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學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中化學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)案例研究

2024-11-01 00:00:00張健
高考·上 2024年11期

摘 要:氧化還原反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)前后,元素的氧化數(shù)發(fā)生變化的一類反應(yīng)。無論是自然界的燃燒反應(yīng)、呼吸作用、光合作用,還是人類生產(chǎn)生活中的電池制造、金屬冶煉、火箭發(fā)射等,都與氧化還原反應(yīng)息息相關(guān)。電在日常生活中有著重要作用,“化學(xué)反應(yīng)與電能”作為高一化學(xué)必修第二冊教材的重要知識點(diǎn),要求學(xué)生通過“制作原電池”實(shí)驗(yàn)靈活掌握、運(yùn)用氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識。考慮到高中化學(xué)課程知識面廣、理解難度高,教師應(yīng)采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)策略指引學(xué)生自主學(xué)習(xí)、深入探究,如此一來,學(xué)生就能在實(shí)踐過后全面提升個(gè)人化學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高中化學(xué);項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

新課標(biāo)背景下,考試成績不再是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)成效的唯一標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展才是課堂教學(xué)的終極目標(biāo)。化學(xué)原理、化學(xué)反應(yīng)在日常生活生產(chǎn)中起著重要作用,故掌握化學(xué)知識、磨煉化學(xué)素養(yǎng)理應(yīng)得到高中學(xué)生重視。高中化學(xué)課程學(xué)習(xí)難度高、設(shè)計(jì)知識面廣,對學(xué)生科學(xué)思維、計(jì)算能力、理解能力等提出嚴(yán)格要求。為帶給學(xué)生最佳課堂學(xué)習(xí)體驗(yàn),教師應(yīng)正視化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵,在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下活用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)技巧,讓學(xué)生在目標(biāo)指引下循序漸進(jìn)、按部就班完成學(xué)習(xí)任務(wù),在潛移默化中茁壯成長[1]。

一、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中化學(xué)課堂開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的意義

(一)可強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)能力

1.強(qiáng)化學(xué)生宏觀辨識與微觀探析能力

化學(xué)既可以是學(xué)生肉眼可見的物體燃燒、金屬冶煉、生物呼吸,也可以是肉眼難以觀測的微觀層面的電子、離子變化。因而在高中階段開設(shè)化學(xué)課程,可科學(xué)培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識和微觀探析能力,確保學(xué)生既能從宏觀層面認(rèn)識化學(xué)變化,也能從微觀層面理解化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生原因,以此全面掌握、靈活運(yùn)用所學(xué)知識。

2.強(qiáng)化學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力

實(shí)驗(yàn)是人類探索化學(xué)世界、檢驗(yàn)理論正誤的直接途徑,然而并非所有化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是一帆風(fēng)順的,唯有將“反復(fù)試驗(yàn)、合理推論、總結(jié)分析”相互配合,才能得出正確答案。以“原電池”為例,化學(xué)家雖然知曉金屬可與酸液反應(yīng),卻也是在反復(fù)測算、實(shí)驗(yàn)后才成功制出銅鋅原電池。因此在課上開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí),可引導(dǎo)學(xué)生自主參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)全過程,通過“前期測算—實(shí)驗(yàn)?zāi)M—制作模型—成果總結(jié)”各環(huán)節(jié)正確理解、靈活運(yùn)用所學(xué)知識,全面提升個(gè)人證據(jù)推理和模型認(rèn)知素養(yǎng)。

3.促使學(xué)生變化觀念與平衡思想

與物理反應(yīng)相比,化學(xué)反應(yīng)多伴有熱能、電能變化(即變化過后會產(chǎn)生能量增減或物質(zhì)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象),對此學(xué)生要自覺養(yǎng)成變化觀念和平衡思想,以便客觀辯證對待化學(xué)反應(yīng)。換言之,在化學(xué)課堂開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí),可督促學(xué)生全身心參與學(xué)習(xí)活動、如實(shí)記錄活動數(shù)據(jù),以此收獲最佳學(xué)習(xí)體驗(yàn)[2]。

4.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識

上文提到實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的一條重要途徑,有時(shí)突然萌生的靈感火花就能得出全新成果。因此在化學(xué)課堂開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí),可真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)融合,一邊引導(dǎo)學(xué)生參照教材描述完成實(shí)驗(yàn)步驟,一邊激勵學(xué)生進(jìn)行自主創(chuàng)新,以此有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、探究精神。

5.端正學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任

化學(xué)學(xué)習(xí)始終是為了便捷生活服務(wù)的,換言之,開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可指引學(xué)生探究化學(xué)知識的發(fā)展歷史,助力學(xué)生養(yǎng)成良好思維、科學(xué)態(tài)度,讓學(xué)生成長為有責(zé)任、有道德、有信念的優(yōu)秀人才。

(二)可優(yōu)化教師教學(xué)質(zhì)量

1.轉(zhuǎn)變教學(xué)理念

新課標(biāo)背景下,培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展成為教師教學(xué)的終極目標(biāo),師生關(guān)系、教學(xué)關(guān)系隨之發(fā)生顯著變化。具體而言,教師不再一味強(qiáng)調(diào)自己的“絕對權(quán)威”身份,而是盡可能放低姿態(tài),站在學(xué)生視角思考教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)出可同時(shí)滿足教學(xué)要求和學(xué)生需求的教學(xué)項(xiàng)目,積極踐行“以生為本、以學(xué)為主”“因材施教、因地制宜”等理念,以身作則帶給學(xué)生最佳學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

2.拓寬教學(xué)視野

傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)受教材文本制約較大,常常是“教材要求講什么,教師就講什么”。核心素養(yǎng)導(dǎo)向下教師有意拓寬了教學(xué)視野,將越來越多的生活元素融入化學(xué)課堂,利用手頭設(shè)備和教學(xué)資源為學(xué)生營造具象化、立體化學(xué)習(xí)情境,為項(xiàng)目探究活動順利開展做好準(zhǔn)備。

3.豐富教學(xué)手段

核心素養(yǎng)導(dǎo)向下“知識灌輸”不再是教師教學(xué)的唯一手段,情境教學(xué)法、提問啟發(fā)法、分組討論法等多元手段在化學(xué)課堂有了大展身手的機(jī)會。事實(shí)上,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能有機(jī)融合情境法、提問法、分組法、實(shí)驗(yàn)法等不同手段,讓學(xué)生通過親身實(shí)踐全面掌握教材知識[3]。

二、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中化學(xué)課堂開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的難點(diǎn)

盡管項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的價(jià)值已得到廣大教師認(rèn)可,但在具體實(shí)踐中教師仍會遇到不少問題。一方面,高中學(xué)生學(xué)習(xí)水平存在一定差距,班上學(xué)優(yōu)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)扎實(shí),擁有科學(xué)思維、創(chuàng)新意識、推理能力和實(shí)踐能力,能活用所學(xué)知識獨(dú)立完成化學(xué)實(shí)驗(yàn);中等生需要教師指導(dǎo)或同伴配合才能順利完成學(xué)習(xí)任務(wù),換言之,這類學(xué)生在獨(dú)立學(xué)習(xí)時(shí)會遭遇不同類型障礙,學(xué)習(xí)成果難以完美達(dá)到教師預(yù)期;學(xué)困生是班上“最棘手”的學(xué)生,他們理解力、認(rèn)知力有限,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對薄弱,在理解氧化還原反應(yīng)原理、書寫氧化還原反應(yīng)化學(xué)式或操作金屬溶解實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)都可能遇到困難。由此不難看出,班上學(xué)生的水平差距、性格差異直接影響項(xiàng)目小組劃分和項(xiàng)目目標(biāo)設(shè)置,如何科學(xué)分組、如何順利推進(jìn)活動進(jìn)程成為擺在教師面前的教學(xué)難題[4]。

另一方面,授課教師個(gè)人素養(yǎng)的高低,也會直接影響項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)踐效果。舉例來說,部分教師雖有意開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動,卻只是簡單“照搬”他人成果,未能針對班上實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)細(xì)節(jié),不時(shí)出現(xiàn)“題不對意”狀況。此外,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)要求教師在備課階段更為細(xì)致、更為徹底地研讀教材文本,而高消耗、高費(fèi)時(shí)會讓部分教師喪失項(xiàng)目式學(xué)習(xí)意愿,反而回歸“一課一講”“一課一練”的傳統(tǒng)模式。

三、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中化學(xué)課堂開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的策略

(一)精選項(xiàng)目主題,細(xì)化項(xiàng)目過程

新課標(biāo)背景下,傳統(tǒng)高中化學(xué)課堂教學(xué)模式已無法滿足學(xué)生學(xué)習(xí)成長需求,基于學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、轉(zhuǎn)換教學(xué)手段、拓展教學(xué)內(nèi)容成為亟待教師踐行的職責(zé)所在?!绊?xiàng)目”是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的核心所在,換言之,教師需在備課階段認(rèn)真研讀手頭教材,參照班上學(xué)生真實(shí)學(xué)習(xí)情況精選項(xiàng)目主題,以此成功激發(fā)學(xué)生項(xiàng)目學(xué)習(xí)熱情,引導(dǎo)學(xué)生參與到項(xiàng)目實(shí)施的方方面面。

“原電池”是人教版高一化學(xué)必修第二冊教材的重要知識點(diǎn),通過先前學(xué)習(xí)學(xué)生已知曉化學(xué)反應(yīng)(化學(xué)變化)會產(chǎn)生能量,該教材第6章標(biāo)題為“化學(xué)反應(yīng)與能量”,意在通過“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”和“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”兩個(gè)層面帶領(lǐng)學(xué)生探索化學(xué)反應(yīng)的奧秘。不難看出“電”是維持學(xué)生日常生活的重要能量,也是學(xué)生相對熟悉的生活元素,故教師可設(shè)計(jì)“制作原電池”項(xiàng)目,指導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作正確掌握氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識,全面提升個(gè)人化學(xué)素養(yǎng)。

項(xiàng)目主題確立后,教師需在腦內(nèi)先行演練項(xiàng)目實(shí)施全流程,以便科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐,并在學(xué)生遇到困難時(shí)施以援手。具體而言,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)遵循如下流程:

1.主題選擇

正如上文所述,項(xiàng)目主題確立應(yīng)參照師生雙方意見,即教師要留心日常學(xué)情數(shù)據(jù),在師生對話中探究學(xué)生學(xué)習(xí)興趣點(diǎn),科學(xué)平衡教學(xué)要求和學(xué)生訴求間關(guān)系。以“原電池”為例,教師可從世界自然基金會倡導(dǎo)的“地球一小時(shí)”(“熄燈一小時(shí)”)活動入手,以生活場景啟發(fā)學(xué)生思考電的重要性,由此引出“制作原電池”主題。教師也可播放電力研究紀(jì)錄片,結(jié)合電氣時(shí)代背景端正學(xué)生對電的重要TceDFLFmHu84jBxz6ndeeQjeAIr5kNhFVCKNRRHAgyE=性的正確認(rèn)識,由此引出項(xiàng)目主題??傊?,主題選擇的方向多種多樣,但唯有師生雙方達(dá)成共識,后續(xù)活動才能順利開展。

2.細(xì)節(jié)敲定

主題確立后教師就要向?qū)W生分配具體任務(wù),如“思考化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的完整過程”“分析氧化還原反應(yīng)是如何產(chǎn)生電能的”“挑選制作氧化還原反應(yīng)模型的材料”等,確保班上學(xué)生都能各司其職、各盡其力,在明確任務(wù)指導(dǎo)下大展身手。事實(shí)上,細(xì)節(jié)敲定也是為了告知學(xué)生“學(xué)什么”“如何學(xué)”“為何學(xué)”,以便在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)掌握盡可能多的知識。

3.活動實(shí)施

活動實(shí)施即師生在課堂中完成具體實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)分析、總結(jié)推理等方式攻克學(xué)習(xí)難關(guān)?;顒訉?shí)施過程中學(xué)生可能會遇到這樣或那樣的問題,教師要做到“具體問題具體分析”,有針對性地采取應(yīng)對方案,以保障學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)的穩(wěn)定性、持續(xù)性、連貫性。

4.成果評價(jià)

評價(jià)既能幫助教師回顧、反思課堂教學(xué)過程,又能幫助學(xué)生正視個(gè)人學(xué)習(xí)弱項(xiàng),以此打造“以評促學(xué)”“以評促教”的“教學(xué)評”一體化課堂。換言之,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過后,教師需及時(shí)組織學(xué)生完成評價(jià)工作,通過師生互評、學(xué)生互評、學(xué)生自評等方式總結(jié)項(xiàng)目過程、項(xiàng)目成果,以此加深學(xué)生課堂學(xué)習(xí)印象,充分發(fā)揮項(xiàng)目式學(xué)習(xí)全部價(jià)值[5]。

(二)活用教學(xué)設(shè)備,優(yōu)化教學(xué)氛圍

高中化學(xué)課程邏輯性、抽象性特征鮮明,對學(xué)生理解能力、分析能力、觀察能力、操作能力等均提出了較高要求。為降低學(xué)生理解門檻,教師應(yīng)活用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備,盡己所能為學(xué)生營造舒適的、輕松的、自由的課堂學(xué)習(xí)氛圍,讓學(xué)生在良好氛圍熏陶下全身心投入項(xiàng)目實(shí)踐中去。

事實(shí)上,在小學(xué)自然課堂,學(xué)生就嘗試過親手制作電池,即用檸檬、橘子等水果代替電池,通過金屬片和電線連接制作“水果電池”點(diǎn)亮小燈泡,故“原電池”項(xiàng)目不應(yīng)成為學(xué)生眼中的洪水猛獸,而要成為能喚醒學(xué)生探索欲望的趣味課題。事實(shí)上,教師授課時(shí)可先行展示“水果電池”模型,邀請學(xué)生講解“水果電池”生電用到的化學(xué)知識。學(xué)生發(fā)言后教師加以總結(jié),引出課堂教學(xué)的重難點(diǎn)。隨后教師可圍繞“電池發(fā)展史”主題播放紀(jì)錄片視頻,并同步展示不同時(shí)期的電池模型,啟發(fā)學(xué)生思考“為何如此設(shè)計(jì)電池”“電池發(fā)電的原理有哪些”等問題,以此激勵學(xué)生帶著問題投身到項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)中去,在相互合作、深入探究氛圍熏陶下快樂學(xué)習(xí)、全面成長。

(三)尊重學(xué)生差異,采取多元手段

上文提到班上學(xué)生有學(xué)優(yōu)生、中等生、學(xué)困生三類學(xué)習(xí)水平區(qū)別,這種分類方式并非歧視學(xué)生,而是為了科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、自然提升教學(xué)難度,以滿足不同水平學(xué)生學(xué)習(xí)需求。換言之,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的開展前提是尊重學(xué)生客觀差異,在多元手段配合下帶給學(xué)生最佳學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

具體而言,教師可采用如下手段開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動:

1.情境營造法

情境可簡單理解成對生活場景的模擬還原,情境營造法的目的在于讓書面文字描述變得形象立體,讓學(xué)生面向特定情境思考“我要做什么”“我能怎樣做”“我取得什么成果”等問題。

回到“原電池”項(xiàng)目,教師可在小學(xué)科學(xué)課堂的“水果電池”實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)全新活動,即為學(xué)生營造“家里停電了,如何制作簡便手電”情境,鼓勵學(xué)生利用手頭物品制作“發(fā)電裝置”。隨后教師可要求學(xué)生替換裝置中的水果(發(fā)電裝置),將其轉(zhuǎn)變成“溶液+金屬片”形式,以此帶領(lǐng)學(xué)生深入了解氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識,全面提升學(xué)生宏觀辨識、微觀探析、科學(xué)探究、模型認(rèn)知等素養(yǎng)。

2.提問啟發(fā)法

傳統(tǒng)高中化學(xué)課堂嚴(yán)格遵循“先教后學(xué)”模式,處在被動學(xué)習(xí)地位的學(xué)生聽講效果相對有限,無法在腦內(nèi)構(gòu)建完整的、系統(tǒng)的、發(fā)展的知識學(xué)習(xí)框架,時(shí)常出現(xiàn)“學(xué)了新知識,忘了舊知識”的情況。對此,教師需轉(zhuǎn)變教學(xué)關(guān)系,以項(xiàng)目學(xué)習(xí)形式啟發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生帶著問題投入具體實(shí)驗(yàn)中去,如此一來,學(xué)生就能在實(shí)驗(yàn)過后有所收獲、有所成長。

回到“原電池”項(xiàng)目,教師可先向?qū)W生展示電池模型,引導(dǎo)學(xué)生觀察電池構(gòu)造,確保學(xué)生能正確認(rèn)識“電池有正極、負(fù)極區(qū)別”。隨后教師可啟發(fā)學(xué)生思考“如何設(shè)計(jì)電池正極”“如何設(shè)計(jì)電池負(fù)極”“如何確保電池正負(fù)極間能量能正常轉(zhuǎn)換”等問題,以此鼓勵學(xué)生在銅片、鋅片、銀片、硫酸溶液、硝酸溶液等實(shí)驗(yàn)素材中進(jìn)行自主選擇,帶著問題完成實(shí)驗(yàn)操作。

3.分組討論法

考慮到班上學(xué)生學(xué)習(xí)水平、操作水平相對有限,教師需將班上學(xué)困生、中等生、學(xué)優(yōu)生分成人數(shù)相等、水平相近的若干小組,鼓勵學(xué)生以組為單位共同學(xué)習(xí),攻克項(xiàng)目難關(guān)?;氐健霸姵亍表?xiàng)目,一組學(xué)生可制作“銅鋅電池”,一組學(xué)生可制作“鋅銀電池”,其余各組依此類推,遵循控制變量原則開展不同實(shí)驗(yàn)。學(xué)生上手操作后,教師可邀請各組組長展示研究成果,展示實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象,結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析教材知識點(diǎn),由此引出氧化還原反應(yīng)知識及相關(guān)規(guī)律,實(shí)現(xiàn)實(shí)際與理論的有機(jī)融合。

結(jié)束語

綜上所述,新課標(biāo)背景下,教師教學(xué)理念、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容均發(fā)生了顯著變化,高中化學(xué)課程有了更為多樣、更為多元的授課選擇。與傳統(tǒng)知識灌輸手段相比,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可為教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”提供明確方向,其在簡化教學(xué)難度、優(yōu)化教學(xué)過程、激發(fā)學(xué)生興趣等方面起到積極影響,理應(yīng)在高中化學(xué)課堂上加以推廣。身為教師,應(yīng)自覺提升個(gè)人專業(yè)素養(yǎng),主動邀請學(xué)生參與項(xiàng)目主題選擇、項(xiàng)目細(xì)節(jié)敲定、項(xiàng)目活動實(shí)施、項(xiàng)目成果評價(jià)等環(huán)節(jié),在師生默契配合中高效率、高質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù),帶給學(xué)生“在做中學(xué)、在學(xué)中做”的良好體驗(yàn),全面提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。

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