高中化學項目教學模式探索

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［摘要］基于KWL策略的項目教學是將項目教學與KWL策略有效結合，充分發揮各自優勢，幫助學生有意義地建構系統化知識的一種教學模式。此模式以項目教學活動為明線，將KWL策略作為暗線，隱藏于項目活動中，把教學進程分為“基于素養確定目標”“情境導入引出問題”“拆解任務實踐探究”“成果展示評價反思”四個環節。以“探究酸雨”的教學案例為例，基于KWL策略的項目教學能夠在激發學習興趣的同時，幫助學生有效建構知識體系，發展學生化學核心素養。

［關鍵詞］知識體系;核心素養;項目教學;KWL策略;高中化學

化學是一門建立在分子、原子基礎上的學科。［1］化學涉及的元素、物質種類繁多，知識龐雜、瑣碎。針對元素化合類知識，傳統教學模式的基本教學思路是抓住某一元素化合物，以模塊化的形式引導學生從物質的組成、性質、制備、用途等方面進行學習。學生的學習方式偏向于機械記憶，很多學生出現學習困難、缺乏學習興趣、所學知識碎片化嚴重等問題，難以建立完整的知識體系。［2］為解決以上問題，教師需要轉變傳統的教學理念，探索合適的教學模式，充分發揮學生的主體作用，使學生在掌握理論知識的基礎上運用所學知識解決實際問題，不斷培養創新精神和實踐能力，促進學科核心素養的培養。［3］在以學生為主體的基本原則之下，將KWL策略的學生主體性、知識系統性特征與項目教學模式的學生主體性、任務驅動性特征有效結合，探索出一種基于KWL策略的項目教學模式，可以在使元素化合類知識的教學變得生動有趣的同時，引導學生積極主動地構建相關的知識體系，避免知識碎片化。基于KWL策略的項目教學模式注重對學生能力的培養，可以實現逐步發展學生學科核心素養的目標。本文在介紹基于KWL策略的項目教學模式內涵、優勢與設計原則的基礎上，以高中化學為例，展示了“探究酸雨”的KWL策略項目教學案例。

一、基于KWL策略的項目教學

KWL是指已知(Know)、想知(Wonder)和所學(Learn)。KWL策略是以認知心理學和建構主義為基礎，以學生為本的一種教學策略，它變傳統的灌輸式教學為學生主動建構，不僅節省了教學時間，還提高了教學效率。教師不再是課堂的主導者和決策者，而是引導者和咨詢者;學生不再是被動學習的“他者”，而是意義構建的主體。［4］KWL策略的實施分為三個步驟:編制KWL表格、構建學習小組和填寫KWL表格。項目教學是以具體的項目為依托，以學生為主體，在有意義的問題情境里，讓學生通過完成項目任務建構完備的科學理論知識和方法體系。［5］教師根據具體的教學內容設計項目活動，在項目活動中創設真實的問題情境，并融入知識、技能與方法，學生通過完成任務、解決問題建構相關知識與方法的體系。因此，項目教學對激發學生的興趣、培養學生的實踐創新與遷移應用能力、發展學生的化學核心素養有獨特的功能與價值。［6］基于KWL策略的項目教學是將項目教學與KWL策略有效結合，充分發揮各自優勢，幫助學生有意義地建構系統化知識的一種教學模式。此模式以項目教學活動為明線，將KWL策略作為暗線，隱藏于項目活動中，把教學進程分為“基于素養確定目標”“情境導入引出問題”“拆解任務實踐探究”“成果展示評價反思”四個環節，如圖1所示。學生利用KWL策略回顧已有知識經驗(K)，并在已有經驗的基礎上學習新知識(W)，將已有知識經驗與新知識建立聯系。新舊知識通過同化和順應等一系列認知過程達到平衡，完成新知識的意義建構，使知識系統化。KWL策略以具體的項目為依托，將前后相連的知識整合于項目之中，采用項目教學模式進行系統化的課程實施。學生通過完成項目任務構建項目承載的知識體系，并在解決真實情景中的一系列問題的過程中不斷發展創新精神、實踐能力及合作探究能力，促進化學核心素養的發展。這種基于真實情境的教學模式不僅能激發學生學習化學的興趣，提高學習主動性，還可以幫助學生構建知識體系，避免知識碎片化，提高學生利用理論知識解決真實問題的能力，將被動的學習過程轉變成積極主動建構知識體系、塑造核心素養的過程。第一，基于素養確定目標。這是教學活動的初始環節，其主體是教師，屬于課前準備環節。教師在課前根據課程標準、核心素養要求及學生已有的知識經驗，確定項目教學活動的主題及教學目標，達到對教師專業素養的要求。項目主題選得好，目標確定得準確，對教學活動的展開影響就大。第二，情境導入引出問題。這是教學活動的關鍵環節，其主體是學生。教師根據教學目標及項目主題設計真實的問題情境，引導學生回憶與之相關的已有知識經驗(即引導學生使用K策略)，并鼓勵學生在已有知識經驗的基礎上大膽提出疑問，交流和表達與之相關的想要學習、解決的新知識、新問題(即鼓勵學生使用W策略)。教師根據學生的已知與想知總結引出項目驅動性問題。這一過程可以不斷發展學生的提問能力。第三，拆解任務實踐探究。這是項目教學活動的主要環節。學生在真實問題驅動下進行實踐探究活動，根據已知與想知將問題拆解成一個個子任務，并進一步根據已知與探究實踐活動完成子任務，最終解決問題。學生在完成任務、解決問題的過程中構建任務和問題承載的知識體系，不斷增強創新精神、探究意識與實踐能力，逐步發展核心素養。第四，成果展示評價反思。這是教學活動的最后環節，其主體可以是教師，也可以是學生;評價方式也是多元的，包括教師評價、學生自評與小組互評等多種方式。學生在總結本活動學到的知識(即使用L策略)的基礎上進行成果展示、交流表達，并相互評價，不斷發展反思能力及科學觀念。此外，評價要注重過程性、多樣化與多元性。

二、基于KWL策略的項目教學

在高中化學教學中的案例設計“酸雨的探究”是2019年人教版普通高中化學必修2第五章第二節中“酸雨及防治”和“研究與實踐”中“測定雨水的pH”的內容。［7］“酸雨的探究”一節包括了“硫及其化合物”“氮及其化合物”及它們之間的轉化等知識，內容較多、較繁雜。傳統的教學只是簡單講解酸雨的形成、危害及防治，并沒有涉及太多含硫、氮元素的化合物及轉化。［8］在學習本節課之前，學生已經學習了“硫和二氧化硫、硫酸、氮氣、一氧化氮和二氧化氮、硝酸”等內容，但都是以模塊的方式學習的，接收到的知識較瑣碎，沒有形成完整的知識體系。本文以“探究酸雨”為項目主題，探討KWL策略。回顧已知:酸雨的pH范圍，酸雨的主要物質，構成酸雨的主要物質的來源，二氧化硫相關知識，氮氧化物相關知識，酸雨的危害的相關新聞，通過減少工廠廢氣的策略防治酸雨。探究解決未知:構成酸雨的主要物質的其他來源。硫和氮元素是怎樣形成酸雨的?怎樣有效防治酸雨?工廠怎樣處理這些廢氣?這些物質能不能再利用變廢為寶?項目活動以“酸雨的形成—危害—防治”為主線，將“硫及其化合物”“氮及其化合物”及相互轉化關系隱含于項目活動中，將已知與未知連成知識體系，使學生充分了解酸雨的形成、危害與防治等基礎知識，鞏固硫及其化合物以及氮及其化合物的相互轉化，構建相關的知識體系，達成知識理解層面的目標。學生通過合作探究酸雨的成因以及小組討論研究酸雨的防治措施，進一步發展合作探究能力及科學探究與創新意識素養，達成知識遷移、創新層面的目標。學生通過了解酸雨的危害及防治方法，體會化學的利與弊，不斷發展科學態度與社會責任素養。具體教學流程如表1所示。從新課程標準指出的化學核心素養五個維度來看，學生不僅能描述實驗現象，還能以微觀符號表示反應原理，發展宏觀辨識與微觀探析素養。學生在解釋現象和梳理知識脈絡以及對應關系整理的過程中發展證據推理與模型認知素養，在實驗方案設計、實驗探究過程以及對成果的評價反思過程中能考慮到多方面的因素，發展科學探究與創新意識素養。通過探究變廢為寶、從源頭防治酸雨，學生體會了化學的利與弊，不斷發展學生的科學態度與社會責任素養。

三、結語

基于KWL策略的項目式教學模式的最大優勢是有效將KWL策略與項目教學的優點特征結合起來。真實問題及項目任務的驅動能激發學生的學習主動性，使整個教學達到學習主動化、知識結構化的功能。學生通過運用KWL策略回顧已知、解決未知、獲得新知，在解決問題的過程中完成知識體系的主動構建，培養了創新精神與實踐能力，有效提高了運用理論知識解決實際問題的能力，并進一步發展了化學核心素養。總之，基于KWL策略的項目教學在充分尊重學生主體性的基礎上，極大地提高了學生的學習興趣及所學知識的系統化程度，學生在積極主動學習的過程中實現了實踐能力、創新精神以及化學核心素養的良好發展。

參考文獻:

［1］教育部．普通高中化學課程標準(2017年版)［S］．北京:人民教育出版社，2018:16－18，45－54．

［2］吳晗清，孫年冬，李琳娜．基于ATDE的項目式化學教學模式探析———以“從鋁土礦到鋁合金”為例［J］．化學教學，2019(2):38．

［3］于少華，林博嬌，王磊，等．化學核心素養背景下的元素化合物教學改進［J］．化學教育(中英文)，2020(5):60－65．

［4］王莎，柴紅梅，徐萬元．“KWL”教學策略在中學化學教學中的設計研究［J］．中學化學教學參考，2018(22):30－31．

［5］宋立棟，劉翠，王磊，等．基于項目式教學的含硫物質轉化復習教學設計與實施［J］．化學教育(中英文)，2019(19):37－40．

［6］陳穎，王磊，徐敏，等．高中化學項目教學案例———探秘神奇的醫用膠［J］．化學教育(中英文)，2018(19):8－14．

［7］張力軍．STS在《酸雨》教學中的實踐［J］．新疆石油教育學院學報，2005(1):68－70．

［8］劉廣宏．“酸雨”教學的實踐與思考［J］．化學教學，2005(12):34－35．

作者:林川滟 楚剛輝 單位:喀什大學化學與環境科學學院