项目式学习在高中化学教学中的应用及对学生创新思维的影响

随着21世纪知识经济的快速发展，创新能力已成为衡量一个国家竞争力的重要指标。在教育领域，培养学生的创新思维能力已成为教育改革的核心目标之一。化学作为一门基础自然科学，不仅要传授学生化学知识和技能，更要注重培养其创新思维，使学生能够运用化学视角去观察、分析和解决实际问题，其教学方式的改革对于激发学生的学习兴趣、培养创新能力具有重要意义。项目式学习近年来在教学中得到了广泛的应用，它通过设立特定项目，创设真实情境，引导学生展开自主探究和合作学习，在探索解决实际问题的过程中获取知识、提升能力，激发学生学习兴趣和主动性，为学生提供更多参与实践的机会，有助于培养学生的创新思维能力等化学学科核心素养，让学生更好地适应未来社会的发展需求。一、项目式学习的特点新课程理念中强调学生是学习的主体，而项目式学习正是一种以学生为中心的教学模式，它以项目为导向，结合实际问题，让学生主动探索、实践和创新，从而达到知识构建和能力提升的目的。与传统教学模式相比，项目式学习具有以下特点。（一)以项目为导向项目式学习通常通过整合教材内容和真实的生活情境问题，以学习项目的方式来开展，如“探究某种食品添加剂的化学成分与安全性\"“如何制作一个水果电池\"等，充分激发学生的学习兴趣和动力，让学生通过解决项目中的问题来学习掌握和应用相关知识。（二)以学生为主体新课程理念中倡导学生是学习的主体，开展项目式学习时，学生可以自主决定项目的实施步骤、方法和分工，主动参与到各个环节中。教师主要起到引导者和协助者的作用，为学生提供指导，帮助学生克服困难，保证项目学习的顺利进行。(三)以解决问题为目标解决实际问题是项目式学习的核心关键，学生在项目实施过程中会遇到各种各样的问题，需要他们运用所学知识和技能，通过查阅资料、实验探究、讨论交流等方式，尝试多角度寻找解决问题的方法。在这个过程中，不仅能够培养学生的解决问题能力，还能促使学生深人理解和掌握知识，提高思维创新能力。(四)强化小组合作与交流项目式学习通常以小组形式进行，学生在小组中通过分工合作、共同参与完成学习任务。在学习过程中，需要小组成员间不断地进行沟通交流，分享自己的想法和见解，一起思考解决遇到的问题。通过合作交流，不但能够提高团队协作能力，增强人际沟通能力，同时也让学生学会倾听他人的意见和建议，学会尊重他人，培养集体荣誉感和责任感。二、高中化学教学中项目式学习的应用策略(一)项目主题的选择项目主题的选择是项目式学习的关键起点，需要紧密结合高中化学课程标准与学生兴趣。一方面，要依据课程标准中的核心知识与技能要求，确保主题涵盖重要的化学概念、原理等内容。另一方面，要关注学生的兴趣点，从日常生活、社会热点等方面挖掘素材，激发学生的参与热情。以“探秘含氯消毒剂\"项目为例，可结合日常生活中如何科学使用含氯消毒剂进行整合。消毒剂被广泛应用于各行业及场所的消毒，但不同类型的消毒剂其消毒原理也不同，在使用过程中的注意事项也不一样，如84消毒液不能与洁厕灵等酸性产品一起使用，否则会产生有毒气体引起中毒事件发生。该项目以“新冠疫情下84消毒剂病毒消杀\"为真实情境，让学生在解决实际问题的过程中，深入理解氯及其化合物的性质，形成利用氧化还原反应原理分析的思维模式，能够从物质种类、元素价态等角度判断化学物质转化的路径。培养学生的化学常识和安全意识，提升在实际生活中合理运用化学知识解决问题的能力。(二）学习目标的设定依据课程标准与学生学情确定学习目标，通过设定多维度的学习目标，使项目式学习更具针对性和有效性，全面提升学生的化学学习能力和素养。(三)项目过程的实施1.创设问题情境。在项目式学习的起始阶段，教师需要精心创设与项目主题紧密相关的真实情境，借此引出驱动性问题，以激发学生的学习兴趣与探究欲望。例如，在开展“金属的腐蚀与防护\"项目学习时，为了让学生感知化学的魅力，我们可以从与金属腐蚀原理相同的暖宝宝发热原理入手，用暖宝宝“煮\"鸡蛋激发学生的学习热情。让学生带着“暖宝宝的组成成分是什么？\"“暖宝宝发热的工作原理是什么？\"等问题进入项目的学习与探究。这样的问题情境创设，能让学生深切感受到化学知识与现实生活的紧密联系，意识到所学内容的实用性和重要性，从而有效激发他们主动参与项自探究的积极性。2.明确项目任务。项目式学习中，教师需要将实际问题转化为化学问题，找到知识内在的逻辑顺序，合理设计不同的学习任务来提高学生分析问题、解决问题的能力，形成解决真实问题的一般性思路。如“金属的腐蚀与防护\"的项目学习，我们可以拆分为三个子任务，任务一，探究钢铁生锈过程。让学生通过探究钢铁生锈过程，分析钢铁的成分及生锈的现象，了解钢铁生锈时所处的环境，借助原电池原理分析钢铁是如何生锈的。任务二，利用电化学原理来保护钢铁。分别从牺牲阳极法和外加电流法两种方式来加深电化学原理的知识掌握。任务三，船舶防腐和家庭铁锅防腐问题的讨论。注重科学精神和社会责任意识的渗透，从理论知识到家庭中的不锈钢锅防锈，体会科学研究的意义。通过这样的学习过程既可以增强学生的建模意识，又可以提高学生应用知识的能力和解决问题的能力。3.开展项目探究。项目任务明确后，为了能充分调动学生的积极性，激发学生的思维和想象力，教师可以以小组合作的形式来组织学生开展项目学习，探究相关的化学知识与实验技能。为小组分配不同的任务，要求小组成员在合作探究、分析交流的过程中掌握化学知识、化学规律、原理应用等。在这个过程中，学生不仅加深了化学知识的理解，还熟练掌握了化学实验的基本操作技能，提高了实验设计与数据分析能力，构建起系统的化学知识体系，提升了化学学科核心素养。4.项目成果展示。学生完成项目式学习探究后，教师需要引导各项目小组对自己的研究过程进行归纳整理，特别是课堂中的非预期结果，是项目式学习的重要价值所在。学生将项自式学习过程中遇到的问题整理归纳，形成各小组的汇报材料，在成果汇报课上由小组代表进行展示，各小组可通过制作海报、撰写报告、形成PPT、进行演示实验等形式展示其项目成果，一起深入交流，提升学生解决真实问题的能力，培养学生的学科素养。在展示过程中，其他小组的学生可以提出问题、发表看法，进行交流互动。这种方式不仅能让学生充分展示自己的学习成果，增强自信心和成就感，还能促进学生之间相互学习与借鉴，拓宽视野，提高学生的表达能力、创新思维能力和团队协作能力。三、项目式学习对学生创新思维培养的影响(一)激发学生的创新意识在项目式学习中，学生通过自主探究与问题解决，能够激发自身的好奇心与求知欲，为创新思维的培养奠定坚实基础。4以“探究原电池原理\"项目为例，实施过程中，教师首先对学生进行分组，给每个小组分配任务：要求小组共同设计并制作一个原电池装置，探究原电池的工作原理，撰写实验报告。在小组合作过程中，学生分工合作，有的负责查阅资料，了解原电池的相关知识和前人的研究成果；有的负责准备实验材料，如锌片、铜片、稀硫酸、导线、盐桥等；有的负责设计实验方案，确定实验步骤和操作方法；有的负责进行实验操作，观察实验现象，记录实验数据；还有的学生负责对实验数据进行分析处理，总结实验结论。在实验过程中，学生们也遇到了一些问题，如实验装置不方便操作、电极表面有杂质影响实验效果等。小组成员们共同协作，积极寻找解决问题的方法，通过改进实验装置，成功地完成了实验任务。通过这样的小组合作学习，学生们不仅掌握了原电池的原理和相关知识，还培养了合作能力、沟通能力、问题解决能力，激发了学生的创新意识。(二)培养学生的创新思维能力在项目实施过程中，鼓励学生突破传统观念和方法的束缚，从多角度思考问题，寻求多种解决方案，创造新颖的方法或产品，是提升创新思维能力的核心。不同的维度思考问题，不拘泥于一种解决方案，充分发挥了自己的想象力和创造力，培养学生的创新思维和跨学科知识整合能力，使学生更好地适应未来社会的发展需求。(三)提升学生的创新实践能力通过项目实践活动，让学生将创新思维转化为实际行动，提高学生的动手能力与解决实际问题能力。在“自制家用简易净水器\"项目中，学生需要运用所学化学知识，设计并制作出能净化水质的装置。在这个过程中，学生不仅要动手操作，还要解决如材料兼容性、装置密封性等实际问题，充分锻炼创新实践能力，将理论知识灵活应用于实际情境，提升综合素养与竞争力。四、结语综上所述，项目式学习在高中化学教学中具有突出的应用价值。它