衡阳县第五中学 黄桦
摘要:在高中化学核心素养体系中,科学思维是学生解读化学现象、探寻反应规律、解决实际化学问题的关键能力。传统化学课堂多以知识讲授为主,容易造成学生知识掌握零散、实验探究流于形式、思维培养不够深入等问题,很难达成高阶思维培育的教学目标。本文以人教版高中化学教材为依托,结合项目式教学的实践优势,探索适配科学思维培养的案例开发方法,循序渐进培养学生的化学思维能力,为高中化学素养课堂建设提供实践参考。
关键词:科学思维;高中化学;项目式教学;案例开发
新版高中化学课程标准明确,课堂教学要落实学科核心素养,着重发展学生科学思维,让学生借助实验现象与数据推导化学规律,搭建知识模型,学会处理生活、生产中的实际化学问题。传统授课模式难以充分实现这类培养目标,而项目式教学以真实化学情境为载体,搭配梯度化探究任务开展学习,刚好能弥补这一不足。教师可结合人教版教材,设计适配本校学生情况、可直接落地的项目学习案例,打通课本知识点与素养培养要求,让学生在完整探究流程中同步夯实化学基础,锻炼逻辑思考能力。
一、依托教材真实情境,培育证据推理思维
证据推理是化学学习最基础的科学思维,核心是让学生依托实验现象与数据,推导化学原理、判断物质性质,摆脱主观臆断的学习习惯。在项目案例设计中,教师可充分挖掘教材中的生活与工业场景,设置层层递进的探究任务,让学生在完整的探究流程中锻炼推理能力。
以必修第二册“硫及其化合物”为例,可设计“工业二氧化硫尾气净化与污染治理”教学项目。教材系统介绍了二氧化硫的各类化学性质与工业污染危害,但传统教学多是碎片化讲解知识,学生难以形成系统思维。本次项目以“设计高性价比的SO2尾气净化方案”为核心任务,让学生自主开展对照实验,探究氢氧化钠溶液、氨水、石灰乳对二氧化硫的吸收效果,记录不同试剂、不同浓度对应的实验现象与尾气残留数据。学生结合实验所得证据对比分析,总结出不同净化试剂的优劣,再结合酸碱反应、氧化还原反应等教材核心知识,验证方案的可行性。这种实操探究的模式,能有效纠正学生死记硬背的学习方式,逐步养成以实证为依据的推理思维。
二、立足教材探究实验,培育创新辩证思维
创新思维与辩证思维属于高阶科学思维,要求学生不局限于教材固有结论,敢于主动质疑、优化实验方案,多角度辩证分析实际问题。人教版教材收录了大量经典化学实验,但部分实验存在试剂消耗量大、实验现象干扰多、易产生污染等不足,以此为切入点设计项目任务,能够很好培养学生的创新与辩证思维。
以必修第一册“铁及其化合物的性质”教学为例,可开发“铁化合物转化实验改进与铁质物品防锈方案设计”项目。教材原有实验仅能简单验证Fe2+与Fe3+的转化规律,操作流程固定,探究空间较小。学生先完成教材基础实验,结合实验过程发现问题,针对空气氧化干扰、试剂浪费等短板自主优化实验方案,通过无氧操作、微量试剂实验等方式提升实验精准度。同时,学生结合教材中铁的腐蚀与防护知识,对比分析涂漆、镀锌、牺牲阳极保护法等不同防锈手段的优缺点,结合生活场景筛选适配方案,在优化创新、对比辨析的过程中打破固化思维,提升科学思维的全面性。
结语
依托人教版高中化学课本设计项目式教学案例,能打通课本知识点与学科素养培养要求,弥补常规课堂对学生思维训练薄弱的短板。文章结合实验探究、实践创新两条思路搭建教学项目,循序渐进锻炼学生证据推导、创新思辨等化学核心思维。后续教学实践可深度挖掘课本素材,细化项目分层任务,健全思维素养评价体系。把项目式学习常态化引入化学课堂,有助于推进课堂模式革新,改变以往只侧重知识讲授的授课形式,全面发展学生综合能力与科学思维。