項目化學習下的初中生創新素養培養探究
——以初中化學為例

□山東省淄博市張店區第八中學 張文博

《義務教育化學課程標準（2022 年版）》指出化學教學要發展學生的核心素養，具體為化學觀念、科學思維、科學研究與實踐、科學態度與責任等四個方面。其中，科學思維的具體目標是“發展科學思維，增強創新意識”。對于初中階段的學生來說，他們只有具備了較強的創新能力，才能形成創新思維，并最終發展為創新素養。初中化學教師在教學中應該重視學生創新素養的培育，幫助學生通過創造性的學習和訓練，養成適應社會發展需求的關鍵能力及必備品格，成長為創新型、綜合型的人才。基于此點，文章以初中化學教學為例，闡述了項目化學習的相關概念，分析了項目化學習下的創新素養培育價值，并基于“教學評一致性”視角探尋了項目化學習下的初中生創新素養培育策略，旨在讓創新素養的培育更切合實際，促進學生主動參與創新與實踐，著力于學生的深層發展。

一、項目化學習概述

（一）概念

項目化學習是一種建構性的教與學的方式，教師將學習任務項目化，指導學生于真實、具體的情境中利用相關知識及資料展開研究、設計與實踐操作，最終達成問題的解決并分享項目成果。項目化學習涵蓋了各學段知識，以學生解決問題為核心，是培養并發展學生創新素養的重要方法。在具體實操中，教師需要結合學生的實際情況設計出真實、富有挑戰性的探究性問題，讓學生開展持續性探究，嘗試創造性地解決實際問題，最終形成項目成果。

（二）特征

1.問題驅動。

項目化學習的實施過程是要以問題驅動，讓學生聚焦一個“核心問題”，于核心問題下生成多個子問題，學生解決子問題的過程便是解決核心問題的過程。項目化學習的過程與子問題解決的過程相呼應，核心問題與項目主題相對應，層層遞進，促進學生進行高質量的課程實踐。

2.學生參與。

項目化學習應該以學生為中心，整個項目設計的過程也應該以學生視角為出發點，以學生探究為主。教師需要啟發、點撥學生自主參與項目活動，給予他們“做中學”的空間，參與資料搜集、信息整理、問題解決的全過程。整個項目化學習活動設計的背后實際上有一套理論體系，從開始到結束，知識逐漸深入，每一個環節也有深度學習的小循環，體現學生自主實踐操作的全過程。

3.持續探究。

項目化學習是以問題為驅動形成的具體任務，這些任務指向一系列定義好的、形式多元、開放性的任務，讓學生打破思維定式，將問題解決、真實體驗、動機激發、高階思維等作為關鍵詞，使學生從被動接受式的狀態轉變為主動探索式的狀態，從淺層學習走向深層學習，去解決學科領域的真實問題。這種探究將持續發展學生的批判性思維、創造性思維、問題解決及協同交流等高階思維，指向了學生在學科背景下持續探索的過程。

二、項目化學習對培養初中生創新素養的價值

（一）提升學生的問題解決能力

項目化學習作為一種以學生為主體，強調實踐與創新的教學模式，在促進學生問題解決能力提升方面有著顯著效果。學生在項目化實踐操作中，將主動參與任務問題的解決環節，通過探索、分析、判斷、互動、實施來優化問題解決的方案，讓學生能夠在整個學習過程獨立思考，有勇氣和技巧去應對和解決問題，更好地發展學生的創新思維。在項目化學習實施過程中，教師設計出以解決問題為指向的項目任務，學生則依據所學的化學理論找出解決問題的方法，思考如何應用知識和技能應對問題解決過程中出現的各種情況。這樣的過程是學生自我發現、自我學習、自我實踐的過程，將在豐富的實踐體驗中獲得對問題解決的多元思考和理解，從而提升形式的問題解決能力。這種能力不僅對學生的學習有所助力，也能對學生未來的生活產生積極影響，助力于學生核心素養的發展。

（二）提升學生的團隊協作能力

在初中化學項目化教學中，團隊協作的培養是非常重要的一環。項目任務的完成過程往往需要學生組建成團隊，積極交流，尋求任務解決的方式并分工合作。在這一過程中，學生將聚焦個體價值及功能的發揮，通過有效的溝通與協作創造性地解決任務。同時，在任務完成過程中，學生不斷磨合，解決團隊中的沖突及問題。這樣不僅能夠提升他們的團隊協作能力，也能夠發展他們的社會技能，幫助學生在未來的學習及工作中更好地融入團隊，進行有效合作。這在促進學生獲得全面成長及發展方面具有促進作用。

（三）培養學生的自主探索精神

在初中化學教學中實施項目化教學，能促進學生主動參與探究問題解決中，激發他們的學習興趣。化學是一門以探究型為主的學科，項目化學習正好可以為學生的親身實踐與多元操作提供契機，讓學生從中體驗化學帶來的樂趣和挑戰，提高他們的能動性，促使他們以更為良好的狀態學習化學知識。整個項目化實操的過程也將引領學生參與數據收集與分析、自主實驗與創新的活動，培養了他們的自主探索精神，使其將在項目化實操過程中出現的各種問題作為挑戰，經歷不斷探索、迎接挑戰的過程。這在提高學生學習積極性、加深對知識的理解方面有著重要助力。

三、項目化學習下的初中化學創新素養培養策略

創新素養的形成是一個循序漸進的過程，教師需要從創新意識的激發開始逐漸延伸，最終達成創新素養的培養。下文以魯教版初中化學課本教材中的《探秘水世界》為例一案到底，以“教學評一致性”為索引實施項目化教學，引導學生逐漸形成創新素養。

（一）聚焦項目化學習目標設計項目情境，激發創新意識

意識是行動的先導，從本質上來說，創新意識就是創造的愿望和激情，它是讓學生完成創新實踐操作的基礎動力。教師在展開項目化學習的過程中，應該結合具體的項目主題設計項目化學習目標，并基于目標創設項目情境，充分激發學生自主參與實踐操作的熱情與能動性，使他們的創新意識得到激發和調動。

比如，教師結合《探究水世界》這一單元的教學內容，可以確定項目主題為“探究水世界的奧秘”。基于這一主題，教師可以聚焦核心素養的具體內容分步設計核心素養目標。具體如下：

1.化學觀念。知道由分子構成的物質中分子是由原子按照一定比例構成的，化合物分子由不同元素構成，水分子是保持水的化學性質的最小微粒。

2.科學思維。能夠通過水的組成的探究及模擬水的分解與合成活動，初步建立宏觀現象與微觀假說之間的聯系。并且，能夠從物質變化的角度認知物質及化學變化過程，逐漸培養分析問題及解決問題的能力。

3.科學探究與實踐。知道科學探究的一般步驟為提出問題—猜想假設—制定計劃—進行實驗—收集證據—解釋與結論—反思與評價—表達與交流，并以此展開一系列的化學實驗操作。

4.科學態度與責任。能夠通過對相關化學探究史的研究與分析，形成敢于質疑、勇于實踐的學習態度。

如上，教師聚焦項目主題，設計了契合核心素養內容的教學目標。基于這一教學目標，教師要創設契合教學目標實踐活動的教學情境，順利將學生帶到項目化的實踐操作中。比如，在項目初始階段，教師可以利用多媒體為學生展示一段解說水用途、水作用及水文化的微課視頻，結合學生的生活化經驗，讓學生獲得對水的初步認知。隨后，教師可以利用多媒體課件，給學生拋出開放性的思考問題：“從化學的角度去看水，水又是怎樣的呢？”以此順利導入課堂，讓學生進入“探究水世界的奧秘”這一項目主題實踐中，有效實現學生創新意識的激發。

（二）聚焦項目化任務驅動自主提出問題，活化創新思維

教師通過項目化學習目標及情境的設計增強了學生的創新意識。隨后，教師就可以結合具體的教學內容設計項目化學習任務，讓各小組根據具體的任務自主提出相應的探究問題，活化創新思維。創新思維是創新素養的重要構成部分，學生創新思維的發展與獨立思考活動相關聯。所以，教師應以項目化任務為框架，引領各小組結合所學內容自主發現并提出問題，將獨立思考與分析的權利還給學生，使學生敢于質疑、敢于思辨，以此活躍學生的求新、求異思維。

比如，教師可以聚焦“探究水世界的奧秘”這一主題設計以下項目化任務：

任務一：知識學習——掌握與水相關的科學知識。

任務二：科學實驗——探究水的組成、構建模型——模擬水的三態變化。

任務三：化學史閱讀——科學家眼中的水。

任務四：創意設計——假如我是水分子。

如上，教師基于這一項目主題為學生設計了四項任務。隨后，教師可以讓各小組自主閱讀課本教材，查找相關資料，找到與具體任務相關的知識點，并基于具體的項目任務提出相應的問題，明確自己小組所要探究的知識點。當各個小組確定了問題之后，教師可以讓各小組分享自己思考，而后逐漸凝聚成與具體任務對應的問題線，形成共性問題，激勵學生自主質疑與釋疑，讓學生的創新思維得到發展。具體問題如表1 所示。

表1

（三）聚焦項目化問題開展小組探究活動，培養創新技能

各項目組自主提出了問題之后，教師要讓他們聚焦問題展開小組探究活動，有效解決問題。學生參與活動的過程其實就是進行創造性、探索性學習的過程。各小組協同合作，思考解決問題的有效方法，并分析方法的優缺點與可行性，暢所欲言、各抒己見，使問題解決的思路與方法趨于完善，持續培養他們的創新技能。

比如，教師在指導學生完成任務二時，各小組結合課本教材提出了可以通過實驗的方式完成。因此，各項目小組準備開展“水分解”實驗，通過探究水在直流電作用下的變化了解水通直流電后得到的兩種氣體，以此得出水的組成。由此，各項目小組結合課本教材設計了實驗方案，對實驗儀器、實驗藥品及實驗流程進行一一完善，而后在教師的引導和啟發下完成了實驗。這時候，教師便可以讓各項目小組依據自己的實驗結果展開討論與交流，說出自己的發現。比如，各項目小組根據自己的實驗現象得出了以下發現：

發現一：插上電后，正負極都產生了氣泡。我們用帶火星的小木條檢驗正極氣體，發現小木條復燃了。用燃著的小木條點燃負極氣體，聽到了“噗”的爆鳴聲。由此，我們得出結論：水發生了分解，正負極的氣體分別是氧氣和氫氣。

發現二：在以上發現基礎上，我們得出了水的分解與化合。水通過電解生成氫氣與氧氣。這是水的分解。氫氣在氧氣中燃燒，可以發現瓶子的壁上有水珠。這是水的化合。

發現三：插上電之后，我們看到正負兩極反映了一段時間之后，水柱的體積之比大約是1:2，同時正負極兩邊氣體產生的速度存有差異，負極產生氣體的速度大于正極產生氣體的速度。

各個項目小組經過總結后說出了以上三項發現。教師可以根據學生的發現提出“再探究”問題。比如，針對第三個發現，教師可以詢問學生：“為什么正負極產生氣體的速度不一樣呢？”基于這一問題，各項目小組將依據自己的探究經驗，提出不同的猜想：

猜想一：氫元素在水分子的質量分數比較大。

猜想二：水分子中有兩個氫元素。

基于以上猜想，教師可以指導各小組計算氫元素在水分子中的質量比，以及通過“水柱的體積之比約是1:2”推導水分子中有兩個氫元素，讓學生基于實驗中的現象產生新的思考，并再一次展開實證，不斷培養他們的創新技能。

（四）聚焦項目化學習全程實施教學評價，提高創新素養

在新課標背景下，教師在開展項目化教學時，一定不能忽視教學評三者間的一致性，要依據學生項目化學習的全過程實施教學評價，科學、全面、立體地評價，分析、判斷學生創新意識的激發情況、創新思維的活化情況、創新技能的發展情況，最終確定學生創新素養的培養情況，使教學評價能夠起到診斷、評估、考量的價值與作用。

首先，教師應該制定科學的評價標準。評價標準要聚焦項目化學習目標，依托化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任等四個維度，分步判斷學生在項目化學習過程中各項能力及素養的發展情況，客觀反映學生在項目化學習中的實際表現，避免因出現主觀偏見的教學評價而影響對學生創新素養形成判定的客觀性。

其次，教師應該堅持全面性評價。整個教學評價不應僅局限于學生對知識點的掌握程度，還應該聚焦學生項目化學習過程中的各項表現，如實踐能力、團隊協作能力、問題提出能力、質疑思辨能力等。通過多個元素的評價，綜合分析學生創新素養的生成情況，全方面了解學生在項目化學習過程中創新素養的發展，提供更為準確且豐富的反饋信息。

最后，教師應該堅持持續循環的評價原則。換言之，在整個項目化學習的評價過程中，教師不僅要對學生完成的項目成果進行評價，還要對學生項目化學習的全過程進行評價，及時發現學生在項目化學習過程中存在的問題，為他們提供針對性指導。比如，教師在讓學生完成任務二的時候，雖然學生完成了水分解的實驗。但各項目小組通過實驗操作產生了三個發現。這時，教師應結合學生的發現，通過提問的方式對他們的實驗結果進行評價。這種以評價驅動學生再一次展開實驗操作的方式，充分體現了以評定教、以評促學的價值與作用。

四、結語

綜上所述，項目化學習是一種有效的教學方式，能夠從學科教學的角度驅動學生積極主動地參與課程實踐活動，獲得創新素養的培養及發展。初中化學教師應該深刻理解項目化學習的概念及特征，明晰項目化學習對培養學生創新素養的價值，并基于“教學評一致性”原則科學評價和反思項目化學習的全過程，持續深化對學生創新素養的培養，引導學生在創新性的學習中獲得長遠發展。