基于發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)

袁鳴　竇凱楠　姜大雨

摘要：作為一種發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)已廣泛應(yīng)用于學(xué)科教學(xué)中。化學(xué)學(xué)科具有與生產(chǎn)、生活實(shí)際緊密相連的特點(diǎn)，在化學(xué)課程教學(xué)中實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，進(jìn)而提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。本文以“CO2的來(lái)源與轉(zhuǎn)化”為項(xiàng)目主題，圍繞“雙碳”背景開(kāi)展項(xiàng)目式教學(xué)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計(jì)；核心素養(yǎng)；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；化學(xué)與生活

文章編號(hào)：1008-0546（2023）08-0020-05?? 中圖分類(lèi)號(hào)：G632.41?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.08.004

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以小組合作方式進(jìn)行規(guī)劃項(xiàng)目和解決項(xiàng)目任務(wù)的學(xué)習(xí)方式，與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式相比，它可以更好地促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。[1]在化學(xué)課程中開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，解決分科與綜合、知識(shí)與能力的矛盾。

核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是指學(xué)生通過(guò)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)所形成和發(fā)展的正確價(jià)值觀、關(guān)鍵能力和必備品格。在知識(shí)傳授的過(guò)程中，教師要注重學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)以及教學(xué)情境的選擇，促使知識(shí)結(jié)構(gòu)化、功能化、素養(yǎng)化。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以學(xué)生為主體，讓學(xué)生在真實(shí)情境中去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決問(wèn)題，使學(xué)生獲得關(guān)鍵能力和必備品格，有效落實(shí)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

本文以“CO2的來(lái)源與轉(zhuǎn)化”為項(xiàng)目主題，以冰川融化、海平面上升等自然現(xiàn)象為項(xiàng)目導(dǎo)引，揭示其異常自然現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的解決路徑。該項(xiàng)目以化學(xué)知識(shí)為核心，融合地理以及生物等學(xué)科進(jìn)行設(shè)計(jì)，依據(jù)設(shè)計(jì)思路，綜合考慮社會(huì)生活實(shí)際，從個(gè)人以及國(guó)家層面設(shè)計(jì)低碳行動(dòng)方案。

一、項(xiàng)目選題

本項(xiàng)目主題選自《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)課標(biāo)）中的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)案例。課標(biāo)要求在教學(xué)過(guò)程中要重視開(kāi)展核心素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)，注重啟發(fā)式、互動(dòng)式、探究式的教學(xué)，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題真實(shí)情境，倡導(dǎo)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，重視跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。[2]

2020年9月，中國(guó)明確提出“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)。應(yīng)對(duì)全球氣候變化是實(shí)現(xiàn)中國(guó)特色社會(huì)主義現(xiàn)代化的一個(gè)挑戰(zhàn)，也是實(shí)現(xiàn)綠色工業(yè)化的最大機(jī)遇。[3]本項(xiàng)目主要針對(duì) CO2過(guò)量排放導(dǎo)致氣候變暖等環(huán)境問(wèn)題所引發(fā)的社會(huì)性科學(xué)議題而設(shè)計(jì)的，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在教學(xué)內(nèi)容方面，CO2的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)是學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐活動(dòng)之一。同時(shí)，課標(biāo)中要求學(xué)生能基于必做實(shí)驗(yàn)形成的探究思路與方法，結(jié)合物質(zhì)的組成及變化等相關(guān)知識(shí)，分析解決真實(shí)情境中的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。因此，本文從情境線索及核心知識(shí)兩個(gè)方面對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃，具體內(nèi)容如圖1所示。

二、項(xiàng)目目標(biāo)

通過(guò)對(duì)項(xiàng)目主題的分析，結(jié)合初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，以提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)為主旨，制定該項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)，具體包括以下幾點(diǎn)：

通過(guò)查閱資料，了解當(dāng)前的氣候變化，感受化學(xué)知識(shí)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任與科學(xué)態(tài)度化學(xué)核心素養(yǎng)。

通過(guò)了解CO2的來(lái)源，初步掌握CO2的制取方式，并能結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè)其化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。

利用生活常見(jiàn)現(xiàn)象，了解光合作用的過(guò)程，認(rèn)識(shí) CO2合成有機(jī)物的途徑，從而確定CO2的轉(zhuǎn)化方式。

基于 CO2的來(lái)源與轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)思路，制作低碳行動(dòng)方案海報(bào)，培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。

三、學(xué)情分析

在化學(xué)學(xué)科方面，學(xué)生通過(guò)學(xué)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及應(yīng)用等，在一定程度上已經(jīng)獲得了科學(xué)探究與創(chuàng)造革新的能力。以“O2的制取”為例，學(xué)生已經(jīng)學(xué)會(huì)從O2的物理性質(zhì)出發(fā)來(lái)確定實(shí)驗(yàn)的收集裝置，從反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件出發(fā)來(lái)確定實(shí)驗(yàn)的發(fā)生裝置，從而制取 O2并推測(cè) O2的化學(xué)性質(zhì)等。上述學(xué)習(xí)過(guò)程再次體現(xiàn)了學(xué)生已經(jīng)初步具備了觀察、探究、推斷的能力，為本節(jié)課順利開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)。

在其他學(xué)科方面，對(duì)于各種自然災(zāi)害學(xué)生們?cè)谌粘Ｉ钪卸加谢蚨嗷蛏俚牧私夂腕w會(huì)，而學(xué)生對(duì)自然災(zāi)害的認(rèn)識(shí)是不全面、不系統(tǒng)的。但是，在此學(xué)段的學(xué)生們對(duì)大自然有強(qiáng)烈的好奇心，這種好奇心可以促進(jìn)學(xué)生們不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出解決辦法，從而也可以保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行。基于此，本項(xiàng)目以自然現(xiàn)象背后的環(huán)境問(wèn)題為切入點(diǎn)，圍繞生物領(lǐng)域的光合作用過(guò)程來(lái)展開(kāi)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)一分為二地看待CO2的“功與過(guò)”。

四、項(xiàng)目設(shè)計(jì)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)要求在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生親自參與進(jìn)來(lái)，教師負(fù)責(zé)規(guī)劃與引導(dǎo)。由于學(xué)生可分配的課時(shí)有限，教師在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)要充分調(diào)動(dòng)信息資源，進(jìn)行線上、線下統(tǒng)籌安排，高效地開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的框架見(jiàn)表1。

在項(xiàng)目準(zhǔn)備階段，教師通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)上傳資源并發(fā)布任務(wù)，通過(guò)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)把握學(xué)生資源查看情況，根據(jù)學(xué)生提供信息做到及時(shí)反饋，保證每個(gè)學(xué)生參與其中。在項(xiàng)目實(shí)施階段，教師利用智慧教室及虛擬仿真平臺(tái)（或?qū)嶒?yàn)室）引導(dǎo)學(xué)生探究本項(xiàng)目，使學(xué)生明確本項(xiàng)目的核心知識(shí)并獲得關(guān)鍵能力的提升。在項(xiàng)目反思階段，學(xué)生通過(guò) CO2的來(lái)源與轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)思路與內(nèi)容進(jìn)行專(zhuān)題演講，以 PPT 或Fo- cusky動(dòng)畫(huà)演示為工具制作演講內(nèi)容。教師利用課堂酷平臺(tái)發(fā)布“321總結(jié)與反思”，學(xué)生給出反饋，教師根據(jù)反饋改進(jìn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。

五、項(xiàng)目實(shí)施

本項(xiàng)目以自然地理中的“冰川融化、海平面上升等”為背景導(dǎo)入，以碳循環(huán)為線索，聚焦主要物質(zhì)CO2，以 CO2的來(lái)源與轉(zhuǎn)化為依據(jù)設(shè)置驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，旨在提出解決方案助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。具體的項(xiàng)目教學(xué)流程見(jiàn)表2。

六、項(xiàng)目評(píng)價(jià)

在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，教師要充分發(fā)揮小組成員的作用，引導(dǎo)并帶領(lǐng)學(xué)生積極探索，使學(xué)生突破教學(xué)難點(diǎn)、掌握教學(xué)重點(diǎn)。通過(guò)小組合作，設(shè)計(jì)以“團(tuán)結(jié)協(xié)作、科技創(chuàng)新”為主的過(guò)程性評(píng)價(jià)方案，結(jié)合評(píng)價(jià)量表的使用，[4]對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反饋?！癈O2的來(lái)源與轉(zhuǎn)化”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)量表見(jiàn)表3。

七、項(xiàng)目反思

本文以當(dāng)前 CO2排放過(guò)量的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，不斷提出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，通過(guò)小組合作探究，對(duì)學(xué)生進(jìn)行核心知識(shí)的傳授以及關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，學(xué)生進(jìn)行深度探究、不斷思考，從而提出解決當(dāng)前現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的方法。通過(guò)自評(píng)、他評(píng)以及師評(píng)方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)，學(xué)生填寫(xiě)評(píng)價(jià)量表進(jìn)行反饋，方便教師了解學(xué)生此次項(xiàng)目的學(xué)習(xí)情況。教師根據(jù)學(xué)生提交的項(xiàng)目活動(dòng)總結(jié)與反思（見(jiàn)圖2）進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，可以看出項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在一定程度上促進(jìn)了核心知識(shí)的掌握以及發(fā)展了學(xué)生的核心素養(yǎng)。

綜上所述，項(xiàng)目式教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效率。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師要注重項(xiàng)目主題的確定，項(xiàng)目主題可以源于課標(biāo)及社會(huì)生活經(jīng)驗(yàn)等。同時(shí)，也要注重項(xiàng)目任務(wù)與學(xué)科知識(shí)、技能的匹配。切實(shí)使學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)掌握核心知識(shí)、培養(yǎng)核心素養(yǎng)，使學(xué)生適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的需要。

參考文獻(xiàn)

［1］侯肖，胡久華. 在常規(guī)課堂教學(xué)中實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)——以化學(xué)教學(xué)為例［J］. 教育學(xué)報(bào)，2016，12（4）：39-44.

［2］中華人民共和國(guó)教育部. 義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］. 北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［3］胡鞍鋼. 中國(guó)實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰目標(biāo)及主要途徑［J］.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2021，21（3）：1-15.

［4］張玲帆. 化學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)課堂教學(xué)——以“改進(jìn)硫燃燒實(shí)驗(yàn)裝置”為例［J］. 化學(xué)教與學(xué)，2022（4）：55-57+31.