信息技术与化学项目式教学融合的教学实践与研究*——以“探秘神奇的医用胶”为例

黄明苍

(福建省泉州市第七中学 福建 泉州 362000)

引言

《普通高中化学课程标准2017年版》中指出：重视开展“素养为本”的教学，倡导真实问题情境的创设，开展以化学实验为主的多种探究活动，重视教学内容的结构化设计，激发学生学习化学的兴趣，促进学生学习方式的转变，培养他们的创新精神和实践能力[1]。所谓核心素养就是在化学教学中，不仅要“授人以鱼”更要“授人以渔”，给学生传授知识同时，还要让学生真正全面理解和深入掌握知识背后的含义，将化学知识转化成为学生自身思维的一部分。而且还要求学生能够利用所学的知识领会贯通、举一反三，在学习、生活、生产中充分地应用化学知识解决问题分析问题，将化学知识进行实践，这就要求教师在教学中充分挖掘知识的辐射作用，培养学生的思维能力。项目式教学法就非常符合这个基本理念，且项目式学习更具有深度和广度，这对于提高学生的综合素质，培养学生学科核心素养，增强社会责任感有着很大的作用。

项目式教学是指教师和学生在课堂上共同完成一项教学项目活动，不再以教师讲授为主，而是让学生合作探究，提出问题，共同讨论解决问题的方法。基于化学核心素养的视域下，笔者认为要充分利用教材的引导作用，借鉴国内外教育教学经验，深入研究现代信息技术，揣摩适合学生的教学方式和方法，只有提升自身对教学的把控能力，在课堂上智慧型放手，才能符合新课改的基本理念。项目式教学法的教学设计显得尤为重要，现以“探秘神奇的医用胶”与“学习通”平台融合教学为例进行说明。

1.明确项目意图，确定项目内容

项目式教学是一种以学生为主体的新型教学方法，能有效解决一些问题，从而培养学生的核心素养，因此我们要侧重思考“为什么选择这个项目？”以及“这个项目可以帮我们解决什么问题？”，这就是我们这个项目的意图。进行项目式教学之前，一定要明确设计本项目的意图是什么，这是整个教学过程非常重要的环节，将指导接下来的教学设计。从分析相关教材内容入手，按新课标的要求出发，阐述项目由来，特别关注项目与学生已有知识和认知的关联度，阐述项目背景。项目意图重点介绍本项目在教材中的来源和意义，以提高学生核心素养为目标。比如“探秘神奇的医用胶”的项目意图是在高二选修《有机化学基础》已完成的基础上开展的项目式学习，旨在引导学生面对实际化学问题时能学以致用，实现所学知识向关键能力和核心素养的转化。设计真实化学情境，让学生通过探究医用胶结构和性能的关系，深入领会学科思想；并通过对医用胶改性的研讨，进一步学会有机化学官能团之间的相互转化的方法。

接下来根据项目意图确定项目内容，伴随新课改新课程的推进，高中化学知识越来越丰富，可供选择开展项目式学习的内容很多，教师要有一双善于发现的眼睛，认真研读课程标准以及项目教学的具体内容，在信息技术核心素养培养指向下根据意图确定项目内容，再根据具体的教学目标合理有序地分解教学内容，安排教学课时，可以在课前、课中甚至延伸到课后，选取时要结合课程标准，内容要有深度和广度，真实可行，能引起学生的兴趣和探索欲望。比如“探秘神奇的医用胶”根据项目意图结合学生已有的知识体系，确定了两个项目内容，分别是从性能需求探究医用胶的分子结构及黏合原理和通过结构转化改进医用胶的安全性等性能。

2.分解学习目标，培养学科素养

根据项目意图和项目内容，结合课程标准学科核心素养培养目标和课程标准中的学业要求，分解项目的学习目标，要从学生的角度出发，侧重解决“项目可以培养学生的什么能力”、“想要达成什么样的学科素养水平”的问题。项目式教学关注的不是学习的最终结果，而是完成项目的过程中学生的体验与收获，因此教学目标要有所体现，特别是学生得到的收获要重点阐述。教师在进行项目合作式教学时，应该把握重点，分清主次，让学生在学习的过程中把握好学习的方向[2]。把学习目标进行分解，突出重点，重在培养学生的核心素养。比如“探秘神奇的医用胶”根据项目内容，把学习目标分解为：(1)通过对医用胶结构与性能关系探究，建立有机化合物宏观性能与微观分子结构之间的联系，培养学生宏观辨识与微观探析的学科素养。(2)通过对医用胶改性的研讨，形成应用有机化合物性质解释现象的思路，培养学生证据推理与模型认知的能力。(3)进一步利用有机化学反应实现官能团转化的方法，体验有机化学反应在实践中的创造性应用，培养学生科学探究和创新意识。(4)通过对本项目的学习，提高学生的安全意识和严谨求实的科学态度，关注与化学有关的社会热点问题，强化社会责任意识。

3.引入项目导引，加深项目理解

项目导引的作用是让学生预先了解本项目，并对项目内容和需要解决的问题充分的思考。项目导引必须和信息技术高度融合，培养学生信息技术的核心素养，教师可以通过各种平台发布项目导引，增强学生的求知欲。项目导引主要介绍与本项目相关的其他有趣有用的知识，让学生提前了解本项目，提高学生的兴趣。可以是图片、音频、视频等，也可以展示几个网址并配上几个问题，让学生自己查找，解决问题。充分利用信息技术，对项目导引进行展示和反馈。比如“探秘神奇的医用胶”的项目中，主要展示医用胶水的主要成分、作用和使用范围，并介绍医用胶水的发展现状和我国现行医用胶水的优缺点，配以精美的图片以提高学生学习的兴趣。项目导引通过“学习通”平台在上课前发布，并以问卷调查形式及时收集学生遇到的新问题，在教学过程中加以体现。

4.融合信息技术，精心设计项目

信息化的今天，网络技术发展迅速，每个教师都应该改变传统的授课方式，利用好网络技术，让自己的课堂与时俱进、生机勃勃。信息技术与化学教学融合的过程中，还存在许多问题，比如在信息技术与化学学科教学融合过程中，信息技术的实施需要一定的电脑设备来进行教学的辅助，或者需要手机来作为终端反馈，但是大多数学校的基础设备硬件设施跟不上。这时候需要发挥大家的聪明才智，想办法解决各种问题。比如可以借助各种视频剪辑软件，以小专题的形式录下视频，让学生不明白的地方可以在课后不断翻看视频进行学习；对于一些难以理解、复杂的不适宜分组的化学实验，教师可以在实验室录制实验视频，让学生可以自由反复观看。信息技术与化学学科教学如果能充分融合，将对我们的教学产生具大的影响，但是目前信息技术与化学学科教学结合却不尽人意，如果能率先走出这一步将会对你帮助很大。

项目教学法与传统的教学法有很大的区别，整个教学设计过程要以学生为主体，以“项目”为中心，创设问题情境，让学生身在其中，学生的活动主要有自主探究、合作讨论、情景模拟、实验探究、体验式学习等等，不必局限于教材和课堂，可以延伸到课堂外。需要与信息技术进行深度融合，提高课堂的容量和灵活性。在信息技术引导的课堂中可以通过模拟实训软件设计一个个任务，让学生在学习任务框架下学习，让他们在不断地尝试中创新，拓宽思维、提升学习能力[3]。比如“探秘神奇的医用胶”和信息技术高度融合教学过程如下：

【课前准备】学生根据项目导引，上网查找有关医用胶的资料，通过课前预习，提高学习兴趣。

【情境引入】如果家里鞋子破了、眼镜摔断了、木材开裂、陶瓷破碎，你们会想什么办法补救？那如果是皮肤呢？

【视频质疑】通过观看医用胶使用视频，这个视频是用医用胶让两片猪肉粘合的真实过程，让学生思考任务1：如果想让两片猪肉粘合，医用胶应该有什么性能?注重引导学生基于事实预测物质的性质。

【学生活动】学生讨论并得出结论：常温下可以快速固化；具有很好的黏合度；粘性持久；黏合部分不能像粘木头一样，一掰就断，也就是要具有一定的弹性；要安全、可靠、无毒性。

【问题驱动】如何才能使医用胶具有上述功能呢？

【活动探究】利用“资料卡片”提供的信息，结合对有机化合物结构与性质的认识，讨论医用胶的性能需求、相应有机化合物的性质特征、相应有机化合物的结构特征，并将讨论结果填入表格中。利用“学习通”的拍摄功能及时把学生填写结果投到屏幕上。

【探究总结】分析504医用胶的分子结构，提出以下几个问题：(1)该医用胶分子含有哪些官能团?(2)官能团之间有什么影响?(3)在黏合过程中发生了什么反应?(4)官能团在黏合过程中分别起什么作用?并解释其产生黏合作用的原理。

【学生活动】学生分组讨论，小组之间互相交流，请两个同学上台写出504医用胶在黏合过程中发生加聚反应的化学方程式。并比较做出评价。

【问题驱动】有的同学提出质疑，无机氰化物有剧毒，氰基(-CN)用于人体能安全吗？

【提升总结】对于有机化合物，不仅要注意官能团、官能团与相邻基团的相互影响，还要注意官能团中化学键的饱和程度和极性，这样才能科学解释或预测有机化合物可能发生的反应。

【提出质疑】根据展示501、502、504、508胶粘剂的结构和用途，引导学生质疑：(1)为什么501、502不能用作人体医用胶？(2)目前广泛使用的医用胶在人体中是否绝对安全？

【学生活动】查找资料，小组讨论

【过渡】对医用胶进行改性是必须要面对的问题,下面就让我们一起看看如何对医用胶进行改进的吧!

【资料展示】α-氰基丙烯酸正丁酯中酯基上正丁基变化会影响其耐水性、柔韧性、降解性等性能。

【分组讨论】展示研究人员进行结构修饰后的几种新型医用胶。请你与α-氰基丙烯酸正丁酯的结构进行对比，推测修饰后的医用胶性能发生了哪些变化有什么优点。

【任务】请你结合资料，推断如何实现α-氰基丙烯酸甲酯到新型医用胶的转化，并写出方程式。

【链接高考】让学生体验高考题，交流总结本节课的收获

5.反思教学过程，完善教学评价

教学反思要以解决教学中出现的问题为出发点，教师不仅要全面清晰了解自己的教学行为,还要对自己的教学行为提出几个问题：设计这个环节是否达到目的？是否对学生有帮助？有没有什么更好的方法？这种“追问”的习惯,可以促使教师更快更好地成长，特别是新教师更要经常做教学反思，以追求教学实践的有效性为目标，进一步改进自己的教学,还可以通过反思发现新问题，是提高课堂效率的最佳手段，并能提升教师的专业素养。

“探秘神奇的医用胶”教学设计几个学科核心素养各有侧重，相辅相成。通过课后反馈调查来看，学生很喜欢这节课，学生收获比较多，该阶段的学生正处于由直观思维、形象思维向抽象思维、逻辑思维转变，对一些化学情境兴趣浓厚。特别是学生对医用胶的性能尤为好奇，以此作为切入点，能引起学生的求知欲，让学生快速地融入课堂学习。课堂设计流畅，内容丰富，层次分明，思维容量大，符合高二学生的特点。本案例用心设计多样化的学习任务，与信息技术高度融合，注意设计真实情境下的问题解决活动，引导学生通过网络搜索、实物探究等多样化方式进行问题解决。需要改进的地方是缺乏实验探究，实验是化学的灵魂，如果能多设计几个学生实验，将为本节课增添光彩。还可以再挖掘更多的教学情景，尽量贴近生活、贴近实际的真实情境，让学生进一步感受化学知识的实用性，继续加深对信息技术和项目式教学的认识和研究，使其不流于形式，真正的将其应用于平常的课堂教学中，使得教学效果得到充分体现。

结语

根据“探秘神奇的医用胶”的项目式教学实践研究，笔者认为项目式教学设计要有以下几个环节：项目意图—项目内容—项目目标—项目导引—教学过程—教学反思，而不管哪个环节都要尽量与信息技术融合。2017版《普通高中化学课程标准》中在对地方和学校实施本课程的建议中提到应鼓励教师运用信息技术提高课堂教学效率和质量，强化信息技术与化学教学的深度融合，促进教师教学方式和学生学习方式的改变[4]。由此可见信息技术与课堂教学的融合非常重要。学校要竭尽全力为教师提供交互式多媒体教学设备，对常用办公软件、多媒体制作软件和即时通讯软件等工具的使用进行培训，并适时开展信息技术与课堂教学融合的课例比赛。