僅學(xué)生的學(xué)習(xí)效果可以得到提升,而且學(xué)生的創(chuàng)造力和潛能都可以得到激發(fā),這對(duì)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展也具有重要的意義[1]?;陧?xiàng)目式學(xué)習(xí)開(kāi)展化學(xué)教學(xué),更有利于激發(fā)學(xué)生的探究、創(chuàng)新、想象意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的思維及應(yīng)用能力,優(yōu)化課堂教學(xué)氛圍及環(huán)境??梢?jiàn),項(xiàng)目式學(xué)習(xí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)有著必然的優(yōu)勢(shì)。
二、基于學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)流程
(一)合理選擇項(xiàng)目主題
在高中化學(xué)教學(xué)中,教師要應(yīng)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),前提是必須結(jié)合學(xué)生的需求和要求,選擇學(xué)生感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時(shí)結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo),綜合學(xué)生的認(rèn)知水平和生活經(jīng)驗(yàn),合理選擇學(xué)習(xí)項(xiàng)目主題。若學(xué)習(xí)項(xiàng)目過(guò)于簡(jiǎn)單或過(guò)于復(fù)雜,以及學(xué)習(xí)項(xiàng)目過(guò)于乏味、枯燥,都會(huì)影響到學(xué)生的參與性和能動(dòng)性[2]。因此,選擇合適的學(xué)習(xí)項(xiàng)目主題是教師首要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
化學(xué)學(xué)習(xí)項(xiàng)目主題的選擇,既要源于教材又要高于教材。以“電解池”一課為例,教師所選擇的學(xué)習(xí)項(xiàng)目應(yīng)該符合學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)水平、貼近學(xué)生日常生活,同時(shí)該學(xué)習(xí)項(xiàng)目還應(yīng)該具有趣味性、啟發(fā)性、探索性,這樣學(xué)生才可以積極主動(dòng)地參與到探索、學(xué)習(xí)、思考當(dāng)中。教師可以“氯堿工業(yè)產(chǎn)品在生活生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用”為主題,通過(guò)《厲害了,我的國(guó)》等視頻介紹,激發(fā)學(xué)生的求知欲,再以實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)作為學(xué)習(xí)項(xiàng)目的切入點(diǎn),既可將微觀抽象的電解原理具象化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望,又能帶領(lǐng)學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),同時(shí)身邊的化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能有效提升學(xué)生對(duì)化學(xué)相關(guān)職業(yè)的認(rèn)同。
(二)確定項(xiàng)目目標(biāo)
任何教學(xué)都始于目標(biāo)的確定,教學(xué)目標(biāo)是一節(jié)課的核心,因此項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)以項(xiàng)目目標(biāo)為導(dǎo)向,并始終圍繞實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)來(lái)進(jìn)行?;趯W(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的項(xiàng)目目標(biāo),應(yīng)明確學(xué)生要完成哪些項(xiàng)目任務(wù),發(fā)展什么素養(yǎng),達(dá)到哪層素養(yǎng)水平。以“電解池”一課為例,教師可通過(guò)“電解池溶液離子的放電順序”的探究,發(fā)展學(xué)生的“宏觀辨識(shí)與微觀探析”核心素養(yǎng);通過(guò)利用電解原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行氯堿工業(yè)模型初探→離子交換膜模型再構(gòu)→工業(yè)模擬裝置設(shè)計(jì),發(fā)展學(xué)生的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng);在整個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過(guò)程中,通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的螺旋式上升,發(fā)展學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)。
(三)有效創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目情境
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是基于真實(shí)情境中的解決問(wèn)題的完整意義上的探索,真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的敲門(mén)磚。所創(chuàng)設(shè)的情境可以來(lái)源于實(shí)驗(yàn)探究、化工生產(chǎn)、化學(xué)史實(shí)或社會(huì)熱點(diǎn)議題等。例如,在“電解池”的教學(xué)中,筆者引用了本地即將投產(chǎn)的氯堿工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)作為學(xué)習(xí)項(xiàng)目情境,讓學(xué)生體會(huì)真實(shí)的化學(xué)項(xiàng)目。當(dāng)然,并非所有學(xué)習(xí)項(xiàng)目都能找到對(duì)應(yīng)的真實(shí)情境,這時(shí)可以依照“邏輯成立”“材料允許”“實(shí)際可能”三要素來(lái)創(chuàng)設(shè)“真實(shí)”情境。
(四)科學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)
項(xiàng)目任務(wù)比學(xué)習(xí)內(nèi)容更為具體,適當(dāng)將學(xué)習(xí)項(xiàng)目分解為幾項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù),更具有可操作性,尤其是學(xué)生剛剛開(kāi)始接觸項(xiàng)目式學(xué)習(xí)還沒(méi)能把握學(xué)習(xí)節(jié)奏時(shí),任務(wù)驅(qū)動(dòng)更便于教師把控課堂,也更利于學(xué)生完成項(xiàng)目。同時(shí)項(xiàng)目任務(wù)更能發(fā)散學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望,讓學(xué)生體驗(yàn)探究的樂(lè)趣,收獲學(xué)習(xí)的成就感。
以“電解池”一課為例,在“電解原理的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”中,筆者通過(guò)創(chuàng)設(shè)氯堿工業(yè)情境引入研究項(xiàng)目,再結(jié)合課標(biāo)要求制訂相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo),并設(shè)置層層遞進(jìn)的項(xiàng)目任務(wù)。首先,讓學(xué)生課前自主查閱資料,從生活和本地經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的角度去感受電解飽和食鹽水在氯堿工業(yè)中的重要地位;通過(guò)了解氯堿工業(yè)的發(fā)展歷史和當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的前沿技術(shù),引起學(xué)生對(duì)該學(xué)習(xí)項(xiàng)目的關(guān)注;通過(guò)課前微課等學(xué)習(xí)資料,讓學(xué)生有基本的項(xiàng)目知識(shí)儲(chǔ)備。其次,在課堂上通過(guò)“項(xiàng)目初探→模型再構(gòu)→工業(yè)模擬”三個(gè)活動(dòng)環(huán)節(jié),設(shè)置系列子任務(wù)(如圖1),讓學(xué)生在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下,獲取知識(shí),提高能力。
課前任務(wù)更有利于學(xué)生了解項(xiàng)目背景,以便快速理解學(xué)習(xí)項(xiàng)目的內(nèi)容;課堂上項(xiàng)目任務(wù)的設(shè)計(jì)是核心,能讓學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目任務(wù),在實(shí)踐過(guò)程中探索、理解和掌握知識(shí)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),完成知識(shí)向技能的轉(zhuǎn)化。教學(xué)實(shí)踐證明,明確項(xiàng)目任務(wù),可以促進(jìn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的有效開(kāi)展,進(jìn)而有利于學(xué)生后續(xù)取得理想的學(xué)習(xí)效果。
(五)實(shí)施分組探究
在明確項(xiàng)目任務(wù)后,為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,發(fā)散學(xué)生的思維和想象,教師可以組織學(xué)生以小組合作的形式來(lái)落實(shí)項(xiàng)目學(xué)習(xí)、探究、創(chuàng)新、實(shí)踐。在分組過(guò)程中,教師要結(jié)合每個(gè)學(xué)生的性格特點(diǎn)及學(xué)習(xí)能力進(jìn)行均衡分組。分組完成后,教師要把學(xué)習(xí)內(nèi)容拆分成獨(dú)立的小項(xiàng)目,基于不同項(xiàng)目設(shè)置不同的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題,然后將項(xiàng)目分給每個(gè)小組,要求小組成員在合作探究、交流分析的過(guò)程中掌握知識(shí)內(nèi)容、化學(xué)規(guī)律、應(yīng)用原理等[3]。這種教學(xué)模式相比傳統(tǒng)教學(xué)的理論講解、灌輸指導(dǎo),能使學(xué)生更好地發(fā)揮自身在課堂學(xué)習(xí)中的能動(dòng)性,讓學(xué)生在一個(gè)自由、和諧、有趣的課堂氛圍中自主探究知識(shí)和掌握技能。
以“電解池”這一課的教學(xué)為例,分組探究流程子任務(wù)一時(shí)提出的項(xiàng)目問(wèn)題是:“根據(jù)教師提供的不同的電解質(zhì)溶液與不同的電極材料,可以設(shè)計(jì)出哪些電解池裝置?”然后組織學(xué)生交流討論、實(shí)驗(yàn)探究、總結(jié)歸納、得出規(guī)律。在此過(guò)程中,各小組自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力、探究能力等得到了培養(yǎng)。
(六)總結(jié)評(píng)價(jià)
在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過(guò)程中,及時(shí)的過(guò)程評(píng)價(jià)和科學(xué)合理的總結(jié)評(píng)價(jià)至關(guān)重要。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生常常會(huì)遇到各種問(wèn)題和阻礙,或者對(duì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容沒(méi)有清晰、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),這些都需要教師通過(guò)及時(shí)評(píng)價(jià)來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)一步突破。在教學(xué)總結(jié)過(guò)程中,教師應(yīng)該就每個(gè)小組的項(xiàng)目完成情況進(jìn)行問(wèn)題分析、知識(shí)總結(jié)、延伸拓展,以此來(lái)幫助學(xué)生就課程內(nèi)容形成清晰、完整、系統(tǒng)的知識(shí)框架[4]。在教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程中,教師應(yīng)該對(duì)每個(gè)小組的項(xiàng)目完成情況進(jìn)行肯定、鼓勵(lì)、表?yè)P(yáng)和鞭策,并組織學(xué)生進(jìn)行小組內(nèi)互評(píng)、小組間互評(píng)等,旨在通過(guò)師生點(diǎn)評(píng)和生生互評(píng)等方式更好地激勵(lì)學(xué)生、鞭策學(xué)生,讓學(xué)生能夠通過(guò)評(píng)價(jià)看到自己的問(wèn)題和不足、發(fā)現(xiàn)自己的長(zhǎng)處和優(yōu)點(diǎn)。基于過(guò)程和結(jié)果的總結(jié)評(píng)價(jià)可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的進(jìn)一步優(yōu)化和提升。
三、優(yōu)化項(xiàng)目式學(xué)習(xí)效果的技巧
(一)建構(gòu)師生項(xiàng)目合作體
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,學(xué)習(xí)氛圍直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,教師在課堂上應(yīng)注意創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,巧設(shè)問(wèn)題,并以“少講多學(xué)”為基本原則,為學(xué)生創(chuàng)造更多的想象空間,加強(qiáng)師生之前的情感溝通。教師可采用親和、風(fēng)趣的語(yǔ)言以及溝通模式,加強(qiáng)師生溝通與合作,建立良好的師生關(guān)系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生在輕松的氛圍中獲取所需知識(shí)。與此同時(shí),教師要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,采用個(gè)別學(xué)習(xí)與小組學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式,在自由討論中不斷加強(qiáng)師生之間的情感交流,關(guān)注學(xué)生的情感態(tài)度以及價(jià)值觀,這對(duì)提高項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教育價(jià)值有促進(jìn)作用。要通過(guò)開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)探究能力,就要增強(qiáng)教學(xué)問(wèn)題的開(kāi)放性,對(duì)提問(wèn)進(jìn)行階梯式設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
(二)豐富項(xiàng)目式教學(xué)方法
對(duì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)進(jìn)行優(yōu)化,可充分利用動(dòng)畫(huà)模擬對(duì)抽象知識(shí)進(jìn)行形象化設(shè)計(jì),這對(duì)進(jìn)一步提高學(xué)生的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)水平有促進(jìn)作用。結(jié)合“電解池”的知識(shí)內(nèi)容,在含離子交換膜的電解池模型的建構(gòu)過(guò)程中,可利用Flash動(dòng)畫(huà)對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行形象化設(shè)計(jì),以展現(xiàn)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)變化狀態(tài),將難以理解的知識(shí)重難點(diǎn)具象化,幫助學(xué)生客觀形象地學(xué)習(xí)和理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。還可運(yùn)用pH傳感器等手持技術(shù),借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn),將模糊的感性認(rèn)識(shí)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)的可視化的知識(shí)。
此外,積極開(kāi)展項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)探究,也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)的重要途徑。實(shí)驗(yàn)探究,既包括規(guī)范性實(shí)驗(yàn)操作,也包括創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)操作。開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究,既可以是具體的實(shí)驗(yàn)操作,也可以是運(yùn)用紙筆的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),還可以是利用希沃等新媒體技術(shù)實(shí)施的虛擬實(shí)驗(yàn)探究。通過(guò)這些富有創(chuàng)意的探究性實(shí)驗(yàn),學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)、聰明才智得到充分的展示和發(fā)揮,發(fā)散思維得到充分的開(kāi)拓,創(chuàng)新意識(shí)也得到充分的培養(yǎng)。
(三)不吝將時(shí)間和質(zhì)疑權(quán)留給學(xué)生
具備質(zhì)疑能力是能提出問(wèn)題的基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn),要想有效地提高學(xué)生提出問(wèn)題的水平,首先就要培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,要有針對(duì)性地激發(fā)學(xué)生的思維,適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生在思考中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出疑義、敢于思考、敢于提問(wèn)。當(dāng)然,這個(gè)過(guò)程需要時(shí)間,不可急于求成,應(yīng)當(dāng)在日常學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生從哪個(gè)角度提問(wèn)、如何提問(wèn)的能力。這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中要明確重難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生圍繞重難點(diǎn)內(nèi)容提出疑問(wèn),同時(shí)也要關(guān)注對(duì)學(xué)生提問(wèn)習(xí)慣的培養(yǎng),根據(jù)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生多維度、多角度去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
綜上,在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)是尤為重要和必要的,而科學(xué)合理地應(yīng)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí),則更有利于提高學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的有效性。為了充分發(fā)揮項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的作用與價(jià)值,教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況及教學(xué)目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目,為學(xué)生提供自主探究與分析的時(shí)間及平臺(tái),使學(xué)生在深入探究、思考、想象的過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升。
[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻(xiàn) ? ]
[1] ?唐勁軍,梁舒敏. 基于“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)視角的高考化學(xué)試題分析[J].化學(xué)教學(xué),2020(11):85-90.
[2] ?張夢(mèng)針,李海燕,柏龔. 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在中學(xué)化學(xué)課堂中的應(yīng)用:以“如何解決生活中的白色污染”為例[J]. 教育現(xiàn)代化,2019(97):241-243,251.
[3] ?袁歡,姜建文. 核心素養(yǎng)導(dǎo)向的微項(xiàng)目模塊分析與教學(xué)建議:以魯科版高中化學(xué)必修教材為例[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2020(3):43-45.
[4] ?單楚涵,陸國(guó)志. 基于提升高中生多元能力的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式:以“金屬鈉及其化合物”為例[J].山東化工,2020(21):209-210,213.
(責(zé)任編輯 羅 艷)