人項(xiàng)·成項(xiàng)·出項(xiàng)：基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與研究

思維的培養(yǎng)是學(xué)科核心素養(yǎng)形成的途徑，也是當(dāng)前課堂教學(xué)改革的需要。科學(xué)教學(xué)中，教師對(duì)知識(shí)的項(xiàng)目化教學(xué)和學(xué)生對(duì)知識(shí)的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，在學(xué)生思維能力培養(yǎng)中有著非常重要的作用。下面以“物質(zhì)的檢驗(yàn)\"為例，從入項(xiàng)、成項(xiàng)、出項(xiàng)三個(gè)維度，探索科學(xué)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生在單元整合學(xué)習(xí)中對(duì)同類知識(shí)項(xiàng)目化能力的教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、聚焦項(xiàng)自化學(xué)習(xí)的教學(xué)現(xiàn)狀

課堂是教師教和學(xué)生學(xué)的主陣地。傳統(tǒng)的教學(xué)模式在保持自身優(yōu)勢(shì)的同時(shí)顯露出一些不足。筆者分別對(duì)自己任教的兩個(gè)班的學(xué)生進(jìn)行了傳統(tǒng)模式教學(xué)和項(xiàng)目化教學(xué)，并進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果見(jiàn)圖1。

基于上述調(diào)查，當(dāng)前課堂教學(xué)主要存在以下問(wèn)題：學(xué)生習(xí)慣于機(jī)械記憶和重復(fù)訓(xùn)練，學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性不足；部分學(xué)生的課堂參與度不高，缺少學(xué)習(xí)興趣；學(xué)生很難在競(jìng)爭(zhēng)式學(xué)習(xí)中體會(huì)到共同體的社群價(jià)值。

二、探尋項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的價(jià)值追求

初中科學(xué)課程是以對(duì)科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的綜合課程。培養(yǎng)能力的方式不僅局限于知識(shí)記憶、習(xí)題操作，還包括知識(shí)理解、知識(shí)整合以及知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化能力。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)作為課堂教學(xué)改革中的新模式，能引領(lǐng)學(xué)生提升思維、形成素養(yǎng)、啟迪智慧。

（一）項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是課堂教學(xué)改進(jìn)的需要

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》提出，要鼓勵(lì)學(xué)生勤于參與、樂(lè)于探究，要培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力、獲得知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流合作的能力。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)把“以講授為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)習(xí)為中心”，將學(xué)科知識(shí)作為重點(diǎn)，并且關(guān)注實(shí)踐操作、問(wèn)題解決等策略性知識(shí)。

（二）項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是核心素養(yǎng)形成的需要

核心素養(yǎng)的形成是學(xué)科教學(xué)的宗旨。科學(xué)學(xué)習(xí)是創(chuàng)造性思維活動(dòng)、實(shí)踐活動(dòng)和邏輯推理交互作用的過(guò)程，往往需要經(jīng)過(guò)多次循環(huán)，不斷有新的發(fā)現(xiàn)和問(wèn)題，并經(jīng)過(guò)探究實(shí)踐來(lái)解決新問(wèn)題、培養(yǎng)新能力。在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)歷理解、探究、總結(jié)、修正等過(guò)程，并在此過(guò)程中把思維項(xiàng)目化，能持續(xù)地自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和自主解決問(wèn)題

（三）項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是學(xué)生終身發(fā)展的需要

初中生的思維正處于一種由具體到抽象、現(xiàn)象到本質(zhì)、單一到多維的轉(zhuǎn)變時(shí)期。對(duì)學(xué)生項(xiàng)目化學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，更有利于學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自我決策的學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)造性解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。這對(duì)促進(jìn)學(xué)生形成思維能力、學(xué)會(huì)終身學(xué)習(xí)有著重要作用。

三、基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）人項(xiàng)：項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的學(xué)前研究

科學(xué)課堂教學(xué)中，特別需要用真實(shí)的情境激發(fā)學(xué)生的探究興趣，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，提高課堂效率。本項(xiàng)目以“松花蛋中的化學(xué)\"為話題，通過(guò)三個(gè)任務(wù)，探索培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目化學(xué)習(xí)品質(zhì)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

1.項(xiàng)目來(lái)源分析

學(xué)生在本節(jié)專題課學(xué)習(xí)之前，已經(jīng)完成了酸、堿、鹽、金屬、非金屬這幾大類物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)，對(duì)五大類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化有了系統(tǒng)性的認(rèn)知（見(jiàn)圖2）。此時(shí)，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行項(xiàng)目化建構(gòu)是非常有必要的。筆者以松花蛋導(dǎo)人，通過(guò)方案設(shè)計(jì)、方案迭代、實(shí)踐操作、偶然現(xiàn)象等過(guò)程建構(gòu)項(xiàng)目。

2.項(xiàng)目?jī)?nèi)容分析

學(xué)生在完成五大類物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)后，對(duì)各類物質(zhì)間的相互關(guān)系、反應(yīng)發(fā)生條件等方面還欠缺清晰的梳理，更沒(méi)有轉(zhuǎn)化為自身的知識(shí)體系。本項(xiàng)自以溶液中常見(jiàn)的不共存離子為理論基礎(chǔ)，以復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生方向?yàn)橐罁?jù)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物質(zhì)檢驗(yàn)這類問(wèn)題的常規(guī)方法，具體項(xiàng)目框架如圖3。

3.項(xiàng)目學(xué)習(xí)分析

學(xué)生對(duì)五大類物質(zhì)的性質(zhì)既熟悉又陌生，知道復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，能選用正確的物質(zhì)完成單種物質(zhì)的檢驗(yàn)，但對(duì)在多種物質(zhì)共存情況下的逐一檢驗(yàn)仍存在很大的疑惑。為此，在知識(shí)與能力建構(gòu)的基礎(chǔ)上，筆者整合難點(diǎn)，選取話題，引導(dǎo)學(xué)生“跳一跳”，完成從入項(xiàng)到成項(xiàng)、出項(xiàng)的學(xué)習(xí)。

（二）成項(xiàng)：項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究

1.頭腦風(fēng)暴

教學(xué)的開(kāi)展要基于學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，即從與學(xué)生相關(guān)的、能引起學(xué)生興趣的問(wèn)題入手，針對(duì)學(xué)生因材施教。針對(duì)物質(zhì)鑒別這一學(xué)習(xí)內(nèi)容以及初中生的學(xué)情特點(diǎn)，筆者合理選擇有助于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極參與課堂教學(xué)的生活中常見(jiàn)的問(wèn)題來(lái)導(dǎo)人新課。筆者選擇的話題主線如下：

問(wèn)題導(dǎo)入：展示松花蛋的圖片，學(xué)習(xí)松花蛋的發(fā)明過(guò)程，并設(shè)計(jì)問(wèn)題。

設(shè)問(wèn)1：大家知道松花蛋的腌制方法嗎？你認(rèn)為需要哪些原料？

設(shè)問(wèn)2：這些原料混在一起會(huì)發(fā)生哪些反應(yīng)？用化學(xué)方程式表示。

設(shè)問(wèn)3：Ca（ （0H）₂ 和 Na₂CO₃ 發(fā)生反應(yīng)的判斷依據(jù)是什么？

設(shè)問(wèn)4：除了 Ca²⁺ 和 CO₃² 這一對(duì)不共存的離子，還有其他不能共存的離子嗎？

設(shè)問(wèn)5：請(qǐng)大家猜想以上溶液過(guò)濾后的濾液，其溶質(zhì)有幾種？

設(shè)問(wèn)6：請(qǐng)用以下藥品： CaCl₂，Ca（NO₃）₂ 稀HCI、 ，對(duì)溶質(zhì)一一檢驗(yàn)，并完成任務(wù)單（見(jiàn)圖4）。

（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生思維的過(guò)程是由對(duì)問(wèn)題的疑惑引發(fā)和維持的，不是自然發(fā)生的。設(shè)計(jì)腌料料液溶質(zhì)的問(wèn)題，旨在引發(fā)學(xué)生的興趣，喚起他們的思考。同時(shí)，根據(jù)物質(zhì)檢驗(yàn)中要求有明顯現(xiàn)象、反應(yīng)的唯一以及干擾離子這三方面的考慮，特意選用了以上5種檢測(cè)劑。這恰與項(xiàng)目化學(xué)習(xí)要求有強(qiáng)烈的設(shè)計(jì)導(dǎo)向和科學(xué)探究意味不謀而合。）

2.合作學(xué)習(xí)

思維五步法中的第四步是引導(dǎo)學(xué)生一步一步地展開(kāi)，并論證他所提出的假設(shè)及方法。項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是一環(huán)一環(huán)不斷推進(jìn)的，是從學(xué)生的問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，是根據(jù)在探究過(guò)程中自然的發(fā)展方向向前推進(jìn)的。所以在檢測(cè)劑選擇完成以后，進(jìn)一步提出階梯形問(wèn)題，即如何在一支試管中完成三種物質(zhì)的逐一檢驗(yàn)，也就是讓學(xué)生設(shè)計(jì)檢測(cè)劑的滴加順序。本環(huán)節(jié)要求一次檢驗(yàn)只發(fā)生一個(gè)反應(yīng)、產(chǎn)生一個(gè)現(xiàn)象，避免因一次產(chǎn)生多種沉淀而產(chǎn)生相互干擾，任務(wù)如圖5。

（設(shè)計(jì)意圖：反省思維的五個(gè)形態(tài)中指出，針對(duì)疑難的情景，先要推斷能夠解決疑難的假設(shè)。教師在這個(gè)“有目的的行為”中，指導(dǎo)協(xié)作，提供動(dòng)機(jī)，確保學(xué)生學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的連續(xù)性。這種指導(dǎo)能幫助學(xué)生看清探究的目標(biāo)，排除很多無(wú)關(guān)因素的干擾，減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷。）

3.實(shí)踐探究

思維過(guò)程由“反思活動(dòng)、探究、辯證思考\"構(gòu)成，最終形成邏輯嚴(yán)密、合理的結(jié)論。因此，設(shè)計(jì)方案確定以后需要學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究來(lái)進(jìn)行物質(zhì)的逐一檢驗(yàn)。本環(huán)節(jié)密切關(guān)注學(xué)生的探究過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)設(shè)不一致時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)對(duì)探究過(guò) 程中的不同現(xiàn)象進(jìn)行分析和解釋，最終完善已有方案，見(jiàn)圖6、圖7。這是一次項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的頭腦風(fēng)暴，學(xué)生能從物質(zhì)檢驗(yàn)這一難點(diǎn)問(wèn)題的探究式學(xué)習(xí)中提煉出方法，實(shí)現(xiàn)了探究一個(gè)題掌握一類題的目標(biāo)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程及任務(wù)見(jiàn)圖6。

任務(wù)三

方案步驟：

（1）取 濾液于 中，滴加 ，觀察到 ，檢測(cè)出 。（2）向 中，滴加 ，觀察到 ，檢測(cè)出 O（3）向 中，滴加 ，觀察到 ，檢測(cè)出 。思考：1.你發(fā)現(xiàn)了什么不同的現(xiàn)象？ 。

2.你能解釋這個(gè)現(xiàn)象嗎？

3.你能對(duì)你的操作進(jìn)行改造，出現(xiàn)預(yù)設(shè)的現(xiàn)象嗎？

4.你認(rèn)為檢測(cè)劑的用量有什么要求？要求理由

（設(shè)計(jì)意圖：現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)家十分重視偶然實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在新知發(fā)展中的作用。實(shí)際教學(xué)中，教師針對(duì)偶然現(xiàn)象提出新問(wèn)題，指引學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)去認(rèn)識(shí)、解釋新現(xiàn)象，對(duì)項(xiàng)目核心知識(shí)進(jìn)行深入的理解，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移，能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。本實(shí)驗(yàn)探究在設(shè)計(jì)方案時(shí)沒(méi)有指明檢測(cè)劑的用量，因此，用不同用量的檢測(cè)劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不同的。適時(shí)追問(wèn)：“黑色沉淀是什么？”“出現(xiàn)黑色沉淀的原因是什么？”并由此得出檢測(cè)劑的用量要求。）

（三）出項(xiàng)：項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的總結(jié)沉淀

分析涉及將材料分解成它的組成部分，并確定各部分的關(guān)系，以及它與總體之間的關(guān)系。對(duì)物質(zhì)檢驗(yàn)的零碎信息片段，多種物質(zhì)的逐一檢測(cè)恰好能將其項(xiàng)目化。在本次探究中，學(xué)生將三種物質(zhì)的檢驗(yàn)進(jìn)行融合，建構(gòu)關(guān)聯(lián)，使之成為結(jié)構(gòu)化的知識(shí)系統(tǒng)，成為該類問(wèn)題的“專題式知識(shí)”，為學(xué)生高階思維的培養(yǎng)打開(kāi)了全新視角。

另外，學(xué)生在完成本項(xiàng)目后，還可以深人提出新問(wèn)題。例如，如何判斷 Ca（NO₃）₂ 溶液， Cu（NO₃）₂ 溶液已滴加過(guò)量？如何選擇合適的試劑，除去濾液中的 得到純凈的食鹽晶體？這又生成了除雜這一新項(xiàng)目。

四、復(fù)盤項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的成效反思

綜合，是以分析為基礎(chǔ)，全面加工已分解的各要素，并再次把它們按要求重新組合成整體，以便綜合、創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)就是這樣一個(gè)系統(tǒng)性的工程，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖8所示。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)通過(guò)教師架構(gòu)的項(xiàng)目層層深入學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的調(diào)動(dòng)、知識(shí)與能力的建構(gòu)和學(xué)科素養(yǎng)的形成。

（一）項(xiàng)目化學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力

教師的根本作用是“激發(fā)\"學(xué)生的潛能、“激勵(lì)”

學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在本次項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)，靈活運(yùn)用分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹等思維方法，生成了自己獨(dú)特的方法。這種學(xué)習(xí)的成就感是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力源泉。

（二）項(xiàng)目化學(xué)習(xí)激活學(xué)生思維

課堂設(shè)計(jì)只是教師的一家之言，但學(xué)生群體的知識(shí)視角往往是發(fā)散的、多維的，是超出我們的預(yù)期的。因此，課堂教學(xué)中生成很多新的火花。這不僅是教師教學(xué)過(guò)程中新的靈感來(lái)源，還能讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)應(yīng)用，形成思考的品質(zhì)。

（三）項(xiàng)目化學(xué)習(xí)落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)

科學(xué)是以對(duì)科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的綜合課程。從一個(gè)研究的點(diǎn)到面的推廣，筆者把素養(yǎng)的培養(yǎng)有意識(shí)地落實(shí)到項(xiàng)目中，而學(xué)生也在這個(gè)項(xiàng)目平臺(tái)中從模仿到進(jìn)行思維，真正學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考，實(shí)現(xiàn)了素養(yǎng)和思維的雙向提升。

（作者單位：浙江省杭州市臨安區(qū)錦城第四初級(jí)中學(xué)）

編輯：常超波