我與化學項目學習

2015年寒假前，一次偶然的機會，北師大魏銳老師跟筆者商量是否可以一起參與項目學習實驗教材“物質的組成與結構”部分的編寫，這幾乎是筆者第一次聽到“項目學習”的說法。筆者參與的內容與物質結構有關，編寫思路中融入了科學發展史的背景線索，這些都很有意思。為了能較快地進入狀態，筆者利用寒假的時間先開始了自主學習。

一、自我預熱階段

筆者利用寒假先進行熱身準備，于是去圖書館準備借幾本與物質結構有關的書。在學校圖書館化學部分尋找翻閱了很多，卻找不到適用的材料，冥思苦想一番后才突然意識到應該去圖書館物理學部分找找，因為化學是在16世紀到17世紀才逐漸成為一門學科，而筆者要找的關于分子原子等的科學史料也比較集中在那個時期，更多的是物理學家們的研究成果。書順利地找到了，真有種如獲至寶的感覺。整個寒假筆者就將自己浸泡在科學史、原子、分子的世界里，那是一個科學研究大展魅力的階段。當科學家們提出定比定律和倍比定律的假說后，他們在各自熟悉的實驗領域進行了嚴謹的科學實驗論證，無論是多種途徑獲得氯化銀的相關測定，還是專門熱衷于氣體研究的實驗，依據當時的認知發展程度和科學技術，想取得突破真是困難重重，科學家們的嚴謹態度和聰明睿智總是成為突破真困難獲得令人驚喜成果的利器，那些實驗及推理成為重要的科學論據。作為讀者，筆者經常會被科學研究獲得的成果激勵著，被那段科學發展的歷史吸引著。當道爾頓提出原子學說并被大家都認可了以后，蓋·呂薩克試圖用他的氣體實驗結論給原子學說增加實踐證明，但是他在用原子論與他的實驗結果對接后卻發現了無法解釋清楚的問題，直到阿伏伽德羅提出分子模型假說，才較好地彌補了道爾頓的原子學說并解釋了原子學說與蓋· 呂薩克的實驗結論之間的關系。阿伏伽德羅雖然提出了分子模型假說，但是他沒有實踐證據，同時也受到當時電化二元論等學說的影響，使得他的分子假說在過了半個世紀——在他去世后才被科學界公認。科學就在這樣的情境下發展著，豐富多彩的思維創新、睿智精彩的實驗尋證、邏輯嚴謹的推理分析……讀書的過程就是在享受一場思想創新的盛宴的過程。

為了對項目學習有更多的認識，筆者利用繼續教育網絡學習平臺學習了有關項目教學的理論知識和案例示范等內容。

二、編寫階段

盡管有了自己寒假期間的準備，但是當進入編寫階段時依然被大量的資料和信息砸得暈頭轉向，要想將科學發展史作為本項目的一條暗線，首先我們要梳理清楚這一段科學史中的時間邏輯、科學發展邏輯，然后從中找出適合初中學生理解和應用的線索，再與教學內容相融合。僅僅是梳理時間邏輯和發展過程就花費了大量的時間，尤其是構建分子模型這部分，在道爾頓提出原子論前后的那段時間里，對于物質組成的研究分別從元素和微粒兩種角度提出了許多學說。基于定量實驗研究積累了大量的實驗結論，從而出現了定比定律和倍比定律等物質定量研究的成果。這是以研究組成元素為基礎提出的學說，也為科學界建立明確的微粒觀提供了有效的實驗結論。在這樣的背景下，道爾頓提出原子學說后很快就被科學家們所接受，并紛紛用原子學說來解釋自己科研領域中的問題。而道爾頓的原子概念其實相當于我們現在的分子概念。最初我們的設計是將科學史中的這一段研究歷程作為構建分子模型的背景，但是在我們提出這樣的方案進行討論時，教材編寫組的專家們馬上就發現了問題：這樣的思路對于初中的學生太難。為使學習線索更清晰簡潔，便于學生使用，決定將元素部分與微觀粒子部分拆分開來，與元素相關的內容放在本項目的任務3中。有了這樣框架性的指導思想，并通過討論選擇了以“認識水”作為構建分子模型部分的活動載體。活動設計中將水中元素組成的研究拆分出去，只保留了人類認識水的微觀構成部分的內容，并依據科學史為背景設計了閱讀、實驗探究、模型模擬等活動，引導學生從科學史料中獲得感悟，通過實驗探究獲得科學結論，通過分析推理建立宏觀與微觀之間的聯系，再結合模型模擬達成對水的微觀結構的認識及形成分子模型的認識。經過編寫、修改、試用等過程，就有了現在項目三中構建分子模型部分的內容。

后續的構思編寫過程中我們繼續沿用了以科學史為背景線索設計教學內容及活動，模擬再現科學史中的經典實驗，以活動引導學生思維的深入和擴展等思路。從教材編寫的思路到項目中各個任務的名稱，再到每個任務中的活動及活動之間的連接關系和活動素材的選擇、活動的組織方式等，每一部分的定稿都是經過團隊細致討論、反復推敲、多次整合修改并試用等環節。

三、試用過程

在項目三的構建分子模型部分教材編寫思路明確之后，我們就在筆者所教的學生中進行了試用。課堂教學活動及課后訪談為我們提供了許多信息，有些是證實了我們的預測，還有些信息是我們沒有考慮到的。通過實踐，最大的收獲是證實了我們的設計是符合學生認知規律，而且能引導學生展開討論并深入思考的。有了這樣的實踐過程，我們的后續改寫就有了更明確的思路和想法。在山西的試點學校觀摩也給了我們許多啟發，試點校本校教師的試用和葛繼寧老師的示范都讓我們收獲很多。在觀摩過程中，我們能更真實地感受到教師對新教材的困惑，試用教師的困惑其實也是我們最初曾經有過的困惑。葛繼寧老師對教材的處理讓我們理解了教師對教材的挖掘和靈活應用是教材活化的重要環節，領略到優秀教師駕馭教材的高超技能，學到很多東西的同時亦深感欽佩。學生對活動表現出了很高的興趣，由活動引發的思考和交流也非常充實活躍。由此，更加有了自信，更加相信這樣的教材會受到學生的歡迎，也一定會對學生的學習有更多的積極意義。

除了項目三以外，在我們學校筆者還利用選修課的機會試用了教材中的開啟項目之旅和項目一的全部內容及項目二的大部分內容。體會有如下幾點：

1.活動是亮點，所有的活動都很吸引學生，學生有很高的參與熱情。在活動之后的討論中，學生的思維活躍，活動就像珠子一樣被教材內容的線串在一起，從而使學生體驗到“化學是一門以實驗為基礎的科學”的學科魅力。

2.教師在理解和使用新教材的過程中需要學習和培訓，教師的認識和思路需要有很大的轉變，這種轉變既需要內動力的驅動也需要外力的助推，能參與到其中的教師都具有迎難而上的精神，同時具有較強的學習能力。

3.學生是受益者，雖然觀摩的課堂只是各個項目的某個課時，但是可以從中明確地感受到學生在積極參與活動的過程中思維被激活，尤其是在分析討論和課后訪談中能夠感受到學生不同于平時的學習的思考和表達。

四、收獲感受

這套項目學習實驗教材與以往的教材理念完全不同。這套教材中，如果將認知線索和知識體系比喻為網，而其中的活動就是網上結點處的珠子，利用任務驅動，學生順著一定的思路線索去學習探索，在認知的關鍵環節通過有效的活動輔助學生生成符合其思維發展特點的知識生長。這樣的編寫思路使得學生學習知識的過程在思維發展的過程中完成，以思維活動推動知識認知，對學生的創新思維和長遠發展都有非常積極的作用。

在所有的過程中，被團隊里各位專家的敬業精神感染著，每次的討論交流都是大家毫無保留地為每個項目提出建議，從整體框架結構到書寫格式，再到編寫細節，有時為了一個標題或者一處用詞大家都會反復交流以求更加精準清晰。在觀摩課后，大家針對學生的反應展開討論，結合學生的認知特點、已有知識積累等信息分析如何更有效地引導學生的學習，這個過程也是我們自我學習的過程。這樣的討論、觀摩活動多數是利用大家的業余時間進行的，大家的積極和熱情令人感動。

在教材編寫團隊里，筆者是最需要學習的那個成員，在傳統的教學一線工作二十多年，接觸項目學習首先需要筆者將自己多年固化了的教學理念和思想進行更新。利用教材討論和實踐過程，從大家的發言及實踐獲得的信息中，筆者可以學到很多東西，逐步地轉變自己的認識，學習新的理念，學習優秀教師的教材應用技能。在教材的編寫告一段落之后，后期的試用中必然還有許多需要學習的地方，期待可以與教材編寫組、教材試用學校的教師及學生共同學習提高。