淺談基于深度學習的項目教學設計策略
——以微項目“探秘神奇的醫用膠”為例

馬 輝

（淮北市第五中學 安徽 淮北 235000）

“深度學習”是指學生運用所學知識，依靠常規思維和非常規思維，將所掌握的知識技能、經驗方法等用于解決實際問題的一種認知策略，其注重對知識的理解、應用和遷移，突出學生的主體性、能動性、創造性，重點發展學生的高階思維和創新能力［1］。那么，如何在教學中開展“深度學習”？如何對學生進行表現性評價等等？都是值得教師深入研究與思考的問題。筆者基于深度學習，通過優化學習活動、細化驅動任務、深化核心素養、強化表現評價等策略，扎實推進項目學習，切實提高課堂實效。

一、優化學習活動，促進項目研究

項目學習是一種基于真實問題的學習，具備深度學習與核心素養共有的整體性、情境性、可遷移性和具身性等特點［2］。項目學習不僅是一個“深度學習”的過程，而且也是發展學生學科核心素養的一條有效的路徑。

微項目“探秘神奇的醫用膠”以廣泛使用的α-氰基丙烯酸酯類中的504醫用膠作為研究對象，雖然其結構并不復雜，但因多種官能團的存在、不同基團之間的相互影響等諸多問題，使本項目學習具有一定的陌生度和綜合性。加之本項目內容融入了生物學科知識（如人體相容性、生物體內氫鍵等），更為項目活動的順利開展帶來困難。面對這些問題，筆者一方面通過查閱資料，刪繁就簡、去蕪存菁并選擇有用信息，如：不同膠的聚合熱、固化時間、膠膜的降解率、柔韌性等對比數據，并在恰當的時機給予學生提醒和幫助，有效降低了項目學習的難度。另一方面通過優化學習活動，積極關聯學生已知，使探究任務有梯度、有層次。在項目活動1“從性能需求探究醫用膠的分子結構及黏合原理”中，筆者設計的學習活動主線為：課前調研，初識性能→視頻引入，再識性能→透過性能，分析性質→依據性質，創造結構→結構揭秘，深識性能。在項目活動2“通過結構轉化改進醫用膠的性能”中，筆者設計的學習活動主線為：實際應用，發現問題→問題解析，改進結構→結構合成，優化性能→課外實踐，自制膠水。以上學習活動主線不僅體現了科學家研發產品的一般路徑，即性能→性質→結構，而且也符合學生由易到難、由淺入深的認知發展規律。課前對生活用膠的調研，為性能的總結奠定了知識基礎。課后自制膠水的實踐活動，更是對深度學習的延續提升。

二、細化驅動任務，引發深度思考

任務驅動是一種基于建構主義的教學方式，能助推學生的深度學習，提升學生的學習力。所謂“任務驅動”就是教師以任務為核心，引導學生進行學習的一種方法。任務驅動改變了教師講解、學生傾聽的傳統教學方式，重點引導學生邊做邊學。在任務驅動教學中，任務是學生學習的主線，學生是學習的主體，教師是學生學習的引領者［3］。

筆者在精研課標、深究教材的基礎上，結合學習活動主線，設計了具有挑戰性的核心驅動任務，不斷引發學生深度思考，切實提升教學效益，具體見表1。

表1 “探秘神奇的醫用膠”的主要學習活動，核心驅動任務及其設計意圖

三、深化核心素養，激發高階思維

化學學科核心素養在培養維度上包括思維層面、實踐層面和價值層面。“探秘神奇的醫用膠”在素材的選取及其實際應用上是對學科素養中實踐層面與價值層面培養的積極回應，而對于思維層面的培養，則需要教師進一步深入挖掘與創新設計。筆者在學生思維層面的培養上，注重將已有的靜態、孤立的學科知識轉化為動態、系統的活動經驗，通過醫用膠的“性質分析與判定”“結構創造與改進”“反應調控與合成”等環節，不斷激發學生的高階思維能力，以達到學科素養的全面落實和深化。

在“性質分析與判定”環節，筆者從醫用膠具有“黏性”的宏觀性能出發，類比生活中熟悉的膠水，重點引導學生關注醫用膠使用前后的狀態變化，啟發學生從分子的大小、作用力強弱等微觀視角關聯宏觀性質，落實“宏觀辨識與微觀探析”的學科核心素養；在“結構創造與改進”環節，筆者有意識地將“有機化合物結構分析模型”中的三要素——“碳骨架”“官能團”“基團間的相互影響”貫徹環節始終，實現了知識的結構化、功能化。在結構創造方面，學生經歷了三個階段：一是確立官能團碳碳雙鍵，二是實現“常溫”聚合，三是保證“無引發”聚合。上述模型中的“基團間的相互影響”為結構創造，尤其是二、三階段提供了深度思考的方向。在結構改進方面，學生再次借助“有機化合物結構分析模型”，關注“碳骨架”和“官能團”，通過增長碳鏈、引入水解官能團、增加碳碳雙鍵個數等方式進一步改良醫用膠性能，在落實“證據推理與模型認知”學科核心素養的同時，強化了模型的應用價值，提高了學生高階思維能力。在“反應調控與合成”環節，學生不僅借助酯交換反應設計了由504醫用膠合成α-氰基丙烯酸-2-甲氧基乙酯的合成路線，而且創新設計并合成了硬組織醫用膠，“變化觀念”的核心素養得到落實，有機化學反應的創造性和現實價值充分彰顯。

四、強化表現評價，提升綜合能力

表現性評價要求在近似真實的情境中，對學生完成復雜任務的過程表現作出判斷。其強調評價與學習同步進行，通過評價積極地影響學生的課堂學習，從而促進“教—學—評”的一體化［4］。可見，表現性評價不僅指向課堂活動或任務的深度學習，而且促使深度學習在課堂上真正發生。

在微項目“探秘神奇的醫用膠”教學中，筆者設計了如下評價任務、評價目標，并依據學情預估學生表現水平，供教師課堂探查學生認知、診斷學生能力水平使用，具體見表2。

表2 “探秘神奇的醫用膠”的評價任務、評價目標、學生預期表現水平及典型學生表現