項目式學習下的高中化學實驗教學

陳 亮

(如皋市第二中學，江蘇 如皋 226500)

項目式學習是一種動態(tài)化的學習方式，利用問題驅(qū)動教學法讓學生主動探索現(xiàn)實世界所面臨的挑戰(zhàn), 讓他們在這一過程中領悟到更為深刻的知識與技能.在高中化學實驗教學中，教師應以學生為中心設計與執(zhí)行項目式學習，結(jié)合問題驅(qū)動讓他們在一定時間內(nèi)選擇、提出與計劃一個項目構(gòu)思，使其在化學項目中，通過獨立思考、合作探究完成實驗，解決問題.

1 做好項目式學習前期準備工作

1.1 確定化學項目主題，合理劃分學習小組

化學實驗教學是不可或缺的關鍵組成部分，要想在項目式學習下更好地開展高中化學實驗教學，教師首先需確定化學項目的主題，認真研究與分析教材內(nèi)容，選擇恰當?shù)捻椖?，為這一學習模式的實施做好充足的準備工作.同時，高中化學教師需把學生劃分成多個項目學習小組，堅持“同組異質(zhì)，組間同質(zhì)”的原則，組織他們以小組為單位展開項目式學習，使其在合作中研究和鉆研項目，順利完成項目式學習.

例如，在進行“離子反應”教學時，教師在備課環(huán)節(jié)應認真分析學情，學生在初中階段已經(jīng)做過有關溶液導電的實驗，可以此為前提規(guī)劃項目式學習，將項目主題確定為“從電離視角認識化學物質(zhì)”，并劃分小組，為他們明確學習與實驗探究的方向.課堂上，教師先演示實驗：將氫氧化鈉、硝酸鉀、氯化鈉等固體分別投入到適量的水中，溶解后進行導電實驗，提問：電解質(zhì)與非電解質(zhì)有什么區(qū)別？提示學生在確定好的小組內(nèi)進行思考與交流，結(jié)合實驗及課本知識，根據(jù)物質(zhì)在水溶液中或者熔融狀態(tài)下是否能夠?qū)щ妬砼袛?，使其得出電解質(zhì)與非電解質(zhì)的定義.指引他們采用電離方程式表示典型且常見的電解質(zhì)在水溶液中或者熔融狀態(tài)下的電離，從電離視角重新認識酸、堿、鹽及其他化合物的本質(zhì).如此，教師根據(jù)學生實際情況劃分小組，使其在明確的項目主題下展開項目式學習及實驗探究活動，促使他們協(xié)調(diào)發(fā)展，共同進步.

1.2 緊密圍繞項目主題，制定明確學習任務

針對項目式學習下的高中化學實驗教學來說，當確定好項目及主題后，教師就需緊密圍繞項目主題制定明確的學習任務，結(jié)合任務設計問題，極力發(fā)揮問題的驅(qū)動作用，為學生指明實驗方向，讓他們通過對問題的處理完成項目式學習任務.

例如，在開展“金屬材料”教學時，當學習到保護金屬資源相關內(nèi)容時，教師圍繞“鋼鐵防腐”這一主題設計項目式學習，制定相應的實驗方案及學習任務，具體包括以下幾個方面：(1)鋼鐵制品為什么會出現(xiàn)化學腐蝕現(xiàn)象？影響氧腐蝕和水腐蝕的因素有哪些？本質(zhì)是什么？利用實驗進行驗證；(2)理解電鍍原理，設計電鍍實驗；(3)調(diào)查與分析現(xiàn)實生活中防止鋼鐵腐蝕的技術與方法有哪些？(4)通過實地調(diào)查，整理和研究鋼鐵腐蝕所帶來的損失，認識到鋼鐵腐蝕帶來哪些危害，歸納鋼鐵出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因，制定一系列保護鋼鐵制品不受腐蝕的對策.之后，教師組織學生以小組為基本單位進行項目式學習，明確項目式學習中的任務，使其根據(jù)要求設計實驗、觀察現(xiàn)象、歸納結(jié)論，并增進化學同生活間的關系，積極走進社會生活之中，針對生活中鋼鐵制品腐蝕情況提出一些切實可行的舉措，增強他們的社會責任意識.

2 做好項目式學習正式實施工作

2.1 轉(zhuǎn)變師生角色定位，培養(yǎng)學生自學能力

在項目式學習下的高中化學實驗教學中，教師要鼓勵學生在小組內(nèi)圍繞具體項目先獨立思考，再合作探究，使其嘗試自主處理問題和學習項目，培養(yǎng)與提升他們的自主學習能力.

例如，在“硫及其化合物”教學中，當學習二氧化硫這一常見硫的化合物時，主要內(nèi)容是研究二氧化硫的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，其中要運用實驗來探究二氧化硫的氧化性、還原性與漂白性，理解酸雨形成的本質(zhì).課堂上，教師可圍繞這些知識要點設計一個以“探究二氧化硫的性質(zhì)”為主題的項目式學習計劃，設置問題：如何研究二氧化硫的物理性質(zhì)？常見的物理性質(zhì)有哪些？自主設計實驗在實驗室內(nèi)制備二氧化硫，想法通過實驗驗證二氧化硫的氧化性、還原性與漂白性；基于分類視角來看二氧化硫?qū)儆谀念愇镔|(zhì)？具有這類物質(zhì)的哪些通性？基于氧化還原視角來看二氧化硫具備哪些性質(zhì)？之后，教師要求學生在小組內(nèi)展開自學，嘗試設計和操作實驗，結(jié)合實驗分析與探討問題，使其把疑難點記錄下來，教師則從旁給予輔助與指導，助推他們高效完成項目式學習任務，改善化學能力.

2.2 營造良好課堂情境，引發(fā)學生學習熱情

高中化學教師在項目式學習下的實驗教學中應當營造良好的課堂情境，可借助直觀的實驗現(xiàn)象來實現(xiàn)，或者搭配信息技術手段的應用，將一些抽象的化學現(xiàn)象變得具體化，引發(fā)學生參與項目式學習的熱情，使其極力發(fā)揮個人主體作用.

例如，以“氯及其化合物”教學為例，當學習氯氣這一知識點時，教師可以將項目式學習的主題設定為“研究氯氣的化學性質(zhì)”，先在多媒體課件展示一組有關氯元素存在及用途方面的圖片，營造情境，帶領學生了解到氯元素在海水、鹽礦中大量存在，簡單介紹氯氣的用途，像制造鹽酸、有機溶劑、農(nóng)藥、染料和藥品等，并讓他們了解氯氣的科學史.接著，在實驗環(huán)節(jié)，布置項目式學習任務：(1)探究氯氣的氧化性，操作金屬鈉、鐵、銅在加熱條件下與氯氣的反應，描述實驗現(xiàn)象，寫出化學方程式；(2)氯氣同非金屬的反應，在空氣中點燃氫氣，然后將導管緩慢伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象.同時搭配問題：眼下很多自來水廠用氯氣來殺菌、消毒，偶爾可以聞到的自來水散發(fā)出的刺激性氣味就是余氯的氣味，為什么可以用氯氣殺菌、消毒呢？引領學生結(jié)合氯氣的性質(zhì)思考與討論用途，分析化學原理.

2.3 注重實驗具體操作，強化科學探究能力

高中化學教師始終要圍繞項目式學習精心設計實驗教學，引導學生結(jié)合實驗展開項目式學習，使其在實驗中動口交流、動手操作、動腦思考、相互配合，讓他們在項目式學習中完成實驗，不斷強化自身的科學探究能力.

例如，在“鐵及其化合物”教學中，教師先引領學生回顧初中學習的有關鐵的性質(zhì)及其化合物的相關知識，將他們的注意力轉(zhuǎn)移到課堂上來，使其由舊及新實現(xiàn)自然過渡，為接下來項目式學習做好準備.接著，教師設定一個“探究金屬鐵及其化合物性質(zhì)”的項目式學習，以子項目“探究金屬鐵的化學性質(zhì)”為例，引領學生分組操作以下實驗：鐵與非金屬單質(zhì)的反應，包括氧氣、氯氣與硫；鐵與酸的反應，像硫酸、鹽酸、硝酸等；鐵與鹽的反應，像硫酸銅、硝酸銀等，注意觀察實驗現(xiàn)象，寫出相應的化學方程式.之后，教師要求學生觀察反應的化學方程式，討論鐵的化合價有什么不同？他們發(fā)現(xiàn)有的鐵顯+2價有的顯+3價，然后繼續(xù)設疑：鐵離子與亞鐵離子是否能相互轉(zhuǎn)化？使其結(jié)合實驗展開分析與探究，學生最終發(fā)現(xiàn)能夠相互轉(zhuǎn)化，以此有效增強他們的科學探究能力.

3 做好項目式學習善后工作

3.1 打造開放學習平臺，拓展學生學習空間

高中化學教師在具體的項目式下實驗教學中應打造一個開放式學習平臺，鼓勵學生在小組內(nèi)圍繞教材內(nèi)容自主設計項目主題與實驗內(nèi)容，并加以提升與點撥，拓展他們的項目式學習空間.

例如，在“金屬的化學性質(zhì)”教學中，本節(jié)課涉及到相當多的知識要點，教師運用項目式學習時可以運用科學探究式的學習方法，以學生初中階段對金屬材料的了解、社會閱歷、生活經(jīng)驗等設置一些探究類問題：金屬通常有哪些物理性質(zhì)？共性特點是什么？怎么確定常見金屬的活動性順序？由此構(gòu)建開放性的項目式學習平臺，主題是“研究常見金屬的化學性質(zhì)”，要求學生在小組內(nèi)利用身邊器材設計與操作實驗，研究常見金屬鐵、鋁、鎂、銅等化學性質(zhì)，結(jié)合金屬與氧氣、水、酸等物質(zhì)的反應實驗深入探究，判定這幾種金屬的活動性順序，使其結(jié)合實驗現(xiàn)象及結(jié)果展開分析和討論.同時為學生提供實時指導與點撥，使其可以順利解疑釋惑，助推他們突破原有項目式學習的局限性.如此，教師圍繞項目主題設計一系列問題，引領學生在問題驅(qū)動下深層次探究金屬的化學性質(zhì)，開闊他們的學習視野，使其化學認知得以增強.

3.2 合理優(yōu)化評價模式，維系學生學習興致

在項目式學習下的高中化學實驗教學中，教師應合理優(yōu)化評價模式，綜合評價學生的學習態(tài)度、實驗操作情況、參與程度、合作表現(xiàn)、互動效果，獲取的知識、技能、學習方法，以及道德品質(zhì)的養(yǎng)成等，維系他們繼續(xù)在項目式學習下進行實驗探究的興致.

例如,在實施“乙酸”教學時，教師可設定“探究乙酸的性質(zhì)”項目式學習，大部分完成項目式學習任務以后，在本節(jié)課的評價環(huán)節(jié)中，教師可從項目主題切入問題：乙酸的分子式、空間結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、官能團、比例模型分別是什么？有哪些物理性質(zhì)？電離方程式是什么？酯化反應的概念、反應特點、現(xiàn)象分別是什么？酯化反應中哪些措施可以提高乙酸的轉(zhuǎn)化率？初步考查學生的學習情況，根據(jù)他們的回答進行簡單評價.接著，教師結(jié)合乙酸的空間結(jié)構(gòu)特征展開評價；結(jié)合微課自主學習、合作互動、模型模擬等方式，是否能夠從符號、微觀與宏觀三個方面來描述乙酸的空間結(jié)構(gòu)特征，評價學生的自學能力，問題解決能力等，對他們的自主探究能力和學習有機化學的模式進行評價.之后，對于完成較好的小組，教師要加以肯定與鼓勵，指導這些學生歸納經(jīng)驗幫助其他小組，且組織組內(nèi)、組間互評，使其均參與到評價中.

綜上所述，在教學活動中，教師應充分意識到項目式學習對實驗教學的積極意義與特殊作用，將傳統(tǒng)的化學實驗轉(zhuǎn)變成項目樣式展開學習與探究，這是對傳統(tǒng)高中化學實驗學習方式的創(chuàng)新與改進，同高中生的身心發(fā)展規(guī)律及特點相契合，能夠有效鍛煉他們的探索能力、思維能力、問題解決能力與實驗技能，使其深入感悟?qū)W習化學知識的樂趣和價值.