基于项目化学习的实验教学策略

徐密田

山东省莒南县坊前镇相邸初级中学

随着教育模式的不断革新，新课程改革强调培养学生的综合素质和实践能力。在这一背景下，项目化学习应运而生，并迅速成为教育领域的焦点。特别是在初中化学教学中，传统的知识灌输式教学模式已经无法满足培养学生创新思维和解决问题能力的需求。项目化学习通过整合课程内容与解决实际问题，为学生提供了一个更加动态的学习环境。学生通过参与真实的、有意义的项目活动，不仅可以加深对化学知识的理解，而且能够在探究中发展批判性思维与合作交流技能。此外，项目化学习的实施有助于突破课堂的局限，将学习与现实生活紧密联系，从而更好地促进学生科学素养的全面发展。因此，研究项目化学习在初中化学实验教学中的应用，对于推进教育改革、实现教育目标具有重要的理论价值和实践意义。

一、初中化学实验教学项目化学习的内涵

项目化学习在初中化学实验教学中的内涵体现在通过实际项目的设计与执行，让学生在真实的科学探究过程中学习知识和技能。以“燃烧的条件”实验为例，学生不仅要理解燃烧的基本理论知识，还要探究影响燃烧的条件。在项目化学习的框架下，学生被赋予了一个具体的任务——设计实验来验证燃烧所需的条件，在这一过程中，会涉及问题的提出、假设的构建、实验的设计与实施、结果的分析及结论的撰写。在这一教学模式下，教师的角色从知识的传授者转变为指导者和协助者，而学生则成为知识的主动探索者和实践者，这种学习方式强调深度学习与技能的发展，旨在培养学生的批判性思维、问题解决能力和终身学习能力。

二、项目化学习在初中化学教学中应用的意义

（一）能够拓展学生的自主学习空间

项目化学习在初中化学教学中的应用极大地拓展了学生的自主学习空间。这种教学策略赋予了学生主导学习过程的权利，鼓励学生自行设定学习目标、探索实验方法，并主动寻求解决问题的途径。例如，在“燃烧的条件”实验探究中，学生要自己设计实验方案，选择合适的材料，确定实验步骤，以及自主分析实验结果，这一系列活动迫使学生走出传统的学习模式，进入一个更广阔的学习领域，不仅要学习化学知识，还要学会如何学习。这样的自主学习过程不仅提高了学生解决实际问题的能力，而且促进了学生创新意识和终身学习能力的发展。

（二）能够提升学生的实践能力

在初中化学教学中，项目化学习的实施对提升学生的实践能力具有显著意义。以“燃烧的条件”实验为例，学生不仅能够从书本知识转向实际操作，还能亲自验证理论与实践之间的联系。在这一过程中，学生将亲身经历从构思实验、选择实验材料、操纵实验工具到记录实验数据、分析实验结果、提出结论的完整科学探究过程，这种由抽象到具体、从理论到实践的学习过程有效地锻炼了学生的动手能力，培养了学生运用科学知识解决实际问题的能力，并激发了学生对化学实验的兴趣，为学生的全面发展奠定了坚实的基础。

（三）能够培养学生的合作学习意识

当学生进行探究实验时，通常会被分组进行，这要求每位成员在实验探究的不同阶段分工合作，共同推动项目的进展。在这一合作过程中，学生不仅学会了沟通和协调，还学会了如何集思广益、共同解决问题。这种合作学习经验有助于学生建立团队合作意识，同时能够促进学生社交技能的提升。通过这种互助学习，学生能够更好地理解化学知识，培养适应未来社会需要的合作与交流能力。

三、项目化学习在初中化学教学中的应用策略

（一）立足化学课程目标，精心拟定项目主题

“燃烧的条件”实验的设计应该让学生理解燃烧发生的必要条件，包括可燃物、氧气和温度达到着火点。通过实验探究，学生可以观察到不同条件下燃烧反应的变化，从而深化对化学反应条件的认识。首先，项目主题的设计应该能够激发学生的探究兴趣。在“燃烧的条件”实验中，教师可以设置一系列的探究问题，如不同物质燃烧所需的最低温度是多少？氧气含量对燃烧速率有何影响？这些问题可以引导学生进行科学探究，发挥学生的创新思维和实验技能。其次，项目主题的拟定要考虑学生的实际操作能力。“燃烧的条件”实验可以从简单的蜡烛燃烧实验入手，逐步过渡到更复杂的化学物质燃烧实验，这样的递进设计既确保了实验的安全性，又符合学生的认知操作水平。再次，项目主题的设计应允许跨学科的链接。例如，“燃烧的条件”实验可以与物理学中的能量转化和转移、地理学中的自然灾害，如森林火灾等主题相结合，拓宽学生的知识视野。最后，项目主题的拟定还应考虑到实验的可行性和资源的可用性。立足于化学课程目标精心拟定项目主题，对实施项目化学习具有指导性作用。“燃烧的条件”实验项目主题设计应考虑到课程目标、学生兴趣、操作能力、跨学科联系以及实验的可行性，以确保学生在完成项目的同时达到课程学习的预期效果。

（二）创设趣味化学情境，优化项目主题导入

在项目化学习的教学策略中，创设一个趣味化的化学情境对激发学生的学习兴趣和提高学习效率至关重要，以“燃燒的条件”实验为例，教师可以通过构建情境来优化项目主题的导入，使学生在参与和体验中掌握核心化学概念。首先，教师可以设计一个相关的故事或情景，如探究古代人类如何发现火以及如何使用火，将学生带入一个既熟悉又充满好奇的历史环境中。在这一情境下，学生不仅能够学到化学知识，还能了解到科学与人类文明进步的紧密联系，从而激发学生深入探究的兴趣。再次，教师可以利用现代化的教学资源，如视频、模拟实验软件、互动白板等，来展示燃烧现象，引导学生思考燃烧背后的化学原理。这样的多媒体辅助手段可以增强学生的视觉体验，使抽象的化学概念形象化、直观化，更容易被学生理解和记忆。

在实验流程的设计上，教师可以将“燃烧的条件”实验设置为一个探险任务，让学生像科学家一样去寻找燃烧需要的条件。教师可以先进行一个简单的示范实验，如点燃蜡烛，并通过逐步遮挡蜡烛的氧气来引导学生观察并讨论火焰的变化。然后，学生可以分小组尝试使用不同的材料（如木片、纸张、酒精）进行燃烧实验，探究哪些条件是必不可少的。在实验过程中，教师应鼓励学生提出假设，进行预测，并记录实验观察结果，最终与小组成员共同分析实验结果，得出结论。这种实践活动不仅能够让学生亲身体验科学探究过程，还能培养学生的团队合作精神和沟通能力。教师还可以组织学生参与实验后的反思和讨论活动，如讨论燃烧对环境的影响、火灾的预防措施等，使学生能够将学到的知识与实际生活联系起来，进一步理解化学知识。创设有趣的化学情境和优化项目主题导入，能够极大地提升实验教学效果，使学生在轻松愉悦的氛围中掌握科学知识，发展实践能力，培养终身学习兴趣。

（三）合理构建学习小组，开展化学项目探究

在基于项目化学习的教学策略中，合理构建学习小组并开展化学项目探究是关键步骤，这要求教师不仅在小组构成上有所考虑，还要在项目探究的具体实施上进行精细规划。以“燃烧的条件”实验为例，以下是构建学习小组和开展项目探究的具体步骤：

1.构建学习小组。

教师要根据学生的性格、学习能力和合作倾向将全班学生分配到不同的小组，每组4～5名学生为宜。分组时，应力求学生之间能力互补，确保每个小组都有能够引导探究的“领头羊”，同时有需要更多指导的学生。教师应明确小组合作原则，如尊重、倾听、分工合作和共享信息等，确保每位成员都了解自己的角色与责任。

2.明确项目探究目标。

在“燃烧的条件”项目开始之前，教师要明确项目探究目标：理解燃烧的三个必要条件——可燃物、氧气和温度达到着火点，探究这些条件如何影响燃烧过程。

3.项目探究过程。

实验前准备：在开展“燃烧的条件”项目探究之前，教师要对学生进行详尽的实验前准备指导，包括对实验所需材料的介绍和设备的展示。必备材料如蜡烛、不同大小的玻璃瓶以及铁丝网等，都需要向学生清晰说明其用途和操作方法。同时，教师必须强调实验安全，确保学生正确使用实验器材，特别是在点燃蜡烛和处理燃烧物品时的安全规程。教师还应教授学生如何在实验中采取预防措施，如保持实验台的整洁、使用防护眼镜和手套，以及了解紧急情况下的应急措施。这一阶段的准备工作是成功开展项目化探究的基础，有助于确保学生在一个安全、有序的环境中进行实验活动。

（1）实验一：燃烧需要可燃物。

在“燃烧的条件”实验第一阶段，学生将研究不同燃料的燃烧特性。实验开始时，小组成员准备了多种燃料：干燥的木片、普通纸张以及少量酒精。首先，学生观察并记录每种燃料在室温下的初始状态；其次，点燃这些燃料，并仔细观察各自的点燃难易度、火焰的颜色、大小及燃烧速率。学生要详细记录每种燃料燃烧时的特点，如木片燃烧时的裂纹声、纸张快速被火焰吞噬的情形以及酒精产生蓝色火焰等。实验结束后，小组成员对比不同燃料的燃烧情况，讨论哪些燃料更易燃烧，哪些燃料燃烧时释放更多的热量，以及这些观察结果如何反映燃料的化学特性。通过这一实验，学生将加深对燃烧反应及燃料性质的理解，培养实验操作能力和分析能力。

（2）實验二：燃烧需要氧气。

在“燃烧的条件”的第二阶段，学生将探索氧气对燃烧过程的重要性。实验开始前，学生点燃一支蜡烛并仔细观察其稳定燃烧的火焰。随后，学生小心地将一个透明玻璃瓶倒置，覆盖在燃烧的蜡烛上，密切观察火焰随着氧气逐渐耗尽而发生的变化：火焰由旺盛逐渐变弱，颜色从明亮的蓝黄色变为暗淡的红色，并最终熄灭。在此过程中，小组成员应详细记录火焰大小、颜色及燃烧时间的变化，并拍摄或绘制火焰变化的图像。实验后，小组成员基于观察数据讨论燃烧过程中氧气的作用，并推断氧气为何是燃烧不可缺少的条件。这一实验不仅锻炼了学生的观察记录能力，而且加深了学生对燃烧条件的理解。

（3）实验三：燃烧需要温度达到着火点。

在项目化学习的框架下，实验第三阶段的焦点是探究燃烧反应需要达到一定的温度这一条件。学生通过实验直观体验温度对燃烧过程的影响，进而加深对燃烧概念的理解。在这一实验中，小组成员要安置好蜡烛或其他指定燃料，并点燃，然后使用温度计测量并记录不同高度上方的温度数据，这样可以确定火焰不同区域的温度范围。为了确保实验的准确性，每次测量时，温度计的位置要保持一致，而且所有测量都应在相同的环境条件下进行。例如，学生可能会发现，只有当温度计靠近火焰时，温度才足够高，以维持燃烧，而在一定的高度之上，温度过低，不足以引燃新的燃料。

此外，小组成员可以探讨如何利用测得的温度数据来解释燃烧的物理机制和化学机制，以及在实际情况下如何控制火势、预防火灾。通过这一系列的操作，学生不仅能够亲身体会科学探究的过程，还能培养分析能力和解决问题的能力，这是项目化学习策略在教学中应用的重要意义所在。

4.数据记录与分析。

每个小组都要详细记录实验数据，包括燃料的种类、火焰的大小、燃烧的持续时间等，并利用这些数据来分析燃烧条件的影响。

5.项目探究报告。

探究实验结束后，学生要撰写一份探究报告，总结实验结果，得出结论，并讨论燃烧条件对实际生活的意义，如消防安全知识等。报告还应包括实验中可能出现的问题以及对未来探究的建议。

（四）总结项目学习经验，升华项目探究成果

在“燃烧的条件”项目化学习实验教学中，总结项目学习经验和升华探究成果是整个学习过程的关键环节。学生完成探究实验任务后，应在小组内部共同回顾整个实验过程，讨论每个步骤中的发现、问题和解决策略，这一过程不仅帮助学生巩固了对燃烧条件概念的理解，而且使学生学会如何从实践中提炼知识，形成更深入的学习反思。教师在此过程中应引导学生有效地表达自己的观点，鼓励学生对实验结果进行批判性分析，并将实验所学应用到更广泛的科学和日常生活情境中。最终，学生将通过展示报告或口头报告的形式，向全班展示项目成果，实现知识的分享和经验的交流，营造良好的班级学习氛围。

四、结语

在项目化学习下的探究实验教学过程中，笔者逐渐探索出“创设情境、生成问题—讨论交流、设计方案—实验探究、收集证据—展示交流、评价反馈—拓展应用、达标提升”实验课堂教学流程。通过实践探索“燃烧的条件”实验教学中的项目化学习策略，彰显了该方法在激发学生主动学习与提升其实践技能方面的显著效益。项目化学习的深度应用不仅局限于提高学生的学习成绩，更重要的是培养学生的科学探究精神、创新思维以及团队协作能力。实践表明，将项目化学习融入化学教学不仅有助于学生理解复杂的科学概念，还能锻炼其将理论知识应用于解决现实问题的能力。因此，推广基于项目化学习的教学策略，对实现教育改革目标，特别是在培养学生全面科学素养方面，具有不可替代的重要价值。