基于項目化學習的實驗教學策略

徐密田

山東省莒南縣坊前鎮相邸初級中學

隨著教育模式的不斷革新，新課程改革強調培養學生的綜合素質和實踐能力。在這一背景下，項目化學習應運而生，并迅速成為教育領域的焦點。特別是在初中化學教學中，傳統的知識灌輸式教學模式已經無法滿足培養學生創新思維和解決問題能力的需求。項目化學習通過整合課程內容與解決實際問題，為學生提供了一個更加動態的學習環境。學生通過參與真實的、有意義的項目活動，不僅可以加深對化學知識的理解，而且能夠在探究中發展批判性思維與合作交流技能。此外，項目化學習的實施有助于突破課堂的局限，將學習與現實生活緊密聯系，從而更好地促進學生科學素養的全面發展。因此，研究項目化學習在初中化學實驗教學中的應用，對于推進教育改革、實現教育目標具有重要的理論價值和實踐意義。

一、初中化學實驗教學項目化學習的內涵

項目化學習在初中化學實驗教學中的內涵體現在通過實際項目的設計與執行，讓學生在真實的科學探究過程中學習知識和技能。以“燃燒的條件”實驗為例，學生不僅要理解燃燒的基本理論知識，還要探究影響燃燒的條件。在項目化學習的框架下，學生被賦予了一個具體的任務——設計實驗來驗證燃燒所需的條件，在這一過程中，會涉及問題的提出、假設的構建、實驗的設計與實施、結果的分析及結論的撰寫。在這一教學模式下，教師的角色從知識的傳授者轉變為指導者和協助者，而學生則成為知識的主動探索者和實踐者，這種學習方式強調深度學習與技能的發展，旨在培養學生的批判性思維、問題解決能力和終身學習能力。

二、項目化學習在初中化學教學中應用的意義

（一）能夠拓展學生的自主學習空間

項目化學習在初中化學教學中的應用極大地拓展了學生的自主學習空間。這種教學策略賦予了學生主導學習過程的權利，鼓勵學生自行設定學習目標、探索實驗方法，并主動尋求解決問題的途徑。例如，在“燃燒的條件”實驗探究中，學生要自己設計實驗方案，選擇合適的材料，確定實驗步驟，以及自主分析實驗結果，這一系列活動迫使學生走出傳統的學習模式，進入一個更廣闊的學習領域，不僅要學習化學知識，還要學會如何學習。這樣的自主學習過程不僅提高了學生解決實際問題的能力，而且促進了學生創新意識和終身學習能力的發展。

（二）能夠提升學生的實踐能力

在初中化學教學中，項目化學習的實施對提升學生的實踐能力具有顯著意義。以“燃燒的條件”實驗為例，學生不僅能夠從書本知識轉向實際操作，還能親自驗證理論與實踐之間的聯系。在這一過程中，學生將親身經歷從構思實驗、選擇實驗材料、操縱實驗工具到記錄實驗數據、分析實驗結果、提出結論的完整科學探究過程，這種由抽象到具體、從理論到實踐的學習過程有效地鍛煉了學生的動手能力，培養了學生運用科學知識解決實際問題的能力，并激發了學生對化學實驗的興趣，為學生的全面發展奠定了堅實的基礎。

（三）能夠培養學生的合作學習意識

當學生進行探究實驗時，通常會被分組進行，這要求每位成員在實驗探究的不同階段分工合作，共同推動項目的進展。在這一合作過程中，學生不僅學會了溝通和協調，還學會了如何集思廣益、共同解決問題。這種合作學習經驗有助于學生建立團隊合作意識，同時能夠促進學生社交技能的提升。通過這種互助學習，學生能夠更好地理解化學知識，培養適應未來社會需要的合作與交流能力。

三、項目化學習在初中化學教學中的應用策略

（一）立足化學課程目標，精心擬定項目主題

“燃燒的條件”實驗的設計應該讓學生理解燃燒發生的必要條件，包括可燃物、氧氣和溫度達到著火點。通過實驗探究，學生可以觀察到不同條件下燃燒反應的變化，從而深化對化學反應條件的認識。首先，項目主題的設計應該能夠激發學生的探究興趣。在“燃燒的條件”實驗中，教師可以設置一系列的探究問題，如不同物質燃燒所需的最低溫度是多少？氧氣含量對燃燒速率有何影響？這些問題可以引導學生進行科學探究，發揮學生的創新思維和實驗技能。其次，項目主題的擬定要考慮學生的實際操作能力?！叭紵臈l件”實驗可以從簡單的蠟燭燃燒實驗入手，逐步過渡到更復雜的化學物質燃燒實驗，這樣的遞進設計既確保了實驗的安全性，又符合學生的認知操作水平。再次，項目主題的設計應允許跨學科的鏈接。例如，“燃燒的條件”實驗可以與物理學中的能量轉化和轉移、地理學中的自然災害，如森林火災等主題相結合，拓寬學生的知識視野。最后，項目主題的擬定還應考慮到實驗的可行性和資源的可用性。立足于化學課程目標精心擬定項目主題，對實施項目化學習具有指導性作用?！叭紵臈l件”實驗項目主題設計應考慮到課程目標、學生興趣、操作能力、跨學科聯系以及實驗的可行性，以確保學生在完成項目的同時達到課程學習的預期效果。

（二）創設趣味化學情境，優化項目主題導入

在項目化學習的教學策略中，創設一個趣味化的化學情境對激發學生的學習興趣和提高學習效率至關重要，以“燃燒的條件”實驗為例，教師可以通過構建情境來優化項目主題的導入，使學生在參與和體驗中掌握核心化學概念。首先，教師可以設計一個相關的故事或情景，如探究古代人類如何發現火以及如何使用火，將學生帶入一個既熟悉又充滿好奇的歷史環境中。在這一情境下，學生不僅能夠學到化學知識，還能了解到科學與人類文明進步的緊密聯系，從而激發學生深入探究的興趣。再次，教師可以利用現代化的教學資源，如視頻、模擬實驗軟件、互動白板等，來展示燃燒現象，引導學生思考燃燒背后的化學原理。這樣的多媒體輔助手段可以增強學生的視覺體驗，使抽象的化學概念形象化、直觀化，更容易被學生理解和記憶。

在實驗流程的設計上，教師可以將“燃燒的條件”實驗設置為一個探險任務，讓學生像科學家一樣去尋找燃燒需要的條件。教師可以先進行一個簡單的示范實驗，如點燃蠟燭，并通過逐步遮擋蠟燭的氧氣來引導學生觀察并討論火焰的變化。然后，學生可以分小組嘗試使用不同的材料（如木片、紙張、酒精）進行燃燒實驗，探究哪些條件是必不可少的。在實驗過程中，教師應鼓勵學生提出假設，進行預測，并記錄實驗觀察結果，最終與小組成員共同分析實驗結果，得出結論。這種實踐活動不僅能夠讓學生親身體驗科學探究過程，還能培養學生的團隊合作精神和溝通能力。教師還可以組織學生參與實驗后的反思和討論活動，如討論燃燒對環境的影響、火災的預防措施等，使學生能夠將學到的知識與實際生活聯系起來，進一步理解化學知識。創設有趣的化學情境和優化項目主題導入，能夠極大地提升實驗教學效果，使學生在輕松愉悅的氛圍中掌握科學知識，發展實踐能力，培養終身學習興趣。

（三）合理構建學習小組，開展化學項目探究

在基于項目化學習的教學策略中，合理構建學習小組并開展化學項目探究是關鍵步驟，這要求教師不僅在小組構成上有所考慮，還要在項目探究的具體實施上進行精細規劃。以“燃燒的條件”實驗為例，以下是構建學習小組和開展項目探究的具體步驟：

1.構建學習小組。

教師要根據學生的性格、學習能力和合作傾向將全班學生分配到不同的小組，每組4～5名學生為宜。分組時，應力求學生之間能力互補，確保每個小組都有能夠引導探究的“領頭羊”，同時有需要更多指導的學生。教師應明確小組合作原則，如尊重、傾聽、分工合作和共享信息等，確保每位成員都了解自己的角色與責任。

2.明確項目探究目標。

在“燃燒的條件”項目開始之前，教師要明確項目探究目標：理解燃燒的三個必要條件——可燃物、氧氣和溫度達到著火點，探究這些條件如何影響燃燒過程。

3.項目探究過程。

實驗前準備：在開展“燃燒的條件”項目探究之前，教師要對學生進行詳盡的實驗前準備指導，包括對實驗所需材料的介紹和設備的展示。必備材料如蠟燭、不同大小的玻璃瓶以及鐵絲網等，都需要向學生清晰說明其用途和操作方法。同時，教師必須強調實驗安全，確保學生正確使用實驗器材，特別是在點燃蠟燭和處理燃燒物品時的安全規程。教師還應教授學生如何在實驗中采取預防措施，如保持實驗臺的整潔、使用防護眼鏡和手套，以及了解緊急情況下的應急措施。這一階段的準備工作是成功開展項目化探究的基礎，有助于確保學生在一個安全、有序的環境中進行實驗活動。

（1）實驗一：燃燒需要可燃物。

在“燃燒的條件”實驗第一階段，學生將研究不同燃料的燃燒特性。實驗開始時，小組成員準備了多種燃料：干燥的木片、普通紙張以及少量酒精。首先，學生觀察并記錄每種燃料在室溫下的初始狀態；其次，點燃這些燃料，并仔細觀察各自的點燃難易度、火焰的顏色、大小及燃燒速率。學生要詳細記錄每種燃料燃燒時的特點，如木片燃燒時的裂紋聲、紙張快速被火焰吞噬的情形以及酒精產生藍色火焰等。實驗結束后，小組成員對比不同燃料的燃燒情況，討論哪些燃料更易燃燒，哪些燃料燃燒時釋放更多的熱量，以及這些觀察結果如何反映燃料的化學特性。通過這一實驗，學生將加深對燃燒反應及燃料性質的理解，培養實驗操作能力和分析能力。

（2）實驗二：燃燒需要氧氣。

在“燃燒的條件”的第二階段，學生將探索氧氣對燃燒過程的重要性。實驗開始前，學生點燃一支蠟燭并仔細觀察其穩定燃燒的火焰。隨后，學生小心地將一個透明玻璃瓶倒置，覆蓋在燃燒的蠟燭上，密切觀察火焰隨著氧氣逐漸耗盡而發生的變化：火焰由旺盛逐漸變弱，顏色從明亮的藍黃色變為暗淡的紅色，并最終熄滅。在此過程中，小組成員應詳細記錄火焰大小、顏色及燃燒時間的變化，并拍攝或繪制火焰變化的圖像。實驗后，小組成員基于觀察數據討論燃燒過程中氧氣的作用，并推斷氧氣為何是燃燒不可缺少的條件。這一實驗不僅鍛煉了學生的觀察記錄能力，而且加深了學生對燃燒條件的理解。

（3）實驗三：燃燒需要溫度達到著火點。

在項目化學習的框架下，實驗第三階段的焦點是探究燃燒反應需要達到一定的溫度這一條件。學生通過實驗直觀體驗溫度對燃燒過程的影響，進而加深對燃燒概念的理解。在這一實驗中，小組成員要安置好蠟燭或其他指定燃料，并點燃，然后使用溫度計測量并記錄不同高度上方的溫度數據，這樣可以確定火焰不同區域的溫度范圍。為了確保實驗的準確性，每次測量時，溫度計的位置要保持一致，而且所有測量都應在相同的環境條件下進行。例如，學生可能會發現，只有當溫度計靠近火焰時，溫度才足夠高，以維持燃燒，而在一定的高度之上，溫度過低，不足以引燃新的燃料。

此外，小組成員可以探討如何利用測得的溫度數據來解釋燃燒的物理機制和化學機制，以及在實際情況下如何控制火勢、預防火災。通過這一系列的操作，學生不僅能夠親身體會科學探究的過程，還能培養分析能力和解決問題的能力，這是項目化學習策略在教學中應用的重要意義所在。

4.數據記錄與分析。

每個小組都要詳細記錄實驗數據，包括燃料的種類、火焰的大小、燃燒的持續時間等，并利用這些數據來分析燃燒條件的影響。

5.項目探究報告。

探究實驗結束后，學生要撰寫一份探究報告，總結實驗結果，得出結論，并討論燃燒條件對實際生活的意義，如消防安全知識等。報告還應包括實驗中可能出現的問題以及對未來探究的建議。

（四）總結項目學習經驗，升華項目探究成果

在“燃燒的條件”項目化學習實驗教學中，總結項目學習經驗和升華探究成果是整個學習過程的關鍵環節。學生完成探究實驗任務后，應在小組內部共同回顧整個實驗過程，討論每個步驟中的發現、問題和解決策略，這一過程不僅幫助學生鞏固了對燃燒條件概念的理解，而且使學生學會如何從實踐中提煉知識，形成更深入的學習反思。教師在此過程中應引導學生有效地表達自己的觀點，鼓勵學生對實驗結果進行批判性分析，并將實驗所學應用到更廣泛的科學和日常生活情境中。最終，學生將通過展示報告或口頭報告的形式，向全班展示項目成果，實現知識的分享和經驗的交流，營造良好的班級學習氛圍。

四、結語

在項目化學習下的探究實驗教學過程中，筆者逐漸探索出“創設情境、生成問題—討論交流、設計方案—實驗探究、收集證據—展示交流、評價反饋—拓展應用、達標提升”實驗課堂教學流程。通過實踐探索“燃燒的條件”實驗教學中的項目化學習策略，彰顯了該方法在激發學生主動學習與提升其實踐技能方面的顯著效益。項目化學習的深度應用不僅局限于提高學生的學習成績，更重要的是培養學生的科學探究精神、創新思維以及團隊協作能力。實踐表明，將項目化學習融入化學教學不僅有助于學生理解復雜的科學概念，還能鍛煉其將理論知識應用于解決現實問題的能力。因此，推廣基于項目化學習的教學策略，對實現教育改革目標，特別是在培養學生全面科學素養方面，具有不可替代的重要價值。