“我为元素代言”

熊景春　孙小程　严祖成

摘要：在新一轮课程改革的背景下，大力开展项目式教学，以项目任务为主线，用学业质量水平指导教学设计，开展深度学习，全面促进学生化学学科核心素养的培养。

关键词：课程改革 项目式教学 深度学习 核心素养

所谓项目式学习，就是将所要学习的知识内容或所要提升的能力要求，设计成项目任务的形式，并以此为载体，随着项目任务的完成达成学习目标，实现知识内容的掌握和相关能力的提升。深度学习的基本理念就是以学生为本，以学生学会多少、学到什么程度作为课堂评价的落脚点，通过基于项目的学习和其他相似的方法能够让学生在校内外具有更多主动学习的经历，培养出有知识、有创新、有批判的思考者，让他们具备一定的领导力和沟通能力。

本文结合普通高中化学人教版必修二第一章《物质结构 元素周期律》第一节《元素周期表》的教学为例，谈一谈如何开展项目式教学，进行深度学习，培养学生的化学学科核心素养。

“元素周期表”内容具有以下特点：（1）元素周期律和元素周期表是高中阶段重要的理论知识，按照一定的编排原则形成的元素周期表是元素周期律的具体表现形式;（2）元素周期表是化学学习的一种重要工具，掌握元素性质与原子结构、周期表中的位置之间的关系，建构“结构、位置、性质”三者之间的关系模型，对元素化合物的学习具有重要的指导作用;（3）利用元素周期表了解同周期和主族元素性质的递变规律，预测新的元素的存在、结构和性质;（4）体现出宏观物质与微观粒子之间的关系以及量变引起质变的哲学思想。基于此，通过项目式学习，将课标中的“元素周期表的发展史、原子结构与元素性质、元素周期表的结构、同周期和主族元素性质的递变规律”等内容设计成项目任务，通过学生自主学习、同伴互助、网络辅助或在教师的引领下完成任务，实现教学目标的达成，教学任务的完成。

一、项目主题分析

1.项目主题涉及的学科专业知识。

通过前期的学习，我们初步认识化學是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科，其特征是认识物质和创造物质。元素周期律和元素周期表是中学化学的重要理论知识，元素的原子结构、元素的性质及其单质的主要物理性质、氧化性和还原性是重点，突出强调元素“构、位、性”三者之间的关系：结构决定位置和性质、位置和性质反映结构、位置和性质之间的互推，能从宏观和微观相结合的视角分析、解决实际问题。

2.项目主题所涉及的教材内容知识。

在学习人教版化学必修二《元素周期表》一节时，如何将一张看似平淡无奇的元素周期表上的有血有肉呢？首先，我在班级的座位上做文章，把班级的座位按照去掉过渡元素之后的元素周期表的格式排列;其次，让每位同学选择一种元素代言，开启了我们的探索之旅，从元素周期表的发展史，到每种元素的发现史，再到每种元素的原子结构、性质及其在自然界中的存在及用途。从而将项目学习主题确定为“我为元素代言”，确定项目学习成果为“设计代言元素的明信片”和“设计个性化元素周期表”。

3.项目主题涉及的学科专业知识与教材内容知识的逻辑关系。

通过开启的项目之旅，让学生深度认识了元素周期表的发展史，真实体验了元素周期表的编排规律，深刻理解了元素的原子结构决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结构;元素的原子结构决定了元素的性质，元素的性质反映了元素的原子结构;也明确了同周期和主族元素性质的递变规律及其对应单质的物理和化学性质的相似性与递变性。

二、项目教学目标

1.微观探析原子的构成，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。

2.能画出前20号元素的原子结构示意图，能用原子结构解释元素性质及其递变规律，并能结合实验及事实说明，培养学生的模型认知、证据推理及实验探究学科素养。

3.通过资料查寻元素周期表的发展史培养学生的科学态度。

4.通过了解元素周期表（长式）的结构（周期、族及列）及其应用培养学生的宏观辨识、微观探析及变化观念。

5.了解元素、核素和同位素的含义（宏观辨识、微观探析）。

6.通过制作元素名片与个性化元素周期表培养学生的科学探究与创新意识素养。

三、项目任务及教学流程

四、项目实施过程及学生学习成果

在本项目的具体实施过程中，任务1探秘元素周期表发展史、任务2制作元素名片、任务3制作个性元素周期表是在线上完成，课堂展示。在“任务1探秘元素周期表发展史”的实施过程中，学生往往只停留在事物的表象，不能从学科价值、社会价值视角看问题，从最初的相对原子质量为编排原则到原子结构为原则，体现出认识事物的变化观念与科学态度。在“任务2制作元素名片”实施过程中的困难在于如何统一标准，老师要引导学生从宏观与微观视角看问题，既要体现出元素的性质，又要明确原子结构，达到培养宏观辨识与微观探析的目的。在实施“任务3制作个性元素周期表”时，我们学生仅有的资源是课本上的一张元素周期表，这就需要老师推送相关资源，通过微课学习，相关资源的深度挖掘，搞清周期性的概念，元素周期表的编排原则，才能设计出形形色色的元素周期表，最后再把大家设计的元素名片摆成一张独特的元素周期表。通过这些过程让学生明白从元素名片（孤立水平）到元素周期表（系统水平），量变引起质变的哲学原理，也培养了宏观辨识、微观探析及变化观念的学科素养。在实施“任务4实验探究元素的性质与原子结构关系”时，首先要让学生明白元素的性质有哪几个方面的内容（通过微课学习），再通过科学探究理清元素性质与原子结构之间的关系，体现在元素周期表上同一主族元素之间在结构和性质上呈现出的规律性的变化。如此一来既培养了学生的科学探究学科素养，又提升了证据推理与模型认知素养，亦符合深度学习的理论。

通过线上与线下大家的交流与合作，同学们设计了代言元素的名片的统一格式，然后按照元素周期表的框架结构粘贴在教室的后黑板上，供大家交流。每个同学也设计出了属于自己个性化元素周期表，下图是学生的展品之一。

五、思考与建议

1.教学思考。

（1）这是一节体现出微项目教学的课堂。

本节课以“我为元素代言”为主题，通过驱动性任务制作“元素名片”“个性化元素周期表”等项目任务以学生为主体，老师做适当的引导来完成本节课的课堂内外的教学。通过汇报制作过程并展示元素名片、元素名片汇成的元素周期表以及个性化元素周期表等活动，把一张静态的元素周期表上成了一张动态的元素周期表，不仅培养了科学探究的能力，也培养了动手制作的实践活动能力，亦体现出科学的力量和学生自身的价值。

（2）这是一节体现出深度学习的课堂。

在项目学习的基础上，每一个项目任务如何开展，任务完成到什么程度，都需要学生之间的沟通交流，如何在现有的资源的基础上进行深度挖掘，老师要及时跟进指导。比如元素名片上的内容：原子序数、元素符号、元素名称、读音、原子结构示意图、发现人、主要物理性质、元素主要化合价及用途，既巩固了初中所学的原子结构知识，又体现了本节原子结构与元素性质的关系，而大号元素的原子结构示意图又为进一步学习原子结构知识埋下伏笔。元素名片和由元素名片组成的元素周期表体现出个体和体系之间的关系，由孤立水平上升到系统水平;原子序数的递增，导致不同种元素的变化，深刻体现出“量变引起质变”的哲学原理;把学生代言的元素通过班级座位摆成的动态元素周期表让学生亲身体验原子结构与元素周期表位置之间的关系等相关操作体现出深度学习的理念。

（3）这是一节体现出化学学科核心素养的课堂。

本节内容设计的几个项目任务充分体现出基于核心素养的教学。探秘元素周期表的发展史既培养了学生的科学态度，又体现了变化观念;元素名片深度体现宏观辨识与微观探析;班级学生组成的动态元素周期表和学生设计的个性元素周期表更加突出宏观辨识、微观探析和变化观念;实驗探究元素的性质与原子结构的关系培养了学生证据推理、模型认知及科学探究的精神。通过这一系列的活动实现了课堂教学与学科素养培养的深度融合。

（4）项目式教学是实现深度学习和培养学科素养的最佳途径。

项目式教学是通过项目任务让学生开展一系列的活动探究，项目任务的规划，完成任务的目标达到什么层次，化学学业质量水平给出了最终答案。化学学业质量水平给出了化学学业质量标准，明确了化学教学内容在不同阶段的水平要求，整体规划了不同阶段化学教学内容的深广度。高中化学学业质量标准用四个条目来描述所包含的五个方面的化学学科核心素养，所以在开展项目式教学时，以项目任务为主线，用学业质量水平指导教学设计，开展深度学习，全面促进学生化学学科核心素养的培养。

2.改进意见。

首先，由于我们的学生大部分来自于农村中学，计算机水平参差不齐，学科素养差异大，虽然做过项目式教学的前期培训，但尚需进一步实践。所以导致线下活动的开展难度较大，不易控制，多数学生完成项目任务的目标层次深浅不同。比如文献查寻元素周期表的发展史，对文献材料如何查找，如何编辑并归纳总结，很多学生不能顺利完成;其次，学生动手实验能力差，不能规范操作，危险系数大。这就需要我们在今后的教学中要进一步强化项目式教学流程的培训，让学生熟练掌握科学探究的基本程序、操作和方法，通过上机指导提升计算机水平，掌握文献查找和编辑的基本技能，为利用项目式教学开展深度学习，全面促进化学学科核心素养的发展打下良好的基础。

参考文献：

[1]王磊，魏锐.学科核心素养发展导向的高中化学课程内容和学业要求——《普通高中化学课程标准（2017年版）》解读[J].化学教育，2018，39（9）：4853.

[2]吴莉霞.活动理论框架下的基于项目学习（PBL）的研究与设计[D].武汉：华中师范大学，2006.

[3]侯肖，胡久华.在常规课堂教学中实施项目式学习——以化学教学为例[J].教育学报，2016，12（4）：3944.