“我為元素代言”

熊景春　孫小程　嚴祖成

摘要：在新一輪課程改革的背景下，大力開展項目式教學，以項目任務為主線，用學業質量水平指導教學設計，開展深度學習，全面促進學生化學學科核心素養的培養。

關鍵詞：課程改革 項目式教學 深度學習 核心素養

所謂項目式學習，就是將所要學習的知識內容或所要提升的能力要求，設計成項目任務的形式，并以此為載體，隨著項目任務的完成達成學習目標，實現知識內容的掌握和相關能力的提升。深度學習的基本理念就是以學生為本，以學生學會多少、學到什么程度作為課堂評價的落腳點，通過基于項目的學習和其他相似的方法能夠讓學生在校內外具有更多主動學習的經歷，培養出有知識、有創新、有批判的思考者，讓他們具備一定的領導力和溝通能力。

本文結合普通高中化學人教版必修二第一章《物質結構 元素周期律》第一節《元素周期表》的教學為例，談一談如何開展項目式教學，進行深度學習，培養學生的化學學科核心素養。

“元素周期表”內容具有以下特點：（1）元素周期律和元素周期表是高中階段重要的理論知識，按照一定的編排原則形成的元素周期表是元素周期律的具體表現形式;（2）元素周期表是化學學習的一種重要工具，掌握元素性質與原子結構、周期表中的位置之間的關系，建構“結構、位置、性質”三者之間的關系模型，對元素化合物的學習具有重要的指導作用;（3）利用元素周期表了解同周期和主族元素性質的遞變規律，預測新的元素的存在、結構和性質;（4）體現出宏觀物質與微觀粒子之間的關系以及量變引起質變的哲學思想。基于此，通過項目式學習，將課標中的“元素周期表的發展史、原子結構與元素性質、元素周期表的結構、同周期和主族元素性質的遞變規律”等內容設計成項目任務，通過學生自主學習、同伴互助、網絡輔助或在教師的引領下完成任務，實現教學目標的達成，教學任務的完成。

一、項目主題分析

1.項目主題涉及的學科專業知識。

通過前期的學習，我們初步認識化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、轉化及其應用的一門基礎學科，其特征是認識物質和創造物質。元素周期律和元素周期表是中學化學的重要理論知識，元素的原子結構、元素的性質及其單質的主要物理性質、氧化性和還原性是重點，突出強調元素“構、位、性”三者之間的關系：結構決定位置和性質、位置和性質反映結構、位置和性質之間的互推，能從宏觀和微觀相結合的視角分析、解決實際問題。

2.項目主題所涉及的教材內容知識。

在學習人教版化學必修二《元素周期表》一節時，如何將一張看似平淡無奇的元素周期表上的有血有肉呢？首先，我在班級的座位上做文章，把班級的座位按照去掉過渡元素之后的元素周期表的格式排列;其次，讓每位同學選擇一種元素代言，開啟了我們的探索之旅，從元素周期表的發展史，到每種元素的發現史，再到每種元素的原子結構、性質及其在自然界中的存在及用途。從而將項目學習主題確定為“我為元素代言”，確定項目學習成果為“設計代言元素的明信片”和“設計個性化元素周期表”。

3.項目主題涉及的學科專業知識與教材內容知識的邏輯關系。

通過開啟的項目之旅，讓學生深度認識了元素周期表的發展史，真實體驗了元素周期表的編排規律，深刻理解了元素的原子結構決定了元素在周期表中的位置，元素在周期表中的位置又反映了結構;元素的原子結構決定了元素的性質，元素的性質反映了元素的原子結構;也明確了同周期和主族元素性質的遞變規律及其對應單質的物理和化學性質的相似性與遞變性。

二、項目教學目標

1.微觀探析原子的構成，了解原子序數、核電荷數、質子數、中子數、核外電子數以及它們之間的相互關系。

2.能畫出前20號元素的原子結構示意圖，能用原子結構解釋元素性質及其遞變規律，并能結合實驗及事實說明，培養學生的模型認知、證據推理及實驗探究學科素養。

3.通過資料查尋元素周期表的發展史培養學生的科學態度。

4.通過了解元素周期表（長式）的結構（周期、族及列）及其應用培養學生的宏觀辨識、微觀探析及變化觀念。

5.了解元素、核素和同位素的含義（宏觀辨識、微觀探析）。

6.通過制作元素名片與個性化元素周期表培養學生的科學探究與創新意識素養。

三、項目任務及教學流程

四、項目實施過程及學生學習成果

在本項目的具體實施過程中，任務1探秘元素周期表發展史、任務2制作元素名片、任務3制作個性元素周期表是在線上完成，課堂展示。在“任務1探秘元素周期表發展史”的實施過程中，學生往往只停留在事物的表象，不能從學科價值、社會價值視角看問題，從最初的相對原子質量為編排原則到原子結構為原則，體現出認識事物的變化觀念與科學態度。在“任務2制作元素名片”實施過程中的困難在于如何統一標準，老師要引導學生從宏觀與微觀視角看問題，既要體現出元素的性質，又要明確原子結構，達到培養宏觀辨識與微觀探析的目的。在實施“任務3制作個性元素周期表”時，我們學生僅有的資源是課本上的一張元素周期表，這就需要老師推送相關資源，通過微課學習，相關資源的深度挖掘，搞清周期性的概念，元素周期表的編排原則，才能設計出形形色色的元素周期表，最后再把大家設計的元素名片擺成一張獨特的元素周期表。通過這些過程讓學生明白從元素名片（孤立水平）到元素周期表（系統水平），量變引起質變的哲學原理，也培養了宏觀辨識、微觀探析及變化觀念的學科素養。在實施“任務4實驗探究元素的性質與原子結構關系”時，首先要讓學生明白元素的性質有哪幾個方面的內容（通過微課學習），再通過科學探究理清元素性質與原子結構之間的關系，體現在元素周期表上同一主族元素之間在結構和性質上呈現出的規律性的變化。如此一來既培養了學生的科學探究學科素養，又提升了證據推理與模型認知素養，亦符合深度學習的理論。

通過線上與線下大家的交流與合作，同學們設計了代言元素的名片的統一格式，然后按照元素周期表的框架結構粘貼在教室的后黑板上，供大家交流。每個同學也設計出了屬于自己個性化元素周期表，下圖是學生的展品之一。

五、思考與建議

1.教學思考。

（1）這是一節體現出微項目教學的課堂。

本節課以“我為元素代言”為主題，通過驅動性任務制作“元素名片”“個性化元素周期表”等項目任務以學生為主體，老師做適當的引導來完成本節課的課堂內外的教學。通過匯報制作過程并展示元素名片、元素名片匯成的元素周期表以及個性化元素周期表等活動，把一張靜態的元素周期表上成了一張動態的元素周期表，不僅培養了科學探究的能力，也培養了動手制作的實踐活動能力，亦體現出科學的力量和學生自身的價值。

（2）這是一節體現出深度學習的課堂。

在項目學習的基礎上，每一個項目任務如何開展，任務完成到什么程度，都需要學生之間的溝通交流，如何在現有的資源的基礎上進行深度挖掘，老師要及時跟進指導。比如元素名片上的內容：原子序數、元素符號、元素名稱、讀音、原子結構示意圖、發現人、主要物理性質、元素主要化合價及用途，既鞏固了初中所學的原子結構知識，又體現了本節原子結構與元素性質的關系，而大號元素的原子結構示意圖又為進一步學習原子結構知識埋下伏筆。元素名片和由元素名片組成的元素周期表體現出個體和體系之間的關系，由孤立水平上升到系統水平;原子序數的遞增，導致不同種元素的變化，深刻體現出“量變引起質變”的哲學原理;把學生代言的元素通過班級座位擺成的動態元素周期表讓學生親身體驗原子結構與元素周期表位置之間的關系等相關操作體現出深度學習的理念。

（3）這是一節體現出化學學科核心素養的課堂。

本節內容設計的幾個項目任務充分體現出基于核心素養的教學。探秘元素周期表的發展史既培養了學生的科學態度，又體現了變化觀念;元素名片深度體現宏觀辨識與微觀探析;班級學生組成的動態元素周期表和學生設計的個性元素周期表更加突出宏觀辨識、微觀探析和變化觀念;實驗探究元素的性質與原子結構的關系培養了學生證據推理、模型認知及科學探究的精神。通過這一系列的活動實現了課堂教學與學科素養培養的深度融合。

（4）項目式教學是實現深度學習和培養學科素養的最佳途徑。

項目式教學是通過項目任務讓學生開展一系列的活動探究，項目任務的規劃，完成任務的目標達到什么層次，化學學業質量水平給出了最終答案。化學學業質量水平給出了化學學業質量標準，明確了化學教學內容在不同階段的水平要求，整體規劃了不同階段化學教學內容的深廣度。高中化學學業質量標準用四個條目來描述所包含的五個方面的化學學科核心素養，所以在開展項目式教學時，以項目任務為主線，用學業質量水平指導教學設計，開展深度學習，全面促進學生化學學科核心素養的培養。

2.改進意見。

首先，由于我們的學生大部分來自于農村中學，計算機水平參差不齊，學科素養差異大，雖然做過項目式教學的前期培訓，但尚需進一步實踐。所以導致線下活動的開展難度較大，不易控制，多數學生完成項目任務的目標層次深淺不同。比如文獻查尋元素周期表的發展史，對文獻材料如何查找，如何編輯并歸納總結，很多學生不能順利完成;其次，學生動手實驗能力差，不能規范操作，危險系數大。這就需要我們在今后的教學中要進一步強化項目式教學流程的培訓，讓學生熟練掌握科學探究的基本程序、操作和方法，通過上機指導提升計算機水平，掌握文獻查找和編輯的基本技能，為利用項目式教學開展深度學習，全面促進化學學科核心素養的發展打下良好的基礎。

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