项目式学习模式在高中化学教学中的应用

项目式学习模式是指学生围绕具体的项目主题，通过自主探究、合作学习、实践操作等多种方式，综合运用化学知识和能力完成项目任务的学习模式[1]。在高中化学教学中应用项目式学习模式，既可以激发学生的学习兴趣，增强学生学习的主动性，又可以促使学生有效迁移知识与技能解决问题，从而促进学生对化学知识的整体把握。本文以人教版高中化学必修第二册“化学能转化成电能”一课的教学为例，论述在高中化学教学中应用项目式学习模式的实践策略。一、统筹规划，做好项目准备（一）分析学情，确定项目主题对学生具体学情的判断与掌握是应用项目式学习模式的前提。教师首先要了解学生当前的化学知识学习进度、学习能力、兴趣爱好等，再结合具体教学内容确定合适的项目主题，为学生的项目探究做好准备。“化学能转化成电能”旨在让学生掌握原电池的有关知识，从而进一步理解化学反应与能量转化的关系。在学习本课之前，学生已经学过氧化还原反应，从而为探究原电池的工作原理及构成条件奠定了基础。高一下学期的学生已经具备一定的化学知识探究能力与化学实验能力，对现实生活中的化学现象具有一定的探究兴趣。基于此，教师将本课的项目主题确定为“原电池的设计与制作”，然后围绕该主题，引导学生探究原电池的原理及结构，理解化学能与电能之间的转化关系以及转化的必要条件，让学生综合运用所学知识，自主设计并制作原电池，锻炼学生的实践能力、创新能力，强化学生的应用意识，深化学生对化学能与电能知识的理解。（二）立足素养，制订学习目标学习目标的制订是项目式学习有序开展的保障。教师在给学生制订项目式学习目标时，要以核心素养培养为导向，从而强化学生的学习动机，促进学生的全面发展。例如，教师对“原电池的设计与制作”项目式学习设计了如下目标。目标1：通过设计和制作原电池，了解原电池的概念、组成、发挥作用的基本原理，能正确判断电极、书写电极反应式；目标2：通过问题引领、实验探究、小组合作等多种方式，掌握科学的探究方法，提升自主学习能力、实践能力和创新能力；目标3：通过学习电池发展史，了解化学知识对人类社会发展的推动作用，领悟化学的学科价值，培养对化学的兴趣与热爱之情，激发社会责任感。在上述三个目标中，目标1侧重学生对基础知识的理解和掌握，旨在促使学生从宏观和微观两个层面认识化学能与电能的转化关系，培养学生的变化观念和平衡思想素养。目标2侧重通过不同的学习方法，让学生经历证据推理与模型认知的过程，帮助学生掌握科学探究的方法，发展学生的创新意识。目标3通过对电池发展史的梳理，让学生关注化学与社会的联系，培养学生严谨求实的态度，激发学生的社会责任感，从而落实化学的育人任务。三个目标层层递进、逐步深入，从理论到实践，从认知、技能到价值观，帮助学生有效提升核心素养。在开展项目式学习活动前，教师需要统筹规划，做好准备。从学生的实际情况出发确定项目主题，从而保障项目式学习内容符合学生的认知水平和兴趣；结合化学核心素养制订学习目标，从而保障项目式学习活动始终沿着正确的方向进行，确保活动达成育人成效。二、多措并举，保障项目实施（一）微课导入，激活知识背景微课凭借内容丰富、形式多样、灵活机动等优势，被广泛应用到教学中。它既可以激发学生的学习兴趣，又可以丰富课堂教学内容。教师以微课导入项目式学习内容，让学生回顾旧知，激活学生的学习经验，可以帮学生更好地将新旧知识联系起来，促进学生对整体知识框架的建构。例如，针对“原电池的设计与制作”这个项目式学习主题，教师精心制作了微课视频。微课视频首先呈现了与原电池有关的内容。视频中，实验人员用柠檬、橘子等水果代替电池，将金属片插入水果中，用导线连接金属片与小灯泡，点亮小灯泡。播放至此，教师暂停微课视频，引导学生说出其中涉及的化学知识，让学生回顾原电池设计原理的知识，激活学生的学习经验。接着，教师继续播放微课视频。视频呈现了不同时期电池的外观、结构、特点以及电池在各个领域的应用等，让学生了解电池对人类社会发展的作用。教师又暂停微课视频，让学生思考不同时期的电池与当时社会发展情况的联系。最后，视频呈现几名学生讨论如何设计并制作一款家用电池的场景。这激发了学生的应用意识，促使学生迫不及待用化学知识开展实验。（二）任务驱动，促进深度学习项目式学习模式以项目任务为主要载体。有效的项目任务可以充分激发学生的探究兴趣、锻炼学生的思维、促进学生的深度学习。因此，教师要围绕项目主题对项目任务进行细致的拆解、科学的安排，引导学生由浅入深进行探究，助力学生深入掌握知识。例如，在“原电池的设计与制作”项目式学习中，教师将整个项目划分为如下四个任务，并有序安排任务，助力学生建构知识框架，实现深度学习。任务一：探究原电池的工作原理。通过水果电池实验，了解原电池的概念和工作原理，奠定理论基础。任务二：探究原电池的构造和制作方法。基于任务一，思考用电解质溶液代替水果开展实验的方法，探究原电池必要的组成结构，正确认识电池的正极和负极。任务三：制作原电池，探究金属与电解质溶液的最优组合。基于任务二，从铜片、锌片、银片、硫酸溶液、硝酸溶液等材料中选择需要的材料，制作原电池；认真观察不同的金属和电解质溶液之间产生的化学反应，并将其记录下来，对比分析不同的金属与电解质溶液组合的共性和差异。任务四：梳理整合上述三个实验中涉及的化学知识点，分析影响电池性能的因素，对电池的优化提出自己的建议。在上述四个任务中，任务一通过水果电池实验让学生探究原电池的概念和工作原理，旨在使学生掌握项目任务探究所需的理论基础，帮助学生从理论层面搭建知识框架。任务二和任务三引导学生探究原电池的制作方法并自主动手制作原电池，从实践层面完善知识框架，丰富项自活动经验，加深对原电池知识的认知。任务四引导学生结合实验过程提炼和总结化学知识，将理论知识与实践结合起来，形成较为整体的知识框架，并提出自己的看法，从而实现深度学习。（三）小组合作，提升实践能力项目式学习模式要求改变传统的由教师主导的讲授模式，让学生主导课堂学习活动。基于此，教师可以让学生进行小组合作，通过自主探究获取知识。一方面，教师要对学生进行合理的分组，充分调动学生的探究积极性，给予学生展现才华的机会，满足学生个性化发展的需求；另一方面，教师要鼓励学生团结协作，查漏补缺，取长补短。“原电池的设计与制作”项目式学习需要用的实验材料很多，将这些材料进行不同的组合会得到不同的结果。学生如果独自进行探究，会耗费较长的时间，且难以仔细观察实验现象。对此，教师引导学生进行小组合作，分组对不同的材料组合进行实验，并互相沟通各自在实验过程中发现的现象或问题，最后汇总实验数据，得出科学的结论。比如，教师安排一组学生制作铜锌原电池，另一组学生制作银锌原电池，分别进行实验，并及时记录下实验过程中出现的各种现象。完成实验后，两个小组就本组的实验情况进行了分享和交流。他们分别从实验材料、实验现象、实验数据、实验结果等几个方面进行对比，并运用氧化还原反应的相关知识进行分析，从中归纳原电池制作的必要条件，从而深入理解化学能转化为电能的方式和原理。值得注意的是项目推进过程比较复杂，需要一定的时间。有的学生学习能力不足或耐心不足，可能难以完成项目探究。对此，教师要灵活改变教学策略，一步步引导学生进行探究，让学生始终保持较高的热情，从而提升自主探究能力。三、多元展示，呈现项目成果成果展示是提升项目式学习效果的重要环节，不仅能直接反映学生的项目完成情况，帮助学生发现自己存在的问题，还能增强学生的学习信心[2]。在项目式学习的收尾阶段，教师可以给学生提供充分展现自我的舞台，让学生分享自己的学习成果，和同学相互借鉴，共同成长。例如，在“原电池的设计与制作”项目式学习的成果展示环节，学生可以通过化学微课、课件、小论文、实验报告等形式展示自己的项目成果，从而培养学习能力、科学态度、创新精神等。具体而言，有的学生运用所学的信息技术知识，将原电池制作过程设计成简短有趣的微课动画视频，生动地呈现了氧化还原反应的过程，并配上相应的文字解说，用通俗易懂的语言将抽象的化学知识讲解出来。有的学生用一页页的课件汇报了自己的项目成果，不仅详细讲解了原电池的制作过程，还分享了实验过程中有趣的发现。有的学生将自己制作原电池的过程写成了小论文，从介绍实验材料的选择开始，一步一步进行说明，不仅阐述每一步实验的原理，还强调其中的注意事项，如切忌直接接触腐蚀性溶液等。有的学生用实验报告展示项目成果，从实验目的、实验仪器与试剂、实验步骤、实验结果与分析、实验总结、实验注意事项等角度对整个项目过程进行了梳理，从而锻炼了思维的逻辑性与严谨性，实现了对原电池有关知识的整体性建构。教师鼓励学生对自己的项目成果进行个性化展示，允许学生充分利用自己的特长、爱好、技能等对所学知识进行总结、分享，从而在满足学生个性化学习需求