基于發展學生化學核心素養的項目式教學設計

袁鳴　竇凱楠　姜大雨

摘要：作為一種發展學生學科核心素養的重要載體，項目式學習已廣泛應用于學科教學中。化學學科具有與生產、生活實際緊密相連的特點，在化學課程教學中實施項目化教學有助于培養學生的社會責任感，進而提升學生的化學核心素養。本文以“CO2的來源與轉化”為項目主題，圍繞“雙碳”背景開展項目式教學。

關鍵詞：教學設計；核心素養；項目式學習；化學與生活

文章編號：1008-0546（2023）08-0020-05?? 中圖分類號：G632.41?? 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.08.004

項目式學習是一種以小組合作方式進行規劃項目和解決項目任務的學習方式，與傳統學習方式相比，它可以更好地促進學生的深度學習，培養學生的核心素養。[1]在化學課程中開展項目式學習能彌補傳統教學模式的不足，解決分科與綜合、知識與能力的矛盾。

核心素養是學科育人價值的集中體現。化學學科核心素養是指學生通過化學知識的學習所形成和發展的正確價值觀、關鍵能力和必備品格。在知識傳授的過程中，教師要注重學習活動的設計以及教學情境的選擇，促使知識結構化、功能化、素養化。項目式學習以學生為主體，讓學生在真實情境中去發現問題、探究問題、解決問題，使學生獲得關鍵能力和必備品格，有效落實學生的化學核心素養。

本文以“CO2的來源與轉化”為項目主題，以冰川融化、海平面上升等自然現象為項目導引，揭示其異常自然現象產生的原因及實現“雙碳”目標的解決路徑。該項目以化學知識為核心，融合地理以及生物等學科進行設計，依據設計思路，綜合考慮社會生活實際，從個人以及國家層面設計低碳行動方案。

一、項目選題

本項目主題選自《義務教育化學課程標準（2022年版）》（以下簡稱課標）中的跨學科實踐活動案例。課標要求在教學過程中要重視開展核心素養導向的化學教學，注重啟發式、互動式、探究式的教學，創設問題真實情境，倡導“做中學”“用中學”“創中學”，開展項目式學習，重視跨學科實踐教學活動。[2]

2020年9月，中國明確提出“雙碳”戰略目標。應對全球氣候變化是實現中國特色社會主義現代化的一個挑戰，也是實現綠色工業化的最大機遇。[3]本項目主要針對 CO2過量排放導致氣候變暖等環境問題所引發的社會性科學議題而設計的，具有重要的現實意義。

在教學內容方面，CO2的實驗室制取與性質是學生必做實驗及實踐活動之一。同時，課標中要求學生能基于必做實驗形成的探究思路與方法，結合物質的組成及變化等相關知識，分析解決真實情境中的簡單實驗問題。因此，本文從情境線索及核心知識兩個方面對項目進行規劃，具體內容如圖1所示。

二、項目目標

通過對項目主題的分析，結合初中化學課程標準，以提升學生化學核心素養為主旨，制定該項目學習的教學目標，具體包括以下幾點：

通過查閱資料，了解當前的氣候變化，感受化學知識的重要性，培養學生的社會責任與科學態度化學核心素養。

通過了解CO2的來源，初步掌握CO2的制取方式，并能結合實驗現象推測其化學性質，培養學生科學探究的核心素養。

利用生活常見現象，了解光合作用的過程，認識 CO2合成有機物的途徑，從而確定CO2的轉化方式。

基于 CO2的來源與轉化學習思路，制作低碳行動方案海報，培養學生社會責任的化學核心素養。

三、學情分析

在化學學科方面，學生通過學物質的組成、結構、性質以及應用等，在一定程度上已經獲得了科學探究與創造革新的能力。以“O2的制取”為例，學生已經學會從O2的物理性質出發來確定實驗的收集裝置，從反應物狀態和反應條件出發來確定實驗的發生裝置，從而制取 O2并推測 O2的化學性質等。上述學習過程再次體現了學生已經初步具備了觀察、探究、推斷的能力，為本節課順利開展奠定了基礎。

在其他學科方面，對于各種自然災害學生們在日常生活中都有或多或少的了解和體會，而學生對自然災害的認識是不全面、不系統的。但是，在此學段的學生們對大自然有強烈的好奇心，這種好奇心可以促進學生們不斷發現問題并提出解決辦法，從而也可以保證項目的順利進行。基于此，本項目以自然現象背后的環境問題為切入點，圍繞生物領域的光合作用過程來展開，幫助學生學會一分為二地看待CO2的“功與過”。

四、項目設計

項目式學習要求在教學過程中讓學生親自參與進來，教師負責規劃與引導。由于學生可分配的課時有限，教師在項目設計時要充分調動信息資源，進行線上、線下統籌安排，高效地開展項目式學習。本項目設計的框架見表1。

在項目準備階段，教師通過學習通平臺上傳資源并發布任務，通過平臺統計數據把握學生資源查看情況，根據學生提供信息做到及時反饋，保證每個學生參與其中。在項目實施階段，教師利用智慧教室及虛擬仿真平臺（或實驗室）引導學生探究本項目，使學生明確本項目的核心知識并獲得關鍵能力的提升。在項目反思階段，學生通過 CO2的來源與轉化學習思路與內容進行專題演講，以 PPT 或Fo- cusky動畫演示為工具制作演講內容。教師利用課堂酷平臺發布“321總結與反思”，學生給出反饋，教師根據反饋改進項目式學習。

五、項目實施

本項目以自然地理中的“冰川融化、海平面上升等”為背景導入，以碳循環為線索，聚焦主要物質CO2，以 CO2的來源與轉化為依據設置驅動問題，旨在提出解決方案助力實現“雙碳”目標。具體的項目教學流程見表2。

六、項目評價

在項目實施過程中，教師要充分發揮小組成員的作用，引導并帶領學生積極探索，使學生突破教學難點、掌握教學重點。通過小組合作，設計以“團結協作、科技創新”為主的過程性評價方案，結合評價量表的使用，[4]對學習過程進行反饋。“CO2的來源與轉化”項目式學習評價量表見表3。

七、項目反思

本文以當前 CO2排放過量的現實問題為出發點，不斷提出驅動性問題，通過小組合作探究，對學生進行核心知識的傳授以及關鍵能力的培養。通過項目式學習，學生進行深度探究、不斷思考，從而提出解決當前現實問題的方法。通過自評、他評以及師評方式對學生進行過程性評價，學生填寫評價量表進行反饋，方便教師了解學生此次項目的學習情況。教師根據學生提交的項目活動總結與反思（見圖2）進行數據整理，可以看出項目式學習在一定程度上促進了核心知識的掌握以及發展了學生的核心素養。

綜上所述，項目式教學可以提高學生的學習興趣及學習效率。在項目設計過程中，教師要注重項目主題的確定，項目主題可以源于課標及社會生活經驗等。同時，也要注重項目任務與學科知識、技能的匹配。切實使學生通過項目化的學習掌握核心知識、培養核心素養，使學生適應未來社會的需要。

參考文獻

［1］侯肖，胡久華. 在常規課堂教學中實施項目式學習——以化學教學為例［J］. 教育學報，2016，12（4）：39-44.

［2］中華人民共和國教育部. 義務教育化學課程標準（2022年版）［S］. 北京：北京師范大學出版社，2022.

［3］胡鞍鋼. 中國實現2030年前碳達峰目標及主要途徑［J］.北京工業大學學報（社會科學版），2021，21（3）：1-15.

［4］張玲帆. 化學核心素養導向的項目化學習課堂教學——以“改進硫燃燒實驗裝置”為例［J］. 化學教與學，2022（4）：55-57+31.