核心素养视域下的高中化学项目式教学研究论文

2024-12-18 11:04:34 来源: 作者:liziwei
摘要:现阶段,在核心素养视域下,教师应当更加关注学生的学习主体地位,通过科学合理的途径来培养他们的核心素养,使其更好地适应社会发展的需求以及满足自身终身发展的需要。项目式教学是一种以任务为驱动的教学方法,在高中化学教学中,教师需基于核心素养,通过开展项目式教学指导学生学习,培养他们的化学学科核心素养。基于此,作者针对核心素养视域下的高中化学项目式教学进行了深入研究,以期为广大教师提供有益参考。
摘要:现阶段,在核心素养视域下,教师应当更加关注学生的学习主体地位,通过科学合理的途径来培养他们的核心素养,使其更好地适应社会发展的需求以及满足自身终身发展的需要。项目式教学是一种以任务为驱动的教学方法,在高中化学教学中,教师需基于核心素养,通过开展项目式教学指导学生学习,培养他们的化学学科核心素养。基于此,作者针对核心素养视域下的高中化学项目式教学进行了深入研究,以期为广大教师提供有益参考。
关键词:高中化学;核心素养;项目式教学
项目式教学是指在教师指导下,把一个相对独立的项目交由学生自主处理的教学方法。在此过程中,学生需要独立负责信息收集、方案设计、项目实施及最终评价等工作。核心素养视域下的高中化学项目式教学应以项目为主线、教师为引导、学生为主体,开展学习活动,使其在项目式教学中逐渐培养化学学科核心素养。
一、利用教材确定项目主题,培养宏观辨识与微观探析素养
在核心素养视域下的高中化学项目式教学中,确定项目主题是第一步。教材是开展教学活动的基础,教师可结合教材内容确定项目主题,从而找到教学的重点。如此有利于培养学生的宏观辨识与微观探析素养,帮助学生打牢基础,以更好地参与后续的学习。因此,高中化学教师在备课环节需认真研读教材内容,确定科学的项目主题,并引导学生通过观察、辨识,从宏观上了解化学物质的形态与变化,使其初步掌握物质及变化的分类方法,然后引导学生从微观角度理解物质的组成、结构和性质,并预测在特定条件下物质的性质与可能发生的变化。
例如,在进行“认识有机化合物”一课的教学时,结合本课中所涉及的“甲烷”这一重要化学物质,教师通过对教材内容的分析和研究,确定了“从宏观与微观两个视角认识甲烷”的项目主题。在课堂上,教师先播放一段“瓦斯爆炸”的视频,用强烈的视觉刺激与宏观现象吸引学生的注意力,同时引出以下问题:瓦斯气体的主要成分是什么?发生瓦斯爆炸的原因是什么?瓦斯气体在什么样的条件下会发生爆炸?这些问题能够驱使学生主动思考,自觉阅读教材内容展开探究,并得出答案:瓦斯的主要成分是甲烷,化学式为CH4;发生爆炸的主要原因有二,一是瓦斯积聚,二是存在引爆火源;瓦斯气体发生爆炸的条件是在一定空间内有充足的氧气与高温火源,且氧气浓度需在5%至16%之间。在这一过程中,学生由宏观辨识逐步过渡至微观探析,增强了参与项目式学习的动力。之后,教师可以引导学生继续基于微观视角研究瓦斯爆炸现象,并结合课本知识写出甲烷完全燃烧的化学方程式。
二、做好项目教学准备工作,培养变化观念与平衡思想素养
在核心素养视域下的高中化学教学中,为确保项目式教学能在课堂上有序推进,并增强学生的学习体验感和收获感,提高他们的整体学习成效,教师应当充分做好项目式教学的准备工作,让学生在项目式学习中认识到物质是在不断运动的,且物质的变化离不开一定的条件,使他们能够从外因与内因、量变和质变等方面比较全面地分析化学物质变化与能量之间的转化,从而引导他们学会运用对立统一、发展联系与动态平衡的观点研究和分析化学反应,培养其变化观念与平衡思想素养。
例如,在进行“化学反应与电能”的教学时,教师需事先做好项目式教学的准备工作,在认真研读教材内容的基础上设定“电池中的能量转化”的项目主题,然后综合分析学生的知识基础,并准备好各类教学材料。在课堂上,教师先播放氢氧燃料电池的实验视频并提问:“简易氢氧燃料电池是怎么把化学能转化成电能的?”学生通过迁移在物理课上学到的有关电流的定义进行分析。在此过程中教师还可以通过以下提问给予学生提示:“电子是从哪里来的?电子如何发生定向移动?电势差是怎么形成的?”学生在针对上述问题的分析中明晰了电流形成的原因、原电池构成的要素及功能等,初步体会到了能量的变化。接着,教师设疑:“设计锌—稀硫酸—铜原电池的基本思路是什么?”教师指导学生画出示意图,并说明确定正极、负极反应物及材料的依据以及离子导体与电子导体的依据,而后追问:“哪些物质能够替换成其他物质同样产生电流?”在此过程中,学生可以理解原电池的构成要素和功能,理解化学能量转化为电能的过程,从而培养变化观念与平衡思想素养。
三、精心设置项目教学问题,培养证据推理与模型认知素养
提问是课堂教学中的常用手段。然而现代教育观对提问内容与方式提出了更高的要求,鼓励问题形式的多样化、内容的开放性与答案的发散性,以期为学生的学习提供更多助力,从而提升他们的整体学习效果。在核心素养视域下的高中化学项目式教学中,教师需围绕项目主题和教学内容精心设计一系列连贯性的问题,构建问题链,引导学生在分析和解决问题的过程中收集证据,对物质的性质和变化提出可能的假设,使学生能结合证据展开分析与推理,进行证实或者证伪假设,解释证据和结论之间的关系,从而理解化学现象和模型之间的联系,并能用化学模型来描述与解释化学现象。
以“离子反应”的教学为例,教师可采用提问导入法提问:“大家已经知道硫酸与氢氧化钡都属于电解质,那么它们在水溶液中分别可以电离出哪些离子呢?”随后,教师演示实验:先往0.01 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液,再往Ba(OH)2溶液中匀速逐滴加入0.2 mol·L-1 H2SO4溶液。在此过程中要求学生注意观察溶液中的现象与溶液导电率的变化情况,并主动搜集证据,为后续学习作准备。接着,教师设计问题:“溶液导电率由大到小直至接近于0,再滴加硫酸溶液时,又不断增大,说明什么?为什么溶液颜色会由红色变为无色?白色沉淀的成分是什么?”学生根据搜集到的证据及已学知识展开推理:硫酸和氢氧化钡分别属于酸、碱类电解质,从电离视角来看,硫酸和氢氧化钡溶液中所含微粒分别是H+、SO42-和Ba2+、OH-;溶液导电率变小,导电能力减弱,自由离子浓度减小,离子有消耗,溶液由红色变为无色,表明溶液的碱性减弱,证明H+和OH-结合生成水;白色难溶物是Ba2+和SO42-结合生成的硫酸钡沉淀。由此,学生通过推理得知电解质溶液之间的反应实质是离子间的反应。
四、利用项目教学优化实验,培养科学探究与创新意识素养
化学是一门以实验为基础的自然科学类学科,实验既是学生学习化学知识的重要途径,也是培养他们科学探究与创新意识素养的重要方式。因此,高中化学教师可以实验为中心设计项目式教学,根据实际教学情况与需求灵活引入演示实验、单独实验与小组实验等,引领学生根据探究优化实验方案,完成实验操作,而后分析和加工实验信息得到结论,并鼓励他们交流实验结果,提出改进实验或继续探究的设想,从而培养其科学探究与创新意识素养。
例如,在“铁的多样性”的教学中,教师先利用谈话导入的方式引出项目主题“研究亚铁盐与铁盐的化学性质”。接着,教师明确实验目的:以硫酸亚铁和氯化铁为例,利用实验研究亚铁盐与铁盐的性质。而后教师向学生提供硫酸亚铁溶液、氯化铁溶液、高锰酸钾溶液、氯水、硫氰酸钾溶液、碘化钾溶液、淀粉溶液、稀硫酸、铁粉、锌片、铜片、试管、胶头滴管、镊子等实验所需材料,并提示学生研究物质的化学性质时可从类别、物所含核心元素的化合价这两个基本角度去预测,再通过实验进行验证。此外,教师还可以提供一些知识支持:+3价铁离子同硫氰根离子反应会让溶液显红色。由此学生会想到使用硫氰化钾溶液检验+3价铁离子的存在,并据此设计实验方案,完成实验操作,分析实验现象得出结论,从而掌握科学探究方法。
五、联系生活设计项目教学,培养科学态度与社会责任素养
高中化学知识多与现实生活有着一定的关联,教材中有大量的生活化元素。为在核心素养视域下更好地推进高中化学项目式教学,教师应当加强教学内容同实际生活之间的联系,根据两者的结合点设定项目主题与内容,发布相应的学习任务,引导学生结合生活经验学习化学知识,使其具备终身学习的意识与严谨求实的科学态度,主动关注同化学有关的生活现象,树立积极参与社会生活的思想意识,从而培养他们的科学态度与社会责任素养。
比如,在教学“硫的转化”时,教师先播放一段火山喷发的视频,并搭配讲解:“火山喷发时熔岩喷涌、浓烟滚滚,不仅释放出巨大的能量,还会产生许多含硫元素的气体,生成单质硫,这是硫单质及含硫化合物的来源之一,在火山喷发的过程中,自然界中不同价态硫元素之间会发生转化,转化是怎样实现的?”学生认真观看视频,并结合对教材内容的阅读以及生活常识来展开推理。接着,教师带领学生学习硫单质的物理性质与化学性质,并设计生活化项目“根据硫的性质分析硫的用途”。学生综合所学知识与生活经验说出硫可以制火药、生产硫酸等,然后师生一起总结和归纳出硫的用途:可以用于制造硫酸、化肥、火柴、杀虫剂,医药上用作硫黄软膏等;可以用于制造火药、烟花爆竹等;可以添加进天然橡胶中,增加橡胶的耐磨性和弹性,如用于制造轮胎、胶管等。如此,学生体会到化学与实际生活之间的紧密联系,深刻理解了化学、技术、社会与环境之间的相互关系,从而培养了科学态度与社会责任素养。
六、围绕项目开设课外活动,综合培养化学学科核心素养
在核心素养视域下的高中化学项目式教学中,教师应树立“大课堂”的教育观念,项目式教学不能仅仅局限于有限的课内环节中,还要适当拓展教学空间,积极开设课外活动,使学生学会运用化学眼光审视实际问题,从而训练他们的知识应用能力,综合培养其化学学科核心素养。所以,高中化学教师在日常教学中应紧密围绕项目主题设计课外实践活动,带领学生走出教室,来到广阔的课外学习场所,运用所学知识与方法综合分析生活中的化学事物和现象,积极参与社会生活,从而综合培养化学学科核心素养。
例如,在教学“论证重污染天气‘汽车限行’的合理性——探讨社会性科学议题”时,教师设计综合课堂内外的项目式教学,且把重点放在课外活动方面。具体来说,教师可组织学生以小组为单位,通过实地调查与上网查询等方式完成以下任务:分析汽车尾气中的主要污染物会对环境造成哪些污染;分析汽车尾气中氮氧化合物产生的原理;分析硝酸型酸雨形成的原因,并写出相关化学方程式;从环境、经济、社会等视角分析“汽车限行”措施的利与弊;根据搜集到的资料分析采取“汽车限行”措施是否可以减轻空气污染,得出观点并根据证据进行验证或反驳,随后再寻找证据继续推理与补充。在完成上述任务的过程中,学生深度参与到社会实践活动中,综合培养了化学学科核心素养。
七、结束语
总而言之,在核心素养视域下的高中化学教学实践中,教师应深刻意识到项目式教学的重要性和作用,以化学学科核心素养的几个维度为基本导向,科学合理地设计与安排项目式教学,转变以往传统、落后且局限的教学模式,带领学生在项目式学习过程中充分展现个人能力与优势,同时促进学生之间的合作与交流,让学生能围绕项目合作分析问题与解决问题。此外,教师还应不断改进与优化教学中存在的不足,全力打造更为完善与高效的化学课堂,继而全面培养与提升学生的化学学科核心素养。
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