大單元視域下初中科學項目化教學設計與實踐

文_ 李雪玲

“大單元”是指由一系列相關聯的知識、技能系統整合成的大單元體系，是單元中的或是跨單元的，甚至是跨學科的某些相關聯的知識與技能的重構。大單元視域下的初中科學項目化教學，以學科核心素養為導向，以新課程標準、教材內容和學情為依據，通過確定素養目標、聚焦核心問題、重構項目群和任務鏈來進行大單元的重整，再通過任務驅動完成系列項目。

大單元視域下的初中科學項目設計策略

確定素養目標。以課標、教材、學情結合真實項目，提煉整合確定項目的科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任。例如，整合金屬的性質和金屬材料等內容設計“芯片中‘銀’的三生三世”項目的目標如下。

科學觀念：通過典型金屬和酸以及某些鹽的反應，認識金屬活動性順序，學會判斷金屬的活動性強弱；能用金屬活動性順序說明某些現象和實際應用；了解金屬和非金屬及廢棄金屬對環境的影響和回收金屬的意義。

科學思維：經歷對半導體芯片生產中腔體護板清洗和廢液中銀離子回收的分析過程，能用常見金屬化學性質活潑性強弱解決生產中的實際問題，調查本地區的金屬回收和利用情況，并提出建議，提高用科學知識解決真實問題的能力。

探究實踐：學會用控制變量法進行科學探究，在實驗操作中，體驗科學方法，養成實事求是的科學精神和嚴謹的科學態度。通過評價反思，提高對探究過程和結果進行交流、評估的能力，并能提出改進探究的具體方法，增強對化學世界的好奇心和探究欲。

態度責任：通過半導體芯片中銀的回收和利用增強社會責任感。

聚焦核心問題。將項目化教學目標分解成任務小目標，再將目標問題化，確定核心問題，通過核心問題的解決來達成任務目標。如根據抗疫中的一些問題與現象，基于科學九年級下冊《人的健康》的單元內容，設計“生命健康”項目，并結合課標和學情確定核心問題。“科學抗疫：疫情下的理性思考”學習目標，主要通過兩個核心問題的解決達成：一是“由無癥狀感染者引發的思考”—無癥狀感染者已感染了新冠病毒，為什么沒有癥狀？由此引出免疫的相關知識。二是“科學辟謠”—謠言與科學共存，引導學生針對疫情防控中的諸多謠言提出問題，進而利用科學知識辟謠，培養學生提出問題、分析問題的能力。

重構項目群。立足于課標，將初中科學適合項目化教學的內容進行大單元重構，為學生學習創設真實的問題情境，充分調動學生真實的生活體驗。如將七年級下冊光的色散、光的折射、光的反射、光在同一種均勻介質中沿直線傳播等知識點重構成光學項目群，分別以小孔成像、潛望鏡、照相機、投影儀、彩虹等項目開展學習，讓學生基于生活中的真實情境進行相關現象的創意模擬及相關作品的創意制作，再通過學生作品的呈現及后續的測驗評價進行深度學習。

解構任務鏈。任務鏈根據學生的思維特點和知識技能的內在邏輯性進行螺旋上升式設計。如聚焦課標“金屬性質和金屬材料的利用與回收”核心概念，將半導體芯片生產過程中銀的使用和浪費問題轉化成“如何回收利用半導體芯片制造中的‘銀’”的驅動性問題，并在該驅動性問題下分解了4 個任務（關于芯片中金屬的調研、芯片中“銀”的前世、芯片中“銀”的今生、芯片中“銀”的來世）及5 個課時安排，將大單元項目解構成系列任務。

大單元視域下的初中科學項目化教學實施

驅動性問題。驅動性問題指的是項目學習過程中要回答的基本問題或者要破解的中心問題，為學生整個學習過程提供一個中心焦點，通過對真實問題的關注和思考，推動項目持續進行。驅動性問題的設計要有挑戰性，能夠激發學生持續地探究。如“芯片中‘銀’的三生三世”項目結合“杭州某半導體企業每年浪費在機臺部件的銀有750千克，廢液有2000 升，廢液中銀大概有300 千克，若廢液回收銀后每年可獲得利潤約200 萬元”的真實情境，為激發學生調查和研究半導體芯片中金屬和金屬材料的興趣，提出了“如何回收芯片中的銀”的驅動性問題。

真實實踐。結合項目化教學目標，根據學生已有的或將獲得的科學知識和實驗技能，基于生活中的真實問題，進行項目化教學設計。如設計“制作一款簡易凈水處理裝置”的項目任務，讓學生在實踐調查的基礎上，討論完成項目設計、項目作品及評估，并在實踐操作過程中學會反思和改進。

展示評價。學習成果展示匯報是項目學習的重要環節之一。展示內容可以圍繞任務，從科學原理、設計過程、實驗操作和制作過程及項目反思等方面進行交流。生生、師生評價，指出其中可以改進之處，學生繼續修正完善方案或作品。在項目過程中和結束后均進行深入、全面的反思，包括學生所學內容及掌握程度、項目設計與管理等。每個小組從前期準備、科學原理、設計與實驗過程、實驗結果、反思和改進等幾個方面回顧整個項目過程。同時，為了順利完成任務，項目中要提供一些支持性工具，即搭建評價支架，使用基于科學學科核心素養的量規來指導過程性和終結性評價，通過自評和他評進行改進。