高一化学任务驱动法的运用研究.docx

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高一化学任务驱动法的运用研究

　　　　高一化学“任务驱动法”的运用研究

----嘉兴市属级2011年“个人教学问题”结题报告

嘉兴三中徐慧

一、我研究的教学问题

为适应21世纪科学技术和社会可持续发展的需要，培养符合时代要求的高素质人才，浙江省自2006年开始推行新的普通高中课程体系。

【1】

随着初中自然科学改革的推进，高一新生入学时的化学学科能力基础也发生了新的变化。

新的课程设置对高一化学教学实践提出了新的要求，研究者在教学实践中遇到了新的问题。

研究者自2008年开始，连续4年担任高一化学教学，与高一学生在课堂内外都有较多交流。

学生进入高中后，学习的主要学科由5门（语文、数学、英语、自然科学、社会）变为9门（语文、数学、英语、物理、化学、政治、历史、地理、信息技术），学习的知识覆盖面扩大、难度加深。

在这样的背景下，学生普遍反映：

“相比于初中，高一化学的难度提高了许多，学习起来很困难，有时甚至感觉无所适从。

”

研究者的问题与困惑是：

进入高中，学生的心智在发展，为什么反而会觉得化学学习很困难？

在4年的新课程高一化学教学实践中，笔者也一直在思考：

高一学年，如何激发学生化学学习的兴趣，在促进学生的有效学习，提高学生的化学成绩？

怎样的教学策略才能起到事半功倍的效果呢？

二、我对问题产生的原因分析

（一）学生方面

1、高一新生化学基础薄弱

①初中教材内容编排原因

根据浙江省的中学学科设置，普通高中化学课程是与九年义务教育阶段《科学》相衔接的基础教育课程。

初中《科学》按学习主题而非学科知识体系编排，学生在初中并没有单独学习过《化学》科目，只是在《科学》学科中断断续续的接触到个别物质的物理化学性质，没有形成化学学科知识体系。

【2】

②初中教师专业背景原因

初中科学学科教师的化学专业知识良莠不齐。

目前我国高等师范院校并没有设置专门的科学教育专业，所以初中科学教师多由物理教育、生物教育、化学教育、地理教育等单一学科背景的本科、专科毕业生担任，有的甚至是非师范院校非教育专业毕业生。

因为缺乏系统的学习，部分教师自身的化学知识不完备，自身没有充分理解并掌握化学学科的基本原理和基本方法，培养的学生自然也是一知半解。

因而，初中毕业生进入高中时，化学学科能力基础薄弱。

2、高一学生的化学学习效率低下

我校学生属二类生源，大多学习主动性不强。

只有学科教师明确要求的内容，才会关注一下；只有学科教师明确指明的方式，才能稍微模仿一下。

进入高中，学校的管理模式由之前的填鸭式转变为课堂学习和自主学习相结合的半自助模式，而学生的意识还停留在饭来张口的等待阶段，不知道如何安排自己的学习时间。

学生常常面对有很多内容要学习，但不知如何下手的尴尬，学习效率低下。

（二）学习内容和时间安排方面

1、高一化学知识容量大、难度高

初中三年，学生只是浅显的了解了一些零散的元素化合物知识。

而根据我国教育部制定的《普通高中化学课程标准》（下面简称《课标》），学生高一学年学习《化学1》、《化学2》两个必修课程模块，每个模块各含4个专题，每个专题含2-4个单元。

学习主题包括“认识化学科学”、“化学实验基础”、“常见无机物及其应用”、“物质结构基础”、“化学反应与能量”、“化学与可持续发展”等，知识容量不可不谓之巨大。

知识由单一拓展为复合、由具体上升到抽象，难度也大大提高。

2、高一化学课时紧张

学生高一学年要学习《化学1》、《化学2》两个课程模块，每个模块各含4个专题，每个专题含2-4个单元。

每个课程模块共10-12个单元（见附表1）。

【1】

表1高中化学必修模块单元数统计

专题1

专题2

专题3

专题4

必修1

3

2

3

2

必修2

3

4

3

2

按照《课标》，我校高一化学课时安排是3课时（2008年9月-2011年9月）。

如此，单从数量上看，每个单元的教学时间是3-3.6个学时。

每个单元含2-5节教学内容，除去日常教学必须的测验等教学评价过程，新课程背景下化学必修模块教学只有新授课，没有复习课或习题课。

如此，学生学习化学的最佳时机就在化学课堂上。

在传统的传授式课堂教学模式下，学生常常感叹：

“听老师讲讲很容易、自己做做非常难”。

学生课堂学习有效性不高。

（三）解决该教学问题的思考

上述4个原因中，有3个因素是一线教师短时间内无法改变、必需接受的事实；而第2个因素——“高一学生的化学学习效率低下”上，一线化学教师或许可以有所作为。

提高化学课堂学习有效性是一个值得研究的方向。

三、我对此问题的检索综述

（一）化学教学有效性研究现状

目前国内教育教学研究中，关于“化学教学有效性”的研究比较多。

查询《中国期刊全文数据库》，2000年-2012年，有相关文章64篇发表。

其中中文核心期刊《化学教育》、《中学化学教学参考》、《化学教学》刊发8篇。

其中明确提出“高中化学教学有效性”10篇，分别探讨了“了解学困原因”、“改进课堂教学策略”、“关注知识系统的构建”、“全面依靠学生的生本教学”等方法

提高高中化学教学有效性的可行性。

（二）“任务驱动法”研究现状

目前国内教育教学研究中，“任务驱动法”被广泛运用于信息技术、物流、电子商务、机电维修、商务英语等职业技术类教学中，查询《中国期刊全文数据库》，2000年-2012年，有相关文章590篇发表。

但其中只有6篇有关中学化学教学，2篇明确有关高中化学教学。

“任务驱动法”在高中化学教学中的运用见文不多。

在“任务驱动法”提高化学教学有效性的运用研究方面，笔者查阅大量资料，至今还很少有人论述到。

四、我对研究课题的界定

（一）时间范围

从教学过程来说，本课题研究的是整个高一学年的化学教学。

（二）教学内容

教学内容上，主要是高一化学《化学1》、《化学2》两本书的内容。

（三）学生对象

针对研究者所在学校二流生源的学生群体，学生对象是研究者任教的班级（研究者于2011学年第二学期，即2012年2月开始执教这个班级），称为试验班。

选择高一入学成绩相当的2个班级作为对照班。

（四）任务驱动法

建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情景下借助其他人的帮助，利用必要的学习素材，通过意义建构的方式获得的。

“任务驱动法”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法，它将以往以教师为中心的传统教学理念转变为以学生为中心，即在教学过程中由教师依据教学内容和要求创设任务情境，学生在教师的指导下、在问题动机的驱动下，围绕一个共同的任务中心，以问题的发现、探究和解决来进行自主探索和互动协作的学习，在完成任务的同时，培养学生能力的一种教学模式。

【3】

五、我的研究实践与操作

（一）解决措施

研究者尝试在高一学年第二学期，运用“任务驱动法”激发学生化学学习的兴趣，促进学生的有效学习，提高学生的化学成绩。

（二）实施流程

（三）具体操作

从学生个人发展和教学评价体系出发，笔者就《课标》“知识与技能”目标维度，即指导学生学会阅读、学会解题、学会实验三方面运用“任务驱动法”进行了探索与实践。

1.运用”任务驱动法”指导学生阅读【2】

化学阅读能力是指学生通过阅读化学教材或其他化学资料，获取化学知识，并运用这些知识解决化学问题的能力。

普通中学相当数量的学生在阅读方法方面存在问题。

教学实践表明，在普通中学化学必修模块的教学中，如果在课堂阅读时给学生指定阅读目标，指导学生在阅读目标的任务驱动下高效阅读，往往能起到事半功倍的效果。

在实际教学中，根据教学目标的深浅，可采用阅读练习、阅读提纲、阅读思考题驱动，指导学生阅读。

①阅读练习驱动

有的教材内容只要求简单了解，宜采用阅读练习驱动，如《化石燃料与有机化合物》【4】的知识介绍学习。

PPT投影：

【阅读练习】P58

1.天然气主要成分是____,它是最简单的有机物。

2.石油的主要化学成分是_______,主要组成元素是___,___。

3.煤是由______和______组成的复杂混合物,含量最高的元素是_____。

4.“西气东输”的气是指_______。

5.“可燃冰”的主要成分是_______。

学生在教师指导下，边阅读，边完成阅读练习，并在课本上做好笔记。

课堂阅读的时效性大大提高。

②阅读提纲驱动

有的教材内容要求概括小结，宜采用阅读提纲驱动，如《氯、溴、碘及其化合物》【5】中关于氯气物理性质的学习。

PPT投影：

【阅读提纲】

氯气的物理性质：

P41-43：

色、态、味、毒性、密度、水溶性。

在阅读提纲的指导下，学生快速阅读相关内容，能够比较全面的概括出：

氯气的物理性质①氯气是黄绿色有刺激性气味的有毒气体；②密度比空气大；③氯气可溶于水，氯水呈黄绿色（常温常压下，1体积水可溶解2体积氯气）；④易液化为液氯（Cl2）。

在此基础上，要求学生由个别推广至一般：

关于物质的物理性质，一般从“色、态、味、毒性、密度、水溶性”这几个方面把握。

③阅读思考题驱动

有的教材内容要求理解掌握，宜采用阅读思考题驱动，如《化学反应速率与反应限度》【4】学习“可逆反应”概念。

PPT投影：

【阅读思考题】P32：

1.氯水中含有哪些微粒（分子、离子）？

2.为什么氯水中存在HClO？

3.为什么在水过量的情况下，氯水成分中还有Cl2分子呢？

这说明什么？

4.如何书写氯气与水反应的化学方程式？

这里从氯水是由Cl2溶于水制得，但却含有HClO，学生推测必然发生了化学反应；但氯水中仍然含有Cl2分子，可见反应并没有完全进行；由此得出“可逆反应”概念和特点。

阅读思考题驱动能引导学生在条分缕析中把握概念，学会在阅读时多问几个为什么，从而更好的理解教材内容。

古人云：

“授人以鱼，不如授人以渔”。

作为教师，我们不可能在化学必修课程中传授学生所有的化学知识，但我们可以传授给学生得到化学知识的最基本方法——阅读能力。

2.运用”任务驱动法”指导学生解题【2】

高一化学的计算多有关物质的物质的量。

学生对于相关计算，常常是：

上课听得懂，例题看得会，但独立解答问题时，错误百出，甚至无从下手。

通过对教材例题、习题的分析归纳，研究者引导学生总结出有关物质的量的计算的“四步走解题任务法”：

转化——将已知量转化为物质的量

找关系——找出未知量和已知量之间的物质的量的关系

列式，求未知量——求未知量的物质的量

求答案——将未知量由物质的量转化为答案要求的物理量。

在解答具体问题时，要求学生按照明确的任务，按步解题。

如《必修1》P13“问题解决”：

在标准状况下，至少需要多少体积的氢气与足量的氧气反应才能生成18g水？

【5】

解题任务：

解题过程：

转化n=

=

=1mol

找关系2H2+O2

2H2O

2mol2mol

n（H2）1mol

列式，求未知量

=

解得：

n（H2）=1mol

求答案V（H2）=n（H2）·Vm=1mol*22.4L·mol-1=22.4L

通过对这道习题的任务剖析，学生熟悉了有关物质的量计算的“四步走解题任务法”。

笔者又从教材、教参和作业中精选了一些相同类型、但略有变化的变式让学生练习，旨在让学生触类旁通，熟能生巧。

在近一个学期的练习巩固后，学生在解答化学必修模块中有关物质的量的计算时，大多能主动运用“四步走解题任务法”，解题正确率、效率显著提高，解题能力明显加强。

3.运用”任务驱动法”指导学生实验【3】

以实验为基础是化学学科的重要特征之一，化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。

【1】以“葡萄糖的检验方法”为例，化学实验教学中运用任务驱动教学法有以下几个环节：

①创设情境，提出实验任务。

正常人的血液里约含质量分数0.1%的葡萄糖，叫做血糖。

丧失体内自我调节血糖水平的人会得糖尿病。

糖尿病患者由于生理发生病变，血液中的葡萄糖不能进入细胞内进行代谢，导致血液中的葡萄糖浓度很高，大量的糖只能通过尿液排出。

血糖高是糖尿病的主要特征。

怎样对糖尿病患者进行尿糖的检验？

这是一个非常真实的学习情境，该学习任务可以分为两个层次：

一个是基础层次，面向全体学生的，如何检测病人是否患有糖尿病——即如何对葡萄糖的存在与否进行定性检验；另一个是延伸层次，引导学有余力的学生课后探究，如何检测糖尿病人病情的严重程度——即如何对葡糖糖的含量进行定量测定。

②分析任务，制定实验方案。

这个任务的实质是葡萄糖的检验，而葡萄糖含有羟基和醛基两种官能团，那么应该从哪方面来入手完成任务？

这时教师要引导学生复习回顾羟基和醛基两种官能团的性质，然后要求学生根据高中化学物质检验实验要求“操作简单、现象明显、结论明确”的原则，选择正确的实验方向——对葡萄糖中含有的醛基进行检验。

方向明确后，学生以小组为单位在已有知识的基础上制定具体的实验方案，并在交流讨论中确定完善实验步骤：

[实验方案Ⅰ]：

糖尿病人的尿液与新制银氨溶液反应。

1.银氨溶液的制备。

在洁净的试管里加入2mL2%的硝酸银溶液，振荡试管，同时滴加稀氨水，直到析出的沉淀恰好溶解为止。

2.在制得的澄清的银氨溶液里再加入适量病人的尿液，在温水浴里加热3～5分钟。

3.观察并纪录实验现象。

[实验方案Ⅱ]：

糖尿病人的尿液与新制氢氧化铜悬浊液反应。

1.氢氧化铜悬浊液的制备。

在洁净的试管中加入2mL10%的NaOH溶液，再滴入4～5滴2%的硫酸铜溶液，充分振荡得到含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液。

2.加入适量病人的尿液，加热。

3.观察并纪录实验现象。

【4】

在实验方案的小组制定中，学生必然会提出许多关于基础理论或实验知识的问题。

这些问题中，有很多是部分学生已经掌握的原有知识，也隐含了新的知识点。

随着这些问题的小组内解决，学生可以温故而知新。

③完成任务，实施实验方案。

任务的的实施是整个任务驱动教学的重点部分。

在这一过程中，研究者鼓励学生小组内互相合作，实施实验步骤，完成实验方案，实现对知识的理解和应用。

学生在教师的指导下自主实验，边学边做，边做边学，主动地参与学习活动，完成整个实验过程。

。

④综合评价实验情况，构建知识网络。

最后，由研究者做总结性点评，指导学生“构建知识网络”。

即在学生完成任务的基础上，让学生对习得知识及其本质属性进行再认识，对已掌握的知识，要求他们按照自己的思维方式归类连接，重新整合，构建出符合自己思维习惯的认知体系，完善认知结构。

只有这样，学生才能将完成任务的实践活动提高到理论上加以理解和深化，建立知识网络与相关联的认知体系。

六、我的研究成效

（一）运用“任务驱动法”教学，学生化学学习的兴趣得到提高

在“任务驱动法”教学策略指导下，笔者在本届试验班开展化学必修模块教学已近一年，学生普遍反应比较喜欢化学学科，打算高二选择理科进一步学习化学。

据年级部调查统计，本届学生文理科意向（部分）见表2。

表2高一文理分班意向统计

理科人数

百分率%

文科人数

百分率%

总人数

试验班

38

66.67

19

33.33

57

对照班

A

18

32.73

37

67.27

55

B

27

49.09

28

50.91

55

表2表明，试验班有66.67%的学生选择理科，比对照班分别高出约18、34个百分点。

试验班、对照班文理科分班报名人数对比图（见图1），能够非常直观的反映出班级学生在文理意向上的区别。

经过高中近一年的学习后，从整体上，试验班学生比较喜欢数、理、化三课。

运用“任务驱动法”教学，有助于简化高一化学学习难度，减轻学生课业负担，提高学生化学学习的兴趣。

（二）运用“任务驱动法”教学，学生化学学习的有效性得到提高

2011学年研究者所在学校高一设有3个平行的实验班，教学安排完全相同。

表3、表4是笔者执教班级（后称试验班）与对照班学生在高一第二学期期中、期末考试的化学成绩分析。

表3高一第二学期期中考试（校统考统批）化学成绩

班级

平均分

及格率

%

优秀率

%

得分情况（人数）

＞90

85-89

70-84

60-69

＜60

试验班

79.02

100

31.58

12

6

26

13

0

对照班

A

73.51

85.45

16.36

3

6

29

9

8

B

71.93

80.00

16.36

3

6

23

12

11

表3表明，试验班学生在90-100、60-69分数段的人数均明显高于对照班，优秀率比对照班对照班A、B高15个百分点；及格率比对照班A高近15个百分点，比对照班B高20个百分点。

第一学期期中考试中化学成绩优异，班级平均分、优秀率和及格率均明显高于对照班。

而学校在入学分班时在重点班间采取的是平行分班，班级学生进入高中时的自然科学基础相差不大。

表4高一第二学期期末考试（市统考统批）化学成绩

班级

平均分

及格率

%

优秀率

%

得分情况（人数）

＞90

85-89

70-84

60-69

＜60

试验班

74.02

94.74

15.79

1

8

29

16

3

对照班

A

66.36

76.36

0.00

0

0

26

16

13

B

69.98

80.00

9.09

3

2

26

13

11

表4表明，试验班学生在85-89分数段的人数均明显高于对照班，优秀率明显比对照班B高6.7个百分点，比对照班A高近16个百分点；及格率比对照班B高近15个百分点，比对照班A高18个百分点。

第二学期期末联考中化学成绩优势明显，班级平均分、优秀率和及格率均明显高于对照班。

从试验班学生两次统考成绩来看，运用“任务驱动法”教学，有助于提高普通中学高一化学学习的有效性。

通过探索与实践，并对实践过程从多角度进行反馈，研究者认为：

在新课程背景下，普通中学高一化学教学中运用“任务驱动法”是比较切实可行的，能够有效提高学生学习的积极性和有效性。

七、研究感悟

“从实践中来，到实践中去”,是嘉兴市2011年度“个人教学问题”专项课题设立的初衷。

由于各种机缘巧合，我从2008学年至2011学年连续四年担任普通中学高一化学教学任务，重复的教学实践让研究者深深感受到：

普通中学高一化学教学的教学看似简单，其实不然——高一化学教学任务重、课时紧、学生基础弱。

在这样的背景下教师能否准确把握教学的深度与广度、采取切实有效的教学方法，对减轻学生课业负担、提高学生学习有效性、促进学生个性化发展，意义重大。

嘉兴市“个人教学问题”专项课题的设立为我对教学实践的研究提供了一个很好的平台。

课题的研究的确给自己增加了很多工作，牺牲了许多休闲时间，不过现在回头想想，这又何尝不是一次非常有意义的尝试呢。

特别是听到自己任教班级学生开心的对我说“老师，化学没那么难学了！

高二我要报理科！

”那种自信满满的喜悦，顿时让我觉得一切的付出都得到了回报。

我于2010年考取华东师范大学的在职教育硕士，毕业论文的撰写也将以课题研究为依托。

研究生课程期间，华师大的教授们对课题研究给予了很多指导。

这次的“个人教学问题”课题研究正好“学以致用”，进行了一次小型的“实战模拟”演练，也是一个意外的收获。

最后，希望我的探究，能为普通中学的教师同行在高一化学教学提供一点切实可行的参考，从而有助于教学实践。

【参考文献】

【1】《普通高中化学课程标准（实验）》.人民教育出版社,2010

【2】徐慧.普通中学化学必修模块教学中运用任务驱动法的探索与实践（2011年嘉兴市高中化学论文评比二等奖）

【3】徐慧.《新课程高中化学实验课中运用“任务驱动”教学模式的尝试与探究》（200年嘉兴市高中化学论文评比二等奖）

【4】全日制普通高级中学教科书《化学2》（必修）.王祖浩.南京:

江苏教育出版社,2010

【5】全日制普通高级中学教科书《化学1》（必修）.王祖浩.南京:

江苏教育出版社,2010