高中化学项目式教学法与核心素养的融合思考

2022-12-16 17:38甘肃省天水市张家川回族自治县第一高级中学何晓丽
家长 2022年33期
关键词:垃圾化学素养

□甘肃省天水市张家川回族自治县第一高级中学 何晓丽

随着新时代的到来和新课程的不断改革,人们越来越重视教育问题,因此对如今的教育也提出了更高的要求。高质量的教育自然少不了对教师的考验,新课程要求教师在向学生教授基础理论知识的同时,也要重视对学生综合素质的培养。高中阶段化学作为一门重要的学科,具有不可忽视的地位。为了不断增强学生对化学的学习兴趣和学习化学的能力,教师在设计教学活动和授课时,不仅要增强学生的核心素养,还要合理利用项目式教学方法开展学习,将项目式教学法与核心素养相融合,从而促进学生知识与能力素养的不断提升。

一、项目式教学浅谈

项目式教学法可以为学生创造良好的学习环境,让学生拥有沉浸式学习的体验。项目式学习也是自主学习探索的过程,其主要形式是教师制定一个课题,然后让学生根据课题自己去探究学习。这种教学方法就要求学生在整个学习的过程中自己去探索和总结,并在此过结果中不断反思并发现自己的不足之处,以此来更好地开展理论知识与实际实验相结合的教学。

二、化学核心素养培养的好处

(一)提升学生学习兴趣

兴趣是学生学习中最强大的动力,有了兴趣学生才会积极主动地去探索和学习。只有学生对化学充满兴趣,在课堂上才会积极地参与互动,聚精会神地汲取专业知识,在平常的作业中才能认真地对待和及时完成。在化学教学中融入核心素养就可以很好地激发学生学习化学的热情,从而增强学生对学习的动力。

(二)引导正确化学观念

如果想让学生能用所学的化学知识解决问题,那么就需让学生拥有正确的化学观念,这样解决问题时学生才会有思路,才会知道用哪个知识点去解决。在化学项目式教学法中融入核心素养,就可以让学生更好地体会化学的本质和特点,学会从多个角度和不同的方面看待问题。

(三)树立严谨科学精神

学习化学必不可少的就是做化学实验。实验具有风险性,所以学生在实验的过程中要时刻保持良好的心态和高度的科学精神,每一个步骤都要认真仔细地对待,也只有这样才能得到想要的实验结果,才能得到成功的实验。并且将化学中融入核心素养,学生在核心素养的影响下,可以了解到很多化学家的科学精神,并以此为榜样不断地激励自己勇往直前、不怕困难和失败。

三、项目式教学应用策略

(一)结合化学实际,确立研究项目

教师要站在学生的角度去思考授课方法,对学生来说仅仅只是理解化学反应的本质内涵和物质变化规律还是远远不够的,因为没有将化学与实际生活相结合。教师脱离生活的讲授将使学生无法真正理解其意义,也不能用理论知识来解决生活中的问题与困难,所以,需要采取系列措施,让学生明白化学是和生活息息相关的。教师在授课时采用研究项目的方式让学生独立进行化学知识的探索,有利于帮助学生形成化学思维,并且实现学以致用。教师可以在学生进行项目研究时,合理地规定部分研究内容的时间,让学生增强紧迫感,从而激发学生实验兴趣,使其更加迅速地完成实验。例如,在学习“物质分类”时,教师可以引导学生了解物质的分类方法是按照性质、种类、强弱等级等划分的,这可以使很多复杂的事物有序化,所以一般情况下是可以根据其外部特征或者其本质来进行分类的。在学校编写“垃圾分类”的校本课程时,可以以小组的形式进行调研,将本班的学生分为8 个小组,每个小组5 个人,小组内的学生要去小区内调查有“厨余垃圾”“有害垃圾”“可回收垃圾”“其他垃圾”这些相关类型的垃圾。每个小组都应迅速地开始搜集,对塑料、布料、废纸、金属等多项垃圾进行分类;并搜集了很多资料,了解到从我国垃圾处理问题,开始提出垃圾分类,到如今社会上使用较多的垃圾处理方式,分析出其优点和危害。因为处理垃圾的成本很高,因此不少人认为将垃圾回收是个不错的选择,并且还有人认为垃圾是放错了地方的资源,据此要求学生结合化学课本的知识,总结出什么垃圾可以通过什么方式变成为人类需要的资源,并将转化的详细步骤阐述出来。最后再尝试分析在未来会有什么更好的垃圾处理方式,最终圆满地完成项目。

本节课学生通过自己探索生活中的实际问题,不仅了解到垃圾分类和垃圾处理的意义就是保护环境,还为保持学校环境的整洁贡献了自己的力量,为校本课程提供了参考。所以,将化学与实际生活相结合,善于从生活中确立研究项目,培养学生善于发现生活中存在的问题并积极参与解决的责任感,培养学生的核心素养。通过本节课的学习可以让学生更好地理解生活中的物质转换,培养学生养成良好的时间规划和项目规划的习惯,促进学生的全面发展。

(二)借助信息技术,激发学习热情

兴趣是学习最好的老师。兴趣也是学生学习的无限动力,它能推动学生积极主动地向具有挑战性的未知领域探索,促使自己不断向前,最大化满足自己的求知欲和好奇心,对学生的生活和学习也将产生积极的影响。若学生对学习、课本或课堂充满了兴趣,那么学生求知欲望自然会非常强烈,在课上也会全神贯注地听教师讲课;倘若学生对这个学科缺乏兴趣,那么在上课的时候自然会被其他的事物分散注意力,就会感觉到课堂的枯燥和乏味,头脑中也是一片空白。所以兴趣对学生的学习是至关重要的。随着网络信息技术的迅猛发展,网络信息技术已经深深融入人们的生活,信息技术迅速地改变了人们的生活方式,教师的授课方式也受其影响发生了改变。利用信息技术能将枯燥乏味的理论知识生动化、形象化。在化学课上可以利用多媒体来丰富课堂的内容,提高教学质量,提高学生学习的兴趣,让学生充满乐趣地学习化学,从而让学生真正热爱化学。例如,教师在讲解“化学反应的速率和限度”时,会涉及一些受学校条件限制无法进行实验的知识,在这时就可以利用多媒体播放教师搜集的微课视频或者其他科学的短视频,以此来帮助学生更好地理解化学实验中出现的一些现象及其反应。并且可以在学生不懂的地方随意暂停,方便学生反复学习和观看。

(三)开展个性设计,进行自主实验

高中化学是属于理科类的学科,其更注重的是理论与实践的结合。在课本上出现的实验都是一些最基本的最常见的,并且是对一类实验的总结,它不能涵盖所有的物质。在世界上每天都有新的物质诞生,在课本上学习的知识仅仅是化学最基本的原理,提供了最基础的实验方案和流程。学生要牢牢地掌握课本上基础的化学反应规律,在此基础上通过自己探索,进行化学实验。例如,在学习高一化学“氯气的实验室制法”时,教师可以引导学生了解新型灭菌消毒剂——二氧化氯代替氯气对饮用水进行消毒。学生要自己查找有关自来水的生产流程,考虑到学生知识面的局限,教师提供:1.常见的混凝剂有明矾、氯化铝、氯化铁和高铁酸钠等,2.常见的杀菌消毒剂有:氯气、次氯酸钠、漂白粉、二氧化氯、高铁酸钠等3.常见的除臭、除色剂有活性炭。根据教师提供的这些条件要求学生自主设计实验,将一杯河水转变为自来水。方法一:将河水放入量杯中,第一步要先去掉水中的悬浮物,加入适量的铝盐,其具体反应过程为:Al3++3H2OAl(OH)2(胶体)+3H+,利用胶体将悬浮物下沉,沉淀后将其过滤;然后就是在河水中加入适量的二氧化氯进行消毒杀菌;最后利用活性炭将河水除味除臭即可。方法二:取一杯河水,将河水中放入高铁酸钠用来吸附水中的杂质,随后将吸附物过滤,最后将河水经过活性炭除臭就成了自来水,要求学生要明白实验中的每一步流程,明白每个步骤的作用。又如,教师在讲解完“饮食中的有机化合物”后,可以让学生选择教师给出的食物独立完成一个项目式实验,可以选择自己感兴趣的来进行实验,实验目的就是观察其中的有机化合物。教师仅仅给出一个研究对象,其余的就全部要求学生自己来完成,这样会更好地锻炼学生的逻辑能力和不断创新的实验精神。

(四)分析相关数据,得出具体结论

在化学中需要进行大量的化学实验,所以就需要学生逻辑思维清晰,以此保证数据准确严谨。化学中的一些物质反应像物质的吸热和放热,就遵循了质量守恒定律。除此之外化学反应还要遵循勒夏特列原理。所以,数据是化学实验的基础和根本,在化学中要通过对数据的具体分析从而得到结果。例如,在学习化学平衡移动的“交流与讨论”栏目中,进行德国化学家雷兹·哈伯的合成氨实验的时候,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),ΔH=-92.4 kJ·mol-1,就可以引导学生根据不同的条件完成实验探索。如在不同的温度和压强中,将氨平衡体系中的NH3 物质的量分数合成。在实验中要根据实际情况来进行具体的试验,在实验中既要考虑经济问题和生产效率问题,也要考虑氨的产量。并以此选择出合成氨最适宜的条件。根据压强和温度的分析可知,当条件压强一定时,在温度低的时候,氨的平衡物质的量分数就越高,虽然在理论上是温度越低越好,但是根据实际情况考虑,如果温度太低,合成氨的速度就会太慢从而导致实验的整个周期变长,就会导致效益低下,并且在试验中还要考虑到试验中必不可少的催化剂的适合温度;反之,当温度一定时,压强越高,氨的平衡物质的量分数越高,但在实验中不能只求压强高。因为过高的压强对合成氨设备的性能要求也比较高,实验成本也会偏高;经过一系列的数据分析可得出,在压强为300atm 和温度为500℃时,氨气的生产效率和经济效益较好。通过本次项目式教学法,可以让学生意识到化学实验也是要根据实际情况来考虑的,要选出最适合本次实验的方法,并且能更好地掌握理论知识,建立责任意识,让学生认识到在化学实验中和数据分析中掌握物质变化的规律。

(五)进行学科整合,设计解决方式

在高中阶段,各个学科之间是相互联系的,化学自然也不能单独存在,在项目式教学法中,教师可以建立化学与不同学科之间的联系,设计出更全面、更加理想的实验。当然多个学科的整合相对于一个科目学习起来要困难许多,这就需要学生熟练地掌握化学知识,理解其要求和目的,从而设计出相应的解决方案。例如,在学习“沉淀溶解平衡原理的应用”时,教师要让学生了解到水垢中是含有硫酸钙的,可以让其先与碳酸钠溶液反应,之后便可以得到碳酸钙,这便是用酸除水垢的原理。随后便让学生自主查阅明白什么是硬水和软水,并且如何将硬水软化。学生通过网上查阅便知道,每升水中的钙离子和镁离子的含量超过10 毫克的水为硬水,而小于10 毫克的就是软水。除此之外学生还可以将水进行加热,水烧开后水垢有很多那么这个就是硬水,水垢少的则是软水。另一种方法就是在热水中加入肥皂溶解,如果有白色絮状沉淀那就是硬水,如果没有就是软水。关于硬水软化学生也分析了两个方面,一方面考虑的是水为的暂时硬度,这时就可以将水煮沸,将硬水中的碳酸氢钙转化为碳酸钙,从而使硬水转化为软水;另一方面的考虑则是水的永久硬度,这时可以采用石灰纯碱法,让镁离子转化为氢氧化镁沉淀,钙离子转化为碳酸钙从而使硬水转化为软水。当然化学也可以与其他学科联系,永久硬水还可以通过离子交换法、膜分离法、电磁法等方法让其转化为软水。所以,通过学科整合,让学生在学习的时候更好地避免了思维的僵化和局限性,可以让学生不断地开拓新思维,不断地放宽眼界,让学生明白知识是活的。同时应注意,学科间的整合可在之前的基础上更新学生的学习模式,为之后学生在化学方面继续深造打好坚实的基础。

(六)注重知识讲解,感受化学思想

教师在上课前都会做各种准备,如明确本章的教学目标、设计教学方案以及教学活动的开展等。这样目标明确的教学,学生才会有目标地去学习,从而收获一定的知识,也可以提升教师的教学质量。教师在授课时,不仅要将知识传授给学生,还要引导学生学习化学中的精神和思想本质,引导学生多维度地去思考问题,不断地提升学生对化学的学习能力。例如,在学习“饮食中的有机化合物”相关知识后,教师可以引导学生将所学的知识用思维导图的形式将知识复习整合。在整合中不难发现:糖类、蛋白质、乙酸、乙醇等都是有机化合物,他们的用途也十分广泛。比如,乙醇不仅在酒类中占很大的比重,它也是易燃物品,可以做燃料;蛋白质不仅食物中有,人类的毛发和指甲中也含有,除此之外蚕丝的成分也是蛋白质,具有保温的功效,是珍贵的天然纺织原料。学生通过自己整理知识点,可以在头脑中形成一个条理清晰的知识体系,不仅可以提高学生的总结能力,还能提高学生的逻辑思维能力。也为学生后续复习提供了便利。

四、结语

学生的知识是不断积累的,学科素养也是不断锻炼出来的,教师不仅要激发学生的兴趣,调动学生的积极性,还要让学生学到更多的知识,提高学生学习的效率和水平。而把项目式教学法中融入核心素养,就可以使学生的能力和素养得到双重提高。

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