信息技術(shù)與化學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)融合的教學(xué)實(shí)踐與研究*
——以“探秘神奇的醫(yī)用膠”為例

黃明蒼

(福建省泉州市第七中學(xué) 福建 泉州 362000)

引言

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)2017年版》中指出：重視開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，倡導(dǎo)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[1]。所謂核心素養(yǎng)就是在化學(xué)教學(xué)中，不僅要“授人以魚”更要“授人以漁”，給學(xué)生傳授知識(shí)同時(shí)，還要讓學(xué)生真正全面理解和深入掌握知識(shí)背后的含義，將化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化成為學(xué)生自身思維的一部分。而且還要求學(xué)生能夠利用所學(xué)的知識(shí)領(lǐng)會(huì)貫通、舉一反三，在學(xué)習(xí)、生活、生產(chǎn)中充分地應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決問題分析問題，將化學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐，這就要求教師在教學(xué)中充分挖掘知識(shí)的輻射作用，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。項(xiàng)目式教學(xué)法就非常符合這個(gè)基本理念，且項(xiàng)目式學(xué)習(xí)更具有深度和廣度，這對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感有著很大的作用。

項(xiàng)目式教學(xué)是指教師和學(xué)生在課堂上共同完成一項(xiàng)教學(xué)項(xiàng)目活動(dòng)，不再以教師講授為主，而是讓學(xué)生合作探究，提出問題，共同討論解決問題的方法?；诨瘜W(xué)核心素養(yǎng)的視域下，筆者認(rèn)為要充分利用教材的引導(dǎo)作用，借鑒國內(nèi)外教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，深入研究現(xiàn)代信息技術(shù)，揣摩適合學(xué)生的教學(xué)方式和方法，只有提升自身對(duì)教學(xué)的把控能力，在課堂上智慧型放手，才能符合新課改的基本理念。項(xiàng)目式教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計(jì)顯得尤為重要，現(xiàn)以“探秘神奇的醫(yī)用膠”與“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)融合教學(xué)為例進(jìn)行說明。

1.明確項(xiàng)目意圖，確定項(xiàng)目?jī)?nèi)容

項(xiàng)目式教學(xué)是一種以學(xué)生為主體的新型教學(xué)方法，能有效解決一些問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，因此我們要側(cè)重思考“為什么選擇這個(gè)項(xiàng)目？”以及“這個(gè)項(xiàng)目可以幫我們解決什么問題？”，這就是我們這個(gè)項(xiàng)目的意圖。進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)之前，一定要明確設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的意圖是什么，這是整個(gè)教學(xué)過程非常重要的環(huán)節(jié)，將指導(dǎo)接下來的教學(xué)設(shè)計(jì)。從分析相關(guān)教材內(nèi)容入手，按新課標(biāo)的要求出發(fā)，闡述項(xiàng)目由來，特別關(guān)注項(xiàng)目與學(xué)生已有知識(shí)和認(rèn)知的關(guān)聯(lián)度，闡述項(xiàng)目背景。項(xiàng)目意圖重點(diǎn)介紹本項(xiàng)目在教材中的來源和意義，以提高學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)。比如“探秘神奇的醫(yī)用膠”的項(xiàng)目意圖是在高二選修《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》已完成的基礎(chǔ)上開展的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，旨在引導(dǎo)學(xué)生面對(duì)實(shí)際化學(xué)問題時(shí)能學(xué)以致用，實(shí)現(xiàn)所學(xué)知識(shí)向關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化。設(shè)計(jì)真實(shí)化學(xué)情境，讓學(xué)生通過探究醫(yī)用膠結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，深入領(lǐng)會(huì)學(xué)科思想；并通過對(duì)醫(yī)用膠改性的研討，進(jìn)一步學(xué)會(huì)有機(jī)化學(xué)官能團(tuán)之間的相互轉(zhuǎn)化的方法。

接下來根據(jù)項(xiàng)目意圖確定項(xiàng)目?jī)?nèi)容，伴隨新課改新課程的推進(jìn)，高中化學(xué)知識(shí)越來越豐富，可供選擇開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的內(nèi)容很多，教師要有一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛，認(rèn)真研讀課程標(biāo)準(zhǔn)以及項(xiàng)目教學(xué)的具體內(nèi)容，在信息技術(shù)核心素養(yǎng)培養(yǎng)指向下根據(jù)意圖確定項(xiàng)目?jī)?nèi)容，再根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)合理有序地分解教學(xué)內(nèi)容，安排教學(xué)課時(shí)，可以在課前、課中甚至延伸到課后，選取時(shí)要結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容要有深度和廣度，真實(shí)可行，能引起學(xué)生的興趣和探索欲望。比如“探秘神奇的醫(yī)用膠”根據(jù)項(xiàng)目意圖結(jié)合學(xué)生已有的知識(shí)體系，確定了兩個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，分別是從性能需求探究醫(yī)用膠的分子結(jié)構(gòu)及黏合原理和通過結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化改進(jìn)醫(yī)用膠的安全性等性能。

2.分解學(xué)習(xí)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)

根據(jù)項(xiàng)目意圖和項(xiàng)目?jī)?nèi)容，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)和課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)業(yè)要求，分解項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)，要從學(xué)生的角度出發(fā)，側(cè)重解決“項(xiàng)目可以培養(yǎng)學(xué)生的什么能力”、“想要達(dá)成什么樣的學(xué)科素養(yǎng)水平”的問題。項(xiàng)目式教學(xué)關(guān)注的不是學(xué)習(xí)的最終結(jié)果，而是完成項(xiàng)目的過程中學(xué)生的體驗(yàn)與收獲，因此教學(xué)目標(biāo)要有所體現(xiàn)，特別是學(xué)生得到的收獲要重點(diǎn)闡述。教師在進(jìn)行項(xiàng)目合作式教學(xué)時(shí)，應(yīng)該把握重點(diǎn)，分清主次，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中把握好學(xué)習(xí)的方向[2]。把學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行分解，突出重點(diǎn)，重在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。比如“探秘神奇的醫(yī)用膠”根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，把學(xué)習(xí)目標(biāo)分解為：(1)通過對(duì)醫(yī)用膠結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系探究，建立有機(jī)化合物宏觀性能與微觀分子結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科素養(yǎng)。(2)通過對(duì)醫(yī)用膠改性的研討，形成應(yīng)用有機(jī)化合物性質(zhì)解釋現(xiàn)象的思路，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知的能力。(3)進(jìn)一步利用有機(jī)化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的方法，體驗(yàn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)在實(shí)踐中的創(chuàng)造性應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)。(4)通過對(duì)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的安全意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題，強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

3.引入項(xiàng)目導(dǎo)引，加深項(xiàng)目理解

項(xiàng)目導(dǎo)引的作用是讓學(xué)生預(yù)先了解本項(xiàng)目，并對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容和需要解決的問題充分的思考。項(xiàng)目導(dǎo)引必須和信息技術(shù)高度融合，培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)的核心素養(yǎng)，教師可以通過各種平臺(tái)發(fā)布項(xiàng)目導(dǎo)引，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲。項(xiàng)目導(dǎo)引主要介紹與本項(xiàng)目相關(guān)的其他有趣有用的知識(shí)，讓學(xué)生提前了解本項(xiàng)目，提高學(xué)生的興趣?？梢允菆D片、音頻、視頻等，也可以展示幾個(gè)網(wǎng)址并配上幾個(gè)問題，讓學(xué)生自己查找，解決問題。充分利用信息技術(shù)，對(duì)項(xiàng)目導(dǎo)引進(jìn)行展示和反饋。比如“探秘神奇的醫(yī)用膠”的項(xiàng)目中，主要展示醫(yī)用膠水的主要成分、作用和使用范圍，并介紹醫(yī)用膠水的發(fā)展現(xiàn)狀和我國現(xiàn)行醫(yī)用膠水的優(yōu)缺點(diǎn)，配以精美的圖片以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。項(xiàng)目導(dǎo)引通過“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)在上課前發(fā)布，并以問卷調(diào)查形式及時(shí)收集學(xué)生遇到的新問題，在教學(xué)過程中加以體現(xiàn)。

4.融合信息技術(shù)，精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目

信息化的今天，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，每個(gè)教師都應(yīng)該改變傳統(tǒng)的授課方式，利用好網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，讓自己的課堂與時(shí)俱進(jìn)、生機(jī)勃勃。信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)融合的過程中，還存在許多問題，比如在信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科教學(xué)融合過程中，信息技術(shù)的實(shí)施需要一定的電腦設(shè)備來進(jìn)行教學(xué)的輔助，或者需要手機(jī)來作為終端反饋，但是大多數(shù)學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)備硬件設(shè)施跟不上。這時(shí)候需要發(fā)揮大家的聰明才智，想辦法解決各種問題。比如可以借助各種視頻剪輯軟件，以小專題的形式錄下視頻，讓學(xué)生不明白的地方可以在課后不斷翻看視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)；對(duì)于一些難以理解、復(fù)雜的不適宜分組的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師可以在實(shí)驗(yàn)室錄制實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生可以自由反復(fù)觀看。信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科教學(xué)如果能充分融合，將對(duì)我們的教學(xué)產(chǎn)生具大的影響，但是目前信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科教學(xué)結(jié)合卻不盡人意，如果能率先走出這一步將會(huì)對(duì)你幫助很大。

項(xiàng)目教學(xué)法與傳統(tǒng)的教學(xué)法有很大的區(qū)別，整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)過程要以學(xué)生為主體，以“項(xiàng)目”為中心，創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生身在其中，學(xué)生的活動(dòng)主要有自主探究、合作討論、情景模擬、實(shí)驗(yàn)探究、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)等等，不必局限于教材和課堂，可以延伸到課堂外。需要與信息技術(shù)進(jìn)行深度融合，提高課堂的容量和靈活性。在信息技術(shù)引導(dǎo)的課堂中可以通過模擬實(shí)訓(xùn)軟件設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)任務(wù)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)任務(wù)框架下學(xué)習(xí)，讓他們?cè)诓粩嗟貒L試中創(chuàng)新，拓寬思維、提升學(xué)習(xí)能力[3]。比如“探秘神奇的醫(yī)用膠”和信息技術(shù)高度融合教學(xué)過程如下：

【課前準(zhǔn)備】學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目導(dǎo)引，上網(wǎng)查找有關(guān)醫(yī)用膠的資料，通過課前預(yù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。

【情境引入】如果家里鞋子破了、眼鏡摔斷了、木材開裂、陶瓷破碎，你們會(huì)想什么辦法補(bǔ)救？那如果是皮膚呢？

【視頻質(zhì)疑】通過觀看醫(yī)用膠使用視頻，這個(gè)視頻是用醫(yī)用膠讓兩片豬肉粘合的真實(shí)過程，讓學(xué)生思考任務(wù)1：如果想讓兩片豬肉粘合，醫(yī)用膠應(yīng)該有什么性能?注重引導(dǎo)學(xué)生基于事實(shí)預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)。

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生討論并得出結(jié)論：常溫下可以快速固化；具有很好的黏合度；粘性持久；黏合部分不能像粘木頭一樣，一掰就斷，也就是要具有一定的彈性；要安全、可靠、無毒性。

【問題驅(qū)動(dòng)】如何才能使醫(yī)用膠具有上述功能呢？

【活動(dòng)探究】利用“資料卡片”提供的信息，結(jié)合對(duì)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，討論醫(yī)用膠的性能需求、相應(yīng)有機(jī)化合物的性質(zhì)特征、相應(yīng)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特征，并將討論結(jié)果填入表格中。利用“學(xué)習(xí)通”的拍攝功能及時(shí)把學(xué)生填寫結(jié)果投到屏幕上。

【探究總結(jié)】分析504醫(yī)用膠的分子結(jié)構(gòu)，提出以下幾個(gè)問題：(1)該醫(yī)用膠分子含有哪些官能團(tuán)?(2)官能團(tuán)之間有什么影響?(3)在黏合過程中發(fā)生了什么反應(yīng)?(4)官能團(tuán)在黏合過程中分別起什么作用?并解釋其產(chǎn)生黏合作用的原理。

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生分組討論，小組之間互相交流，請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)上臺(tái)寫出504醫(yī)用膠在黏合過程中發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。并比較做出評(píng)價(jià)。

【問題驅(qū)動(dòng)】有的同學(xué)提出質(zhì)疑，無機(jī)氰化物有劇毒，氰基(-CN)用于人體能安全嗎？

【提升總結(jié)】對(duì)于有機(jī)化合物，不僅要注意官能團(tuán)、官能團(tuán)與相鄰基團(tuán)的相互影響，還要注意官能團(tuán)中化學(xué)鍵的飽和程度和極性，這樣才能科學(xué)解釋或預(yù)測(cè)有機(jī)化合物可能發(fā)生的反應(yīng)。

【提出質(zhì)疑】根據(jù)展示501、502、504、508膠粘劑的結(jié)構(gòu)和用途，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：(1)為什么501、502不能用作人體醫(yī)用膠？(2)目前廣泛使用的醫(yī)用膠在人體中是否絕對(duì)安全？

【學(xué)生活動(dòng)】查找資料，小組討論

【過渡】對(duì)醫(yī)用膠進(jìn)行改性是必須要面對(duì)的問題,下面就讓我們一起看看如何對(duì)醫(yī)用膠進(jìn)行改進(jìn)的吧!

【資料展示】α-氰基丙烯酸正丁酯中酯基上正丁基變化會(huì)影響其耐水性、柔韌性、降解性等性能。

【分組討論】展示研究人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾后的幾種新型醫(yī)用膠。請(qǐng)你與α-氰基丙烯酸正丁酯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，推測(cè)修飾后的醫(yī)用膠性能發(fā)生了哪些變化有什么優(yōu)點(diǎn)。

【任務(wù)】請(qǐng)你結(jié)合資料，推斷如何實(shí)現(xiàn)α-氰基丙烯酸甲酯到新型醫(yī)用膠的轉(zhuǎn)化，并寫出方程式。

【鏈接高考】讓學(xué)生體驗(yàn)高考題，交流總結(jié)本節(jié)課的收獲

5.反思教學(xué)過程，完善教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)反思要以解決教學(xué)中出現(xiàn)的問題為出發(fā)點(diǎn)，教師不僅要全面清晰了解自己的教學(xué)行為,還要對(duì)自己的教學(xué)行為提出幾個(gè)問題：設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié)是否達(dá)到目的？是否對(duì)學(xué)生有幫助？有沒有什么更好的方法？這種“追問”的習(xí)慣,可以促使教師更快更好地成長，特別是新教師更要經(jīng)常做教學(xué)反思，以追求教學(xué)實(shí)踐的有效性為目標(biāo)，進(jìn)一步改進(jìn)自己的教學(xué),還可以通過反思發(fā)現(xiàn)新問題，是提高課堂效率的最佳手段，并能提升教師的專業(yè)素養(yǎng)。

“探秘神奇的醫(yī)用膠”教學(xué)設(shè)計(jì)幾個(gè)學(xué)科核心素養(yǎng)各有側(cè)重，相輔相成。通過課后反饋調(diào)查來看，學(xué)生很喜歡這節(jié)課，學(xué)生收獲比較多，該階段的學(xué)生正處于由直觀思維、形象思維向抽象思維、邏輯思維轉(zhuǎn)變，對(duì)一些化學(xué)情境興趣濃厚。特別是學(xué)生對(duì)醫(yī)用膠的性能尤為好奇，以此作為切入點(diǎn)，能引起學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生快速地融入課堂學(xué)習(xí)。課堂設(shè)計(jì)流暢，內(nèi)容豐富，層次分明，思維容量大，符合高二學(xué)生的特點(diǎn)。本案例用心設(shè)計(jì)多樣化的學(xué)習(xí)任務(wù)，與信息技術(shù)高度融合，注意設(shè)計(jì)真實(shí)情境下的問題解決活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索、實(shí)物探究等多樣化方式進(jìn)行問題解決。需要改進(jìn)的地方是缺乏實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，如果能多設(shè)計(jì)幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，將為本節(jié)課增添光彩。還可以再挖掘更多的教學(xué)情景，盡量貼近生活、貼近實(shí)際的真實(shí)情境，讓學(xué)生進(jìn)一步感受化學(xué)知識(shí)的實(shí)用性，繼續(xù)加深對(duì)信息技術(shù)和項(xiàng)目式教學(xué)的認(rèn)識(shí)和研究，使其不流于形式，真正的將其應(yīng)用于平常的課堂教學(xué)中，使得教學(xué)效果得到充分體現(xiàn)。

結(jié)語

根據(jù)“探秘神奇的醫(yī)用膠”的項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐研究，筆者認(rèn)為項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)要有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：項(xiàng)目意圖—項(xiàng)目?jī)?nèi)容—項(xiàng)目目標(biāo)—項(xiàng)目導(dǎo)引—教學(xué)過程—教學(xué)反思，而不管哪個(gè)環(huán)節(jié)都要盡量與信息技術(shù)融合。2017版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中在對(duì)地方和學(xué)校實(shí)施本課程的建議中提到應(yīng)鼓勵(lì)教師運(yùn)用信息技術(shù)提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量，強(qiáng)化信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的深度融合，促進(jìn)教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變[4]。由此可見信息技術(shù)與課堂教學(xué)的融合非常重要。學(xué)校要竭盡全力為教師提供交互式多媒體教學(xué)設(shè)備，對(duì)常用辦公軟件、多媒體制作軟件和即時(shí)通訊軟件等工具的使用進(jìn)行培訓(xùn)，并適時(shí)開展信息技術(shù)與課堂教學(xué)融合的課例比賽。