基于“学案”的项目式教学模式在高中化学复习课中的应用研究
作者: 王薇
[摘 要]文章针对复习课比较枯燥以及学生难以自主构建知识网络的问题,在吸收“学案”优势的基础上,将任务作为主线融合“学案”应用于“铁及其化合物”的复习课中,探究基于“学案”的项目式教学新模式。教学实践研究结果表明,基于“学案”的项目式教学能够引导学生构建知识网络,对所学知识进行巩固加深并应用,同时提高学生的课堂参与度,有效培养学生的核心素养。
[关键词]学案;项目式教学;复习课;高中化学
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2023)17-0064-04
《普通高中化学课程标准(2017 年版2020年修订)》在以发展化学学科核心素养为主旨,基于“素养为本”的教学理念,对课堂教学做出了一定的提示,尤其是在教学策略方面,提出要充分发挥核心概念对元素化合物学习的指导作用,重视开展高水平的实验探究活动,倡导真实问题情境的创设,激发学生学习化学的兴趣,促进学生学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力[1]。项目式教学以学生为主体,为教师实施“素养为本”的课堂教学提供了有效的组织形式,为提升学生的学科核心素养,使学生形成正确的观念、提升能力等指明了方向。目前针对知识复习和知识拓展等部分的教学,教师多采用讲授法这类比较传统的教学方法。传统教学方式下的复习课堂比较枯燥,学生在学习过程中对抽象化的知识较难理解,他们大多会采取机械记忆的方法,导致对知识的掌握不够牢固,不能很好地构建知识网络,对知识的探索兴趣和学习的积极性也比较低。为了解决这些问题,教师应转变自身的教育理念,对教育教学改革进行不断研究探索,挖掘适用于复习课和知识拓展课堂的教学模式,确保学生在学习过程中的主体地位,培养学生的学科核心素养。
基于“学案”的项目式教学,能把教师的教与学生的学有机结合起来,确保学生的主体地位,引导学生构建知识网络和迁移应用知识,有效提高教学效率,提升学生的自学能力和知识应用能力。该教学模式在保障学生学习主体地位的基础上,以任务为主线制订“学案”,充分发挥任务在学生学习中的引导作用。学生或自主完成,或与他人合作完成“学案”并进行展示,教师对学生在学习过程中的表现做出评价。本文构建了基于“学案”的项目式教学新模式。下面笔者以高中化学必修第一册第三章第一节“铁及其化合物”的复习课为例,阐述基于“学案”的项目式教学的内容、优势、流程,以及在高中化学复习课中的具体应用。
一、基于“学案”的项目式教学
“学案”一般以课时为单位,把课本中相应的内容和知识设计成书面填空的形式供学生作答。“学案”是教师在教学理论、新课程标准的指导下,根据学生的知识经验、认知结构、学习能力和心理特征等具体情况,为了指导学生完成学习任务、主动进行知识建构、更有效地掌握学科知识而设计编制的学习方案[2]。“学案”本着“学生为主体,教师为主导”的思想理念进行编写,注重培养学生的自主学习能力,提高课堂教学效率,符合当今课堂教学改革的要求。而在如今的教学中,“学案”似乎变成了需要学生独立去完成的学习材料。学生在教师的要求下填充“学案”中的内容,看似在主动学习,实际上仍然是在被动学习,学生对于“学案”中的内容并没有真正理解。学生在完成“学案”的过程中缺乏教师的引导和对知识的自主探索,同时缺少和同学、老师的沟通与交流,有的“学案”甚至沦为单纯的练习或作业。
为帮助学生独立自主地掌握教材内容、培养学生自主学习能力而出现的“学案”和以学生为主体、注重提升学生核心素养的项目式教学在确保学生的学习主体地位方面高度契合。项目式教学对学生来说是一种学习方式,对教师来说是一种教学模式。项目式教学是指教师给学生创设一个真实的情境,并围绕项目主题向学生发布项目任务,让学生以个人或者小组的形式进行探究,通过完成一系列学习任务,最终达成知识建构与能力提升的目标。项目式教学一般包括选定项目主题、项目拆解、活动探究、成果交流等环节。在设计项目主题时,应从教材中提取相关核心概念,再将其分解为知识点,每一个知识点对应主题情境中具体的一项,将整个情境中的各项归纳在一起,概括出名称作为项目主题。项目式教学的设计需要把握好各个要素之间的关系,进而设计出合适的项目任务。项目式教学任务对于学生的认知水平有一定的要求。在完成项目任务的过程中,学生容易因为任务过难而退缩,失去学习的兴趣,且在探究过程中容易脱离知识内容,故需要教师及时进行知识的梳理和正确的引导。
建构主义理论强调知识的获取是由认知主体参与的,学习活动的核心应该是学习者作为学习主体自己建构知识,而不是简单被动地接受信息;强调学习者在学习过程中对问题的研究和探索,在情境中充分理解知识并用来解决实际问题。基于“学案”的项目式教学模式充分吸收“学案”在教学中的作用,将“学案”和项目式教学进行融合,以项目任务作为主线,引导学生在情境中进行问题探究,而“学案”则作为学生建构和整理知识的学习材料。该教学模式完美地体现了建构主义理论的学习观。
基于“学案”的项目式教学的流程如图1所示。“学案”主要分为“预习案”“教学案”“巩固案”三部分。第一部分是“预习案”,在这部分学生需要提前围绕项目主题对已学的知识进行整理,为之后的自主学习提供知识支持。第二部分是“教学案”,在这部分学生需要根据项目任务进行探究,就解决任务问题和同学交流讨论,并进行方案设计;设计好方案后和同学合作实践并进行成果交流;最后将讨论结果在“学案”上进行整理。第三部分是“巩固案”,在这部分学生需要对本节课的内容进行知识梳理,构建知识网络,对本节课的相关知识进行系统建构。通过这样的教学模式,使得学生在项目情境下进行自主探究学习,并通过不断的沟通交流达到合作互助的目的。学生在学习过程中经过教师引导和不断地自我反思,不仅体会到了通过自主学习获得知识的成就感,还提升了解决问题的能力,实现了高阶思维的培养和学科核心素养的提升。
二、基于“学案”的项目式教学在高中化学复习课中的应用
“铁及其化合物”在高中化学中占据着极其重要的地位。铁及其化合物在生活中应用广泛,和我们的生活息息相关。从教材来看,铁金属元素的学习是高中第一次系统学习某一类金属元素,对于学生之后类比学习其他金属元素有着重要的作用,同时铁及其化合物的学习中涉及较多实验,对学生实验技能的提高有很大的帮助。“铁及其化合物”的复习课对学生在知识的理解和应用方面有着更高的要求。传统的复习教学仅仅是对学生已学知识进行复述,机械式地强化学生记忆,而在促进学生理解和应用方面收效甚微,也无法引导学生完成知识网络的构建。在基于“学案”的项目式教学中,学生在“学案”的引导下和教师的辅助下,通过自主探究或小组合作完成项目任务,不仅能够达到对知识的深度理解和灵活应用,实现一定的高阶思维目标,还可以提升学生的自主学习能力和学科核心素养。具体教学过程见图2。
(一)“预习案”整理已学知识
学生在之前的课堂中已经简单学习了铁及其化合物。在该环节中,学生根据学过的分类方法对铁及其化合物进行分类,并在“学案”中进行整理,在课堂中进行展示,阐述选择的分类方法以及分类的理由,由同学和老师进行评价。
(二)“教学案”解决任务
教师:刚才大家已经分享了自己关于铁及其化合物的分类方法,接下来我们来看“学案”,“学案”中为大家呈现了生活中常见补铁剂的成分表。请同学们通过自己的思考或与同学沟通交流,完成“学案”上的问题,并根据“学案”上提供的试剂设计实验方案,通过实验验证自己的猜想。
【“学案”问题】
1.哪类物质更适合做补铁剂?
2.铁的盐类物质中哪些更适合做补铁剂?
3.铁离子盐为什么能做补铁剂?
(为学生提供的实验试剂包括氯化铁溶液、过氧化氢溶液、碘化钾溶液、淀粉溶液、铁粉、硫氰化钾溶液、铁氰化钾溶液、菠菜研磨液、补铁剂等)
学生:人体吸收的铁元素主要是离子的形式,故铁的盐类物质更适合做补铁剂。
(实验用品中为学生提供了补铁剂和菠菜研磨液,设计实验验证补铁剂和菠菜中的铁元素主要以什么形式存在)
【实验1】学生向菠菜研磨液和补铁剂中先后滴加硫氰化钾溶液和铁氰化钾溶液。
【实验现象1】既有红色沉淀出现,又有蓝色沉淀出现。
【实验结论1】补铁物质中既存在三价铁离子,也存在二价铁离子。
教师:通过实验,我们发现补铁物质中既存在二价铁离子,也存在三价铁离子。我们知道人体血液中含有血红蛋白,血红蛋白中含有血红素,血红素中含有亚铁离子,所以人体贫血需要补的是二价铁离子。因此,含有二价铁离子的盐类物质更适合做补铁剂。那么铁离子盐为什么能做补铁剂?请大家根据“学案”上提供的试剂设计实验方案,进行解释说明,并将可行的方案整理于“学案”上。
【实验2】向氯化铁溶液中加入过量的铁粉,向其中滴入少量的硫氰化钾溶液,然后再滴入铁氰化钾溶液。
【实验现象2】溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色,加入硫氰化钾溶液后无血红色出现,滴入铁氰化钾后出现蓝色沉淀。
【实验结论2】三价铁离子被还原为二价铁离子;铁单质变为二价铁离子进入溶液中;三价铁离子具有氧化性。
【实验3】向氯化铁溶液中加入过氧化氢溶液。
【实验现象3】无明显现象。
【实验结论3】三价铁离子不具有还原性。
【实验4】向氯化铁溶液中滴加碘化钾溶液,然后加入淀粉溶液。
【实验现象4】溶液由棕黄色变为浅绿色,出现紫红色固体,加入淀粉溶液后溶液变蓝。
【实验结论4】三价铁离子被还原为二价铁离子;碘离子被氧化为碘单质;三价铁离子具有氧化性。
学生:铁离子盐能做补铁剂是因为三价铁离子具有氧化性,被还原为二价铁离子后被人体吸收,从而起到补铁的作用。我们在生活中最好选择含有二价铁离子的补铁物质。
在完成一系列任务的过程中,学生不仅解决了问题,获得了知识,同时还学会了研究物质性质的一般思路(见图3)。这对学生之后学习研究物质有很大的帮助。
(三)“巩固案”总结提升
该环节是对本节课的内容进行总结。通过总结,学生不仅能从价位方面优化铁的分类,还能够从宏观现象分析总结微观下铁离子间的关系,从宏观到微观,揭示反应实质,构建起本节内容的知识网络,使知识内容系统化。学生通过构建知识网络不仅能够达到更高阶的思维目标,对知识有更充分的理解,在知识间建起联系,还能够将知识更好地应用到生活和学习中。
三、教学反思
本节复习课应用了基于“学案”的项目式教学新模式。该教学模式最大的优势就是在确保学生课堂主体地位的前提下,将“学案”和项目式教学的优势进行充分的融合,实现二者的优势互补。该教学模式以任务为主线,以“学案”为支撑,对学生进行引导,让学生在学习过程中能够自主探索,及时反思,自主构建知识网络。同时在学习过程中,学生能够摸索出化学学习中常用的方案和解决问题的方法。该教学模式还注重课堂中的展示和评价,有利于学生思维的发散以及学生学习积极性的充分调动。总之,基于“学案”的项目式教学模式,在建构主义理论的支持下,充分体现了“以学生为主体”的教学理念,能够促进学生主动思考和解决问题,并通过合作交流锻炼学生的合作能力,同时在完成任务的过程中提升学生的知识迁移应用能力,达到更高阶的思维目标,提升学生的的学科核心素养。将这种教学模式更广泛地应用于高中化学课堂,对学生有着积极的作用,值得进一步的推广。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)[M].北京:人民教育出版社,2020.
[2] 关士伟,臧淑梅.学案设计的理论研究[J].教育探索,2005(8):28-30.