初中化學微項目化學習課程的構建研究

符愛琴 周曉燕

摘要： 基于國家課程中的核心知識和關鍵能力，將項目化學習的設計要素融入課堂教學，有利于激發學生持續性的學習活動，提升學生化學學科關鍵能力，培育創新能力和實踐能力。在提出初中化學微項目化學習的特征、原則和教學設計要素的基礎上，形成初中化學微項目化學習課程的基本模式，并以項目“皮蛋的制作”為例，闡述微項目化學習課程的構建策略。

關鍵詞： 初中化學; 微項目化學習; 課程研發;皮蛋制作

文章編號： 10056629（2022）01003206

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

項目化學習是一種以學習者為中心跨學科、跨知識領域的一種綜合學習。項目化學習中學生通過制作一個特定的“產品”或完成某一項特定的“任務”，充分選擇和利用最優的學習資源，在體驗、實驗、討論與分享中獲得知識、技能與能力的發展。

1 初中化學微項目化學習

初中化學項目化學習就是將綜合實踐活動作為學習方式，滲透到初中化學國家課程實施中，即基于初中化學國家課程中的核心知識和關鍵能力，在深度理解、細致分解教學內容的基礎上，進行教學單元的重新設計，落實于正式課堂教學，以項目主題及多個真實性的驅動性問題串，激發學生的持續性實踐活動和創造性思維，階段性地呈現驅動性問題的解決過程，鍛煉學生復雜問題情境下的自主學習系統的形成。

初中化學微項目化學習中的“微”則是強調在課堂中進行，在一個課時的課堂教學中完成，重視學科核心知識在新情境中的遷移、應用和衍生，立足于過程[1]。當然，學習成果也不排除在課外作業中完成。初中化學微項目化學習課程，是對初中化學課程進行學科本質和學科能力的深度挖掘，旨在學生核心素養的培養，從根本上改善課程學習中的重復性知識訓練和展示型探究實踐。在中國教育背景下，以化學學科為主要載體，聚焦化學學科核心概念和關鍵能力，用項目化的形式呈現出來，既是課程改革也是國家課程校本化實施的可行道路之一[2]。

2 初中化學微項目化學習課程的基本模式

本研究以建構主義學習理論、布魯姆的發現學習理論和加德納的多元智能理論等為指導思想，依據關鍵能力培養要求和課程標準，結合化學學科特色和學情，提出初中化學項目化學習的核心特征、研發原則，形成初中化學項目化學習課程的基本模式。

2.1 核心特征

根據初中化學微項目化學習的概念和定位，歸納指向關鍵能力的初中化學微項目化學習的三個核心特征，如表1、圖1所示。

2.2 研發原則

初中化學微項目化學習的設計，要經歷項目選擇、信息搜集以及組織、檢查、評價等連續的過程，其中包括信息搜集、信息處理和信息應用三種并不完全聯系的智能活動。在項目開展過程中，項目執行者往往是在搜集、處理和應用之間循環往復，將素養轉化為持續的學習實踐?；诖?，初中化學項目化學習在研發過程中應當注重針對性、科學性、創新性和應用性四大原則（見圖2）。

2.3 教學設計要素

根據上述核心特征、研發原則，提煉出初中化學微項目化學習的教學設計五要素（見圖3）。

通過學情、教學內容以及學科關鍵能力等分析，聚焦需要落實的核心概念或知識，以確定教學目標。教學目標決定項目任務，基于學生經驗提出項目名稱后，聚焦項目任務，將項目任務融入創設的情境，根據情境設計驅動性問題。學生在情境中感知任務，通過探究活動來解決問題，完成任務。教師組織探究活動，從中協調、監督并提供相應的學習資源。最后，組織學生展示交流，分享學習收獲、產品等，在討論交流中總結歸納，在不同的情境中進行拓展延伸。在項目化學習過程中，將項目名稱、學習目標和項目任務置于呈現給學生的文本中，同時提供必要的學習資源。

從模板到實際的設計，需要教師共同研討并構建初中化學學科知識體系和能力測評系統，提煉化學學科關鍵概念，形成核心知識，進而確認初中化學學科核心知識背后的認知策略，并轉化為驅動性的問題，配以適切的流程和評價[3]。

由于提出的項目化學習都是一個課時內能夠完成的“微項目”，因而在每一課時的微項目化學習中，教師應遵循目標任務情境活動評價的研發流程（見圖4），認真處理情境復雜性與學生所學知識有限性的關系，創設驅動性問題與數字化學習資源包，盡力達到知識與能力并舉、興趣與思維齊飛。

3 初中化學微項目化學習課程的構建策略

初中化學微項目化學習旨在培養學生的核心素養，而深度學習是培養核心素養和關鍵能力的有效路徑[4]。深度學習過程有利于實現知識向學科能力及核心素養的轉化?；诖?，我們以微項目化學習“皮蛋的制作”為例，提出促進學生深度學習的初中化學微項目化學習課程的構建策略。

3.1 創設真實情境，選取有意義且有梯度的研究對象及問題情境素材

真實的有意義的且有梯度的問題情境和研究對象是有價值的深度學習的誘因，更易驅動并促進學生的深度學習。我們圍繞項目單元內容，以學科核心知識為載體，選取聯系自然、生活、實驗室和生產實際，結合環境、能源、材料、醫藥等豐富真實的情境素材，創設項目研究對象，研發一個個的問題情境，將化學與歷史、生物、物理、數學等進行跨學科融合，并滲透安全、環保及價值觀教育，為學生營造一個多向度、多層次的探索空間。本微項目化學習“皮蛋的制作”中圍繞主題創設了如表2所示的問題情境素材。

相對陌生、結構不良、綜合復雜的問題情境，需要學生自主調用所學知識作為分析和解決問題的認識角度和思路。項目問題情境一方面引導學生認識化學科學的應用價值，體會學科核心素養“舉一反三”的統攝性和可遷移性，另一方面也促進學生在變化多樣的問題情境中形成穩定的核心素養。

3.2 設計項目任務，架構豐富多樣且不同層級的能力活動任務

豐富多樣且有層級的能力活動任務是有效力的深度學習過程，挑戰并發展學生的高階思維和認知能力。項目化學習是學生從知識到能力再到素養的轉化途徑，也是學科核心素養發展的學習進階。通過整體規劃，針對概念教學、物質研究和物質應用拓展，我們精心設計核心素養發展導向的不同層級的學科能力活動任務體系，發展學生的高級思維和認知能力，體現從“學習理解”到“應用實踐”再到“遷移創新”的進階梯度[5]。如本項目“皮蛋的制作”中設計了以下活動任務（見圖5）。

3.2.1 針對概念教學，設置學習理解層級的能力活動任務

“皮蛋的制作”項目中，學生品嘗皮蛋發現有澀味，推測皮蛋呈堿性，溶于水后加酸堿指示劑無法觀察到現象，引發學生認知沖突，進而調動學生的先前經驗和已有知識，去尋找“堿性”的來源（見圖6）。通過創設真實的問題情境，激發學習動機，驅動學生開始新的學習和理解活動，引導學生提取和辨識宏觀現象和事實信息，對信息進行抽象、概括、關聯等思維加工，運用實驗方法或基于已有知識對核心知識結論進行說明、闡述和論證;進而適當開展簡單的應用與實踐活動，引導學生遷移運用所建構的認知角度和推理思路，初步體會新的知識的思維功能和價值，形成自己的認識方式;最后進行概括整合，完善已有認知結構。

3.2.2 針對物質研究，設計應用實踐層級的實驗和探究活動任務

通過精心設計問題任務、提供學習支架、方法導引、合作學習記錄表、研發預測假設、設計實驗方案、獲取證據、證據推理、分析解釋等活動任務，確保學生科學探究核心素養及動手實踐能力的落實?！捌さ暗闹谱鳌表椖恐?，設計了品皮蛋、浸皮蛋、腌皮蛋三個活動任務。如任務活動二為了驗證“堿性”的來源，設計探究活動對皮蛋粉成分進行檢測。通過實驗探究，進行基于事實的推理論證（具體見表3）。

3.2.3 針對物質的應用和拓展，設計遷移創新層級的學習活動任務

項目化學習旨在引導學生在新情境中綜合運用知識和方法，分析、解決社會實際和科技發展的真實問題，形成更多新知識和新創意。如“皮蛋的制作”項目中，在研究皮蛋配方的基礎上，我們從產量、安全、環保、生產時間、生產成本、產品質量和品種等角度出發，讓學生運用工程思維進行方案的優化和實施。比如，項目小組的同學設計了不同的研究內容： 探究1： 影響皮蛋品質的因素;探究2： 如何快速制作無鉛皮蛋;探究3： 如何制作溏心或硬心皮蛋;探究4： 生石灰用量對料液堿度和皮蛋加工的影響;探究5： 皮蛋的食用安全研究;探究6： 用燒堿代替“石灰”、純堿加工皮蛋的研制;探究7： 用自制皮蛋粉腌制雞蛋、鵪鶉蛋、鵝蛋等不同種類蛋的效果對比。針對新的探究問題，引導學生從設計項目活動方案、實施計劃（包括活動任務、人員分工、時間安排、實施方式、實施步驟、預計結果等）、研究結果、反思評價等方面設計、組織、開展遷移創新層級的學習活動。

3.3 項目的實施和評價

項目化的學習實踐中，基于核心特征、研發原則、設計要素和設計流程，進行探究性、調控性、社會性、技術性、藝術性的項目實踐[6]，體驗復雜情境中的多種實踐形態，實現知、行、思的統一。下面以“皮蛋的制作”為例進行項目的實施與評價分析（見表4）。

通過課堂實施，“皮蛋的制作”項目中皮蛋粉成分的探究用時15分鐘，腌皮蛋配方的設計和優化以及腌制皮蛋的實踐活動用時25分鐘，整個流程在1課時中基本完成。由于學生的腌皮蛋配方優化方案和腌制的皮蛋成品等成果較多，有部分未來得及在課堂展示，教師就放在課后做了一次展示活動，展示了不同研究內容（詳見3.2.3）對應下的實踐過程、成品、感悟、建議，或對比不同產品配方、實踐方面的異同等，并在此基礎上引導學生進行反思和修正。實踐發現，學生能較靈活運用酸堿鹽的知識進行皮蛋粉成分的探究，但方案的設計、動手實踐和統籌安排的能力仍待提高。

4 結語

將項目化學習的設計要素融入初中化學課堂教學，將低階認知包裹入高階認知[8]，實現問題的解決與知識的重構、活動的探索與理解的建構以及作品的創造和創意的成就，有利于培育學生的認知能力、合作能力、創新能力和實踐能力，培育化學學科核心素養。

參考文獻：

[1]喻平. 學科關鍵能力的生成與評價[J]. 教育學報， 2018， 14（2）： 34～40.

[2]姚國艷. 讓每個孩子成為心智自由的學習者——讀《項目化學習設計： 學習素養視角下的國際與本土實踐》有感[J]. 教育視界， 2019， （3）： 76～79.

[3][7][8]夏雪梅. 項目化學習設計： 學習素養視角下的國際與本土實踐[M]. 北京： 教育科學出版社， 2018： 127.

[4]奚潔. 以核心任務引領學生走向深度學習[J]. 江蘇教育， 2018， （73）： 72～73.

[5]王磊. 學科能力構成及其表現研究——基于學習理解、 應用實踐與遷移創新導向的多維整合模型[J]. 教育研究， 2016， 37（9）： 83～92.

[6]趙國華. 融合STEM理念優化基于學習共同體的初中化學課堂教學——美國杰森課堂STEM教育的啟示[J]. 化學教學， 2020， （6）： 43～47.