初中化学微项目化学习课程的构建研究

符爱琴 周晓燕

摘要： 基于国家课程中的核心知识和关键能力，将项目化学习的设计要素融入课堂教学，有利于激发学生持续性的学习活动，提升学生化学学科关键能力，培育创新能力和实践能力。在提出初中化学微项目化学习的特征、原则和教学设计要素的基础上，形成初中化学微项目化学习课程的基本模式，并以项目“皮蛋的制作”为例，阐述微项目化学习课程的构建策略。

关键词： 初中化学; 微项目化学习; 课程研发;皮蛋制作

文章编号： 10056629（2022）01003206

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

项目化学习是一种以学习者为中心跨学科、跨知识领域的一种综合学习。项目化学习中学生通过制作一个特定的“产品”或完成某一项特定的“任务”，充分选择和利用最优的学习资源，在体验、实验、讨论与分享中获得知识、技能与能力的发展。

1 初中化学微项目化学习

初中化学项目化学习就是将综合实践活动作为学习方式，渗透到初中化学国家课程实施中，即基于初中化学国家课程中的核心知识和关键能力，在深度理解、细致分解教学内容的基础上，进行教学单元的重新设计，落实于正式课堂教学，以项目主题及多个真实性的驱动性问题串，激发学生的持续性实践活动和创造性思维，阶段性地呈现驱动性问题的解决过程，锻炼学生复杂问题情境下的自主学习系统的形成。

初中化学微项目化学习中的“微”则是强调在课堂中进行，在一个课时的课堂教学中完成，重视学科核心知识在新情境中的迁移、应用和衍生，立足于过程[1]。当然，学习成果也不排除在课外作业中完成。初中化学微项目化学习课程，是对初中化学课程进行学科本质和学科能力的深度挖掘，旨在学生核心素养的培养，从根本上改善课程学习中的重复性知识训练和展示型探究实践。在中国教育背景下，以化学学科为主要载体，聚焦化学学科核心概念和关键能力，用项目化的形式呈现出来，既是课程改革也是国家课程校本化实施的可行道路之一[2]。

2 初中化学微项目化学习课程的基本模式

本研究以建构主义学习理论、布鲁姆的发现学习理论和加德纳的多元智能理论等为指导思想，依据关键能力培养要求和课程标准，结合化学学科特色和学情，提出初中化学项目化学习的核心特征、研发原则，形成初中化学项目化学习课程的基本模式。

2.1 核心特征

根据初中化学微项目化学习的概念和定位，归纳指向关键能力的初中化学微项目化学习的三个核心特征，如表1、图1所示。

2.2 研发原则

初中化学微项目化学习的设计，要经历项目选择、信息搜集以及组织、检查、评价等连续的过程，其中包括信息搜集、信息处理和信息应用三种并不完全联系的智能活动。在项目开展过程中，项目执行者往往是在搜集、处理和应用之间循环往复，将素养转化为持续的学习实践。基于此，初中化学项目化学习在研发过程中应当注重针对性、科学性、创新性和应用性四大原则（见图2）。

2.3 教学设计要素

根据上述核心特征、研发原则，提炼出初中化学微项目化学习的教学设计五要素（见图3）。

通过学情、教学内容以及学科关键能力等分析，聚焦需要落实的核心概念或知识，以确定教学目标。教学目标决定项目任务，基于学生经验提出项目名称后，聚焦项目任务，将项目任务融入创设的情境，根据情境设计驱动性问题。学生在情境中感知任务，通过探究活动来解决问题，完成任务。教师组织探究活动，从中协调、监督并提供相应的学习资源。最后，组织学生展示交流，分享学习收获、产品等，在讨论交流中总结归纳，在不同的情境中进行拓展延伸。在项目化学习过程中，将项目名称、学习目标和项目任务置于呈现给学生的文本中，同时提供必要的学习资源。

从模板到实际的设计，需要教师共同研讨并构建初中化学学科知识体系和能力测评系统，提炼化学学科关键概念，形成核心知识，进而确认初中化学学科核心知识背后的认知策略，并转化为驱动性的问题，配以适切的流程和评价[3]。

由于提出的项目化学习都是一个课时内能够完成的“微项目”，因而在每一课时的微项目化学习中，教师应遵循目标任务情境活动评价的研发流程（见图4），认真处理情境复杂性与学生所学知识有限性的关系，创设驱动性问题与数字化学习资源包，尽力达到知识与能力并举、兴趣与思维齐飞。

3 初中化学微项目化学习课程的构建策略

初中化学微项目化学习旨在培养学生的核心素养，而深度学习是培养核心素养和关键能力的有效路径[4]。深度学习过程有利于实现知识向学科能力及核心素养的转化。基于此，我们以微项目化学習“皮蛋的制作”为例，提出促进学生深度学习的初中化学微项目化学习课程的构建策略。

3.1 创设真实情境，选取有意义且有梯度的研究对象及问题情境素材

真实的有意义的且有梯度的问题情境和研究对象是有价值的深度学习的诱因，更易驱动并促进学生的深度学习。我们围绕项目单元内容，以学科核心知识为载体，选取联系自然、生活、实验室和生产实际，结合环境、能源、材料、医药等丰富真实的情境素材，创设项目研究对象，研发一个个的问题情境，将化学与历史、生物、物理、数学等进行跨学科融合，并渗透安全、环保及价值观教育，为学生营造一个多向度、多层次的探索空间。本微项目化学习“皮蛋的制作”中围绕主题创设了如表2所示的问题情境素材。

相对陌生、结构不良、综合复杂的问题情境，需要学生自主调用所学知识作为分析和解决问题的认识角度和思路。项目问题情境一方面引导学生认识化学科学的应用价值，体会学科核心素养“举一反三”的统摄性和可迁移性，另一方面也促进学生在变化多样的问题情境中形成稳定的核心素养。

3.2 设计项目任务，架构丰富多样且不同层级的能力活动任务

丰富多样且有层级的能力活动任务是有效力的深度学习过程，挑战并发展学生的高阶思维和认知能力。项目化学习是学生从知识到能力再到素养的转化途径，也是学科核心素养发展的学习进阶。通过整体规划，针对概念教学、物质研究和物质应用拓展，我们精心设计核心素养发展导向的不同层级的学科能力活动任务体系，发展学生的高级思维和认知能力，体现从“学习理解”到“应用实践”再到“迁移创新”的进阶梯度[5]。如本项目“皮蛋的制作”中设计了以下活动任务（见图5）。

3.2.1 针对概念教学，设置学习理解层级的能力活动任务

“皮蛋的制作”项目中，学生品尝皮蛋发现有涩味，推测皮蛋呈碱性，溶于水后加酸碱指示剂无法观察到现象，引发学生认知冲突，进而调动学生的先前经验和已有知识，去寻找“碱性”的来源（见图6）。通过创设真实的问题情境，激发学习动机，驱动学生开始新的学习和理解活动，引导学生提取和辨识宏观现象和事实信息，对信息进行抽象、概括、关联等思维加工，运用实验方法或基于已有知识对核心知识结论进行说明、阐述和论证;进而适当开展简单的应用与实践活动，引导学生迁移运用所建构的认知角度和推理思路，初步体会新的知识的思维功能和价值，形成自己的认识方式;最后进行概括整合，完善已有认知结构。

3.2.2 针对物质研究，设计应用实践层级的实验和探究活动任务

通过精心设计问题任务、提供学习支架、方法导引、合作学习记录表、研发预测假设、设计实验方案、获取证据、证据推理、分析解释等活动任务，确保学生科学探究核心素养及动手实践能力的落实。“皮蛋的制作”项目中，设计了品皮蛋、浸皮蛋、腌皮蛋三个活动任务。如任务活动二为了验证“碱性”的来源，设计探究活动对皮蛋粉成分进行检测。通过实验探究，进行基于事实的推理论证（具体见表3）。

3.2.3 针对物质的应用和拓展，设计迁移创新层级的学习活动任务

项目化学习旨在引导学生在新情境中综合运用知识和方法，分析、解决社会实际和科技发展的真实问题，形成更多新知识和新创意。如“皮蛋的制作”项目中，在研究皮蛋配方的基础上，我们从产量、安全、环保、生产时间、生产成本、产品质量和品种等角度出发，让学生运用工程思维进行方案的优化和实施。比如，项目小组的同学设计了不同的研究内容： 探究1： 影响皮蛋品质的因素;探究2： 如何快速制作无铅皮蛋;探究3： 如何制作溏心或硬心皮蛋;探究4： 生石灰用量对料液碱度和皮蛋加工的影响;探究5： 皮蛋的食用安全研究;探究6： 用烧碱代替“石灰”、纯碱加工皮蛋的研制;探究7： 用自制皮蛋粉腌制鸡蛋、鹌鹑蛋、鹅蛋等不同种类蛋的效果对比。针对新的探究问题，引导学生从设计项目活动方案、实施计划（包括活动任务、人员分工、时间安排、实施方式、实施步骤、预计结果等）、研究结果、反思评价等方面设计、组织、开展迁移创新层级的学习活动。

3.3 项目的实施和评价

项目化的学习实践中，基于核心特征、研发原则、设计要素和设计流程，进行探究性、调控性、社会性、技术性、艺术性的项目实践[6]，体验复杂情境中的多种实践形态，实现知、行、思的统一。下面以“皮蛋的制作”为例进行项目的实施与评价分析（见表4）。

通過课堂实施，“皮蛋的制作”项目中皮蛋粉成分的探究用时15分钟，腌皮蛋配方的设计和优化以及腌制皮蛋的实践活动用时25分钟，整个流程在1课时中基本完成。由于学生的腌皮蛋配方优化方案和腌制的皮蛋成品等成果较多，有部分未来得及在课堂展示，教师就放在课后做了一次展示活动，展示了不同研究内容（详见3.2.3）对应下的实践过程、成品、感悟、建议，或对比不同产品配方、实践方面的异同等，并在此基础上引导学生进行反思和修正。实践发现，学生能较灵活运用酸碱盐的知识进行皮蛋粉成分的探究，但方案的设计、动手实践和统筹安排的能力仍待提高。

4 结语

将项目化学习的设计要素融入初中化学课堂教学，将低阶认知包裹入高阶认知[8]，实现问题的解决与知识的重构、活动的探索与理解的建构以及作品的创造和创意的成就，有利于培育学生的认知能力、合作能力、创新能力和实践能力，培育化学学科核心素养。

参考文献：

[1]喻平. 学科关键能力的生成与评价[J]. 教育学报， 2018， 14（2）： 34～40.

[2]姚国艳. 让每个孩子成为心智自由的学习者——读《项目化学习设计： 学习素养视角下的国际与本土实践》有感[J]. 教育视界， 2019， （3）： 76～79.

[3][7][8]夏雪梅. 项目化学习设计： 学习素养视角下的国际与本土实践[M]. 北京： 教育科学出版社， 2018： 127.

[4]奚洁. 以核心任务引领学生走向深度学习[J]. 江苏教育， 2018， （73）： 72～73.

[5]王磊. 学科能力构成及其表现研究——基于学习理解、 应用实践与迁移创新导向的多维整合模型[J]. 教育研究， 2016， 37（9）： 83～92.

[6]赵国华. 融合STEM理念优化基于学习共同体的初中化学课堂教学——美国杰森课堂STEM教育的启示[J]. 化学教学， 2020， （6）： 43～47.