核心素養下高中化學教學中項目式學習的應用

福建省寧德第一中學 柳素青

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中，明確提出了高中生應具備的化學學科五大核心素養，分別是：（1）宏觀辨識與微觀探析，即要求學生具備通過觀察物質發生化學反應的宏觀現象來掌握物質的分類方法，并能夠從微觀層面解釋這種化學變化；（2）變化觀念與平衡思想，即要求學生認識到物質是一直處于變化中的，而不像我們肉眼看到的那樣是靜止不動的，要求學生在學習物質的化學變化時要從內因和外因、質變和量變等多個角度分析，要求他們具備從不同角度研究同一個化學反應或者從同一視角研究各種化學反應的思維，從而不斷提高自身總結變化特征和規律的能力；（3）證據推理與模型認識，即要求學生學會基于各種證據進行合理假設，并有能力用科學的方法驗證自己的假設；（4）科學探究與創新意識，即要求學生不僅要善于發現生活中的化學問題，而且要有進行合理的實驗設計的能力；（5）科學態度與社會責任，即要求學生具有安全意識和嚴謹求實的科學態度，形成真理面前人人平等的意識，增強探究物質性質和變化的興趣，關注與化學有關的社會熱點問題，認識環境保護和資源合理開發的重要性，具有“綠色化學”觀念與可持續發展意識等。

項目式學習是一種動態的學習方法，即學生通過合作探究思考并解答教師提出的現實世界的問題，進而培養學生一系列的化學邏輯思維品質。通過項目式學習培養的人才具有符合時代發展對人才質量規格的需要、順應我國課程改革的需要和符合當前高中教學的需要等明顯優勢，因此，項目式學習方法具有很大的研究與應用價值，越來越多的教師也喜歡在課堂教學中采用這種方式。不同于傳統的“師講生聽”的教學方式，項目式學習法在培養高中生的核心素養方面具有顯著優勢，比如采用小組合作的方式有利于培養學生的團隊精神，讓學生通過獨立探索來尋找解決問題的途徑，有利于培養學生的探索能力和創新精神，鍛煉學生的思考、推理能力，以及增加了學習過程的挑戰性，從而激發了學生的學習興趣。

一、項目式學習的應用對培養高中生化學核心素養的作用

（一）促進學生科學探究與創新素養的形成

項目式學習的顯著特點之一就是倡導對真實問題情境的深度學習，以培養學生的創新精神，提高學生的探索能力。教師在向學生拋出現實世界的問題后，讓學生以小組合作的形式去探索解決問題的思路或答案。在這個過程中，真實的情境和課堂上需要學習的知識點同時被引入課堂，學生不僅不會因為需要學習的知識點復雜而對課堂失去興趣，反而會因為課堂開始時提出的問題具有挑戰性而積極與小組其他成員配合以尋找最優答案。比如教師在教授“硫與環境保護”專題的第三單元“防治二氧化硫對環境的污染”時，需要學生掌握酸雨的主要成分和二氧化硫是如何產生酸雨的兩大知識點，如果教師只是把SO2與水發生反應的化學方程式板書在黑板上然后進行講解，那么這種教學方式就是傳統的“師講生聽”。學生在學習中的主體地位得不到保證，就會失去獨立探索未知問題的意識。如果教師把“SO2是不是酸雨中的主要成分？如果是，為什么會產生酸雨？”這兩個與學生的生活息息相關的問題拋給學生，讓學生以小組合作的方式進行思考，不僅能夠使學生在尋找答案的過程中集思廣益、相互學習，而且培養了學生的探究能力。這些問題之所以對學生來說具有吸引力，是因為酸雨在我們的現實生活中是真實存在的，而近年來隨著環境污染治理的力度不斷加強并取得了良好的效果，酸雨已經很少出現在我們的生活中，所以大家會帶著自己的好奇心去探究酸雨的形成過程中發生的化學反應。

（二）激發學生對化學的學習興趣，提升學習價值

高中化學核心素養的內容要求教師在教學中要立足長遠，不僅僅要引導學生學會復雜的知識點，更要培養學生對化學的興趣。如果學生學習化學的積極性不高，那么他們的學習就會變得被動；如果學生連學習興趣都沒有，又何談學習復雜難懂的知識呢？學生在項目式學習過程中，需要通過團隊合作來尋找解決問題的方法，驗證這個方法的可行性以及執行任務活動。這三個步驟的完成主要是依靠學生自己的研究發現，而教師只是起到了輔助作用。由此可見，學生是學習的主體、項目的參與者、協調者和責任人，他們有很大的自由發揮的空間，所以他們在學習過程中會更有激情和動力，會更加積極地參與到項目中去，達到良好的學習效果。這種良好的學習效果不僅表現在學會、學透某一個知識點上，而是讓學生通過合作對話來打破單一知識點的界限，從而進行同一學科的不同知識板塊的融合以及不同學科之間知識的融合。

（三）促進學生實踐能力的提升

傳統教學模式中存在的最大缺陷，就是把理論與實踐割裂開來。在普通高中的化學教學中，大多時候是采用“師講生聽”的教學模式，教師講的主要是理論，所以學生就把大部分學習化學的時間用在學習理論知識上。在整個教學過程中，教師忽視了讓學生動手操作環節。這個環節之所以在近幾年的教學科研中一直被強調，就是因為它能夠讓學生把在課堂上學習到的理論知識應用于實踐。學生在應用理論知識的過程中，不僅能發現自己在理論知識掌握上的漏洞，從而進行更加深入的學習以理解相關知識，而且能夠在應用理論知識的過程中熟悉該知識點。高中生的學習任務重、時間緊，還面臨高考，所以在日常的教學中，教師往往會把學生親自動手做實驗的環節刪減，改成做化學復習題目。學生也因為迫于高考分數的壓力，不看重親自動手進行實驗操作的過程。很多教師、學生、家長都認為只要學好理論知識就能在考試中拿高分，高分就意味著學生以后就能上好學校，進而有一份好工作。但是上名校不是學習的最終目的，有一份所謂的“好工作”也不意味著在工作中就能一直順利。分數之外，學生化學能力的養成、探究意識的增強以及社會責任感的培養都對學生的終身發展非常重要。畢竟，分數只是為學生提供了一個上名校的平臺，而學生在學習過程中學到的這些可貴的品質才是其一生的財富。我們討論研究的項目式學習對于這些品質的養成具有傳統教學方式不可能具備的作用。

二、課堂上組織項目式學習的標準

（一）綜合運用

從高中化學教材的編訂可以看出有很強的整體性和綜合性，主要表現在前邊學習的內容是后邊學習內容的基礎，而后邊的學習內容又是前期知識點的拓展與深化。特別是在實驗探究類的題型中，既考查學生的邏輯推理能力，又考查學生對基礎知識的掌握。此外，對綜合運用知識能力的考查也體現在理論與實踐相結合的學習方法上。學生在學習過程中，應該以所學的知識為理論基礎，在理論知識的指導下分析項目中的問題，尋找解決問題的最佳方法，然后用實踐驗證解決問題的方案的可行性。這就要求教師在備課環節設計化學學習項目時，要考慮到相關知識的實用性以及該項目在運用知識方面的整體性和綜合性。如果教師設計的化學項目能兼顧到這兩點，那么該項目既能幫助學生深入理解新的知識，又能幫助學生溫習回顧前期學過的舊知識，還能培養學生的動手操作能力，進而培養學生的化學核心素養。最后，教師要為項目活動的開展創造條件，提供一定的設備和環境等，促使學生積極主動地參與到項目中進行探究學習，充分貫徹落實“學用結合”的教學理念。

（二）學生主體

教學是由教師的教和學生的學共同組成的雙邊活動。教師在教學中起主導者的作用，學生才是學習的主體。在項目式學習中，只有學生的主體地位得到保證，項目式學習的學習效果才能得到保障。這要求教師在項目的準備階段充分了解學生，包括了解學生的學習情況、興趣愛好、在高中階段的心理與智力發展水平等。教師只有在進行教學設計時充分考慮學生的各種情況，才能使設計的項目適合本班級的學生，進而最大程度地發揮學生的主體作用。此外，為了遵守“學用結合”的原則，在進行項目設計時應該注重實驗環節的完善，因為在實驗環節需要學生動腦運用自己學到的理論知識設計實驗方案，然后再親自動手操作進行試驗。在這個過程中，教師應該只是起到輔助作用，即為學生提供實驗儀器、場地和安全指導。只有讓學生自主發揮才能充分體現學生的主體作用，激發學生的主人翁意識。

（三）注重互動

項目式學習是依靠學生之間的合作來進行的，同時也包括教師與學生的互動。在做項目時進行互動有利于培養學生的團隊合作意識。首先，當學生具備較強的合作意識時，他們便能在小組內部進行有效分工，發現小組內每個同學的長處和不足，從而有依據地進行任務劃分，然后揚長避短，把不同的任務分配給不同的小組成員來完成。其次，學生具備較強的團隊合作意識能夠促使他們相互學習。雖然每個小組內部的學生有不同水平的學習能力，他們的學習成績也存在區別，但是每個同學身上都有發光點。在小組合作學習中，同學之間輕松自由的互動不會使學生因為緊張而限制思維的發散，在這種情況下，每個同學對項目中的問題都能自由發表自己的見解，集思廣益。對于師生互動，教師應向學生推送必要的輔助性學習資料，讓學生更好地掌握項目落實的有效方法。

（四）創設情境

在項目式學習中創建真實的情境，有利于幫助學生把高中階段復雜繁多的知識點進行綜合應用，讓學生在用的過程中更好地體會零散化學知識之間的緊密關聯性，并能夠圍繞項目形成層次分明的邏輯結構和實施方案。與傳統的教學方式相比，情境教學既能幫助學生把已經獲得的知識經驗進行再現，又能幫助教師結合所教知識及學生身心發展規律，通過創新的方式構建一個學生易于理解的鮮活情境，讓學生更好地學用結合，進一步增強學生對化學知識的認同感。因此，教師設計項目時應該盡可能地讓其情境化和生活化，情境應該是貼近學生生活需要的、學生之前有所了解的。

三、高中化學教學中項目式學習的組織策略

（一）在進行項目前做好準備工作

首先，教師在進行選題工作時，要選擇對學生來說有用的、感興趣的，學生對項目題目要有所了解，在生活中有一定的關注。如果對學生來說沒有研究的必要，他們就會缺少學習動力，進而導致學習效果差，造成事倍功半的學習效率。其次，對于項目所涉及的知識，應該廣泛涉及基礎性知識和技能。因為學生在進行項目研究時，需要用到大量的觀察與分析，而基礎性技能則有利于學生對項目過程中的各種反應進行觀察，基礎性知識有利于學生綜合運用，進而進行邏輯完整的推理分析。再次，在學生小組的安排上應盡量合理。一個班級的同學往往具備不同水平的學習能力，他們對基礎知識的掌握也千差萬別。如果把成績好的學生分到一組、把成績差的學生分到另一組是不合理的。成績好的學生在一起做項目，他們的研究成果固然是可觀的，但是這些學生會缺少成就感。如果將成績差的同學分到一組，他們的研究定然會進度很慢，甚至無從下手。當完成項目對于成績較差的一組學生來說是難以完成甚至是不可能完成時，他們就會失去研究興趣，甚至會打擊到他們的自信心。但是如果合理分組，讓每個組由不同成績水平的學生組成，效果就會截然不同。小組中計劃管理能力較強的同學可以負責進行任務分工，在進行研究時，學習成績好的同學可以帶動學習成績較差的同學來完成研究任務。在這種情況下，成績優秀的學生因為幫助了成績較差的學生而獲得成就感和滿足感，他們進行項目研究的興趣也會大大增加。成績較差的同學在他人的鼓勵與幫助下在研究上有所收獲，不僅收獲了知識，而且懂得了團隊合作的重要性。另外，這種合理的分組方式也有利于培養學生團隊合作精神。最后，教師要在項目進行前為學生準備好必要的場所、研究儀器，在項目研究開始之前要做好學生的動員工作。有的學生因為對化學學科不感興趣，會對學習化學產生排斥心理，教師可以通過與學生談話，了解到學生心中的真實想法，然后對癥下藥，打消學生心中的顧慮，最好能夠做到因勢利導，循循善誘以激發自己與學生情感上的共鳴。

（二）在進行項目時做好監督與輔導工作

首先，在項目進行時，教師應做好監督工作。化學學科的項目大多是實驗探究類型的，需要學生親自動手做實驗才能完成。但是很多化學實驗用到的藥品，如硫酸、高錳酸鉀等是有一定的危險性的。因此在學生進行實驗之前，教師要對藥品的注意事項進行詳細講解，以提高學生的安全意識。在做實驗時，教師需要認真監督學生的實驗操作，以免學生因操作不當造成實驗室事故。其次，學生在進行項目研究的過程中，教師應該在適當的時候為學生提供必要的技術支持。這里的適當是指教師只能在學生需要幫助的時候提供指導性的建議，而不是看到學生在研究的某一步“卡殼”就立即提供幫助，否則不但不會讓學生有效地學習知識，反而會讓學生養成遇到困難就想找其他人幫忙的依賴心理。適當的建議會幫助學生在高效完成項目的同時，發展他們的探究能力，更能讓學生懂得每一步的研究成果都需要他們付出心血才能得到。

（三）在項目完成時做好總結工作

項目完成后，學生的心情是喜悅的，因為他們是通過自己的努力完成的項目。在這個過程中，他們會遇到許多挫折，通過把自己學到的知識應用于實踐解決這些問題會獲得極大的成就感。但是，教師在項目完成后要及時組織學生進行總結。教師與學生要根據學生的探究成果和所得到的結論，通過編制文本、簡報等形式進行呈現。此外，對于在項目研究過程中記錄的學生掌握不牢固的相關知識，教師要及時引導學生進行復習鞏固。因為實踐的目的除了加深學生對知識的理解外，更應該是發現學生的知識漏洞。為了訓練學生的綜合能力，教師也可以舉辦項目研究交流會議和分享會議，為學生提供展示自我的機會。

項目式學習對于發展學生的探究能力、增強學生的創新意識、增強學生的學習興趣以及培養學生的團隊合作精神具有重要意義。以高中化學五大核心素養為指引，有利于改變傳統的教學模式，因為項目式學習真正體現了以學生為主體的現代教育理念。項目式學習改變了傳統的“師講生聽”的教學模式。在“師講生聽”的教學模式中，教師是教學的主導者、是知識的傳授者、是學生學習過程的管理者，在這個過程中教師占據主動地位，而學生則處于被動低位。這不僅不利于學生獨立學習能力、探究精神和創新意識的培養，而且學生會因為課堂枯燥無聊而逐漸失去對化學的學習興趣。在項目式學習的探究過程中，教師只是起到了監督輔導作用以及在項目進行前的一些組織準備工作，學生通過小組合作獨立進行試驗探索，具有極大的自由發揮的空間，使學生自己做學習的主人。