初中化学项目式学习与实验教学的融合

王雁秋

（上海师大附中附属龙华中学，上海徐汇）

摘要：初中化学项目式学习和实验教学的常态化都有助于化学学科核心素养的形成以及化学独特育人价值的发挥，因此，如何实现项目式学习与实验教学在初中化学常规课堂教学中的融合是值得教师探索与实践的方向。综合两者特点，融合后形成的教学模式以“任务→活动→评价”为逻辑结构，创设真实的问题情境引发项目任务，驱动学生主动地、有意义地建构知识，团队协作通过实验探究活动完成项目实施，组间交流展示项目成果并反思改进，将即时多元评价贯穿项目全过程，关注活动表现评价、项目成果与展示评价。

关键词：初中化学，项目式学习，实验教学

一、初中化学项目式学习与实验教学融合的背景

《义务教育化学课程标准（2022年版）》（简称新课标）在课程理念中提出“重视开展核心素养导向的化学教学”“开展以化学实验为主的多样化探究活动”“创设真实问题情境，倡导‘做中学’‘用中学’‘创中学’，开展项目式学习，重视跨学科实践活动”，并且在课程内容每个学习主题的学习活动建议中提出项目式学习活动建议^[1]。上述变化体现出了将项目式学习融入化学的常规课堂教学中是课程改革从“学科教学”走向“学科育人”的一大发展趋势。

实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径^[2]。在义务教育化学课程要培养的4个方面的核心素养中，科学探究与实践素养是培养化学观念素养、科学思维素养的实践基础，也是培养科学态度与责任素养的重要载体。义务教育化学课程的5个学习主题中，“科学探究与化学实验”侧重科学方法论，为其他主题的学习提供重要的思维支架^[2]。这些都凸显出了实验教学在素养导向的化学教学中的重要作用和地位。

项目式学习和实验教学的常态化都有助于化学学科核心素养的形成以及化学独特育人价值的发挥，因此，如何实现项目式学习与实验教学在初中化学常规课堂教学中的融合是值得教师探索与实践的方向。

二、初中化学项目式学习与实验教学融合的价值

项目式学习和实验教学的教育目标同样从学科属性转向育人属性，不仅仅关注传承知识的功能，更重要的是展现学科全面的育人价值。

项目式学习基于建构主义理念，主张学生在一定时间内通过小组合作解决一个真实世界中复杂、非常规且具有挑战性的问题，或完成一项源自真实世界且需要深度思考的任务，从而在实践经验的基础上逐步形成包括知识、可迁移技能、思维方式、价值观等在内的核心素养^[2]。

实验教学意在让学生经历化学实验探究活动的一般过程，从而习得基本的化学实验技能，掌握化学实验探究的思路与方法，形成科学探究的态度和科学探究的能力，体会合作与交流在科学探究中的重要作用。

由此可见，项目式学习和实验教学都聚焦学科育人方式的转变，强调学生的主体性和学习的协作性，以核心素养为导向开展化学教学。因此，初中化学项目式学习与实验教学的融合有助于充分发挥化学课程的育人价值，引导学生形成正确的价值观以及适应个人终身发展和社会发展所需要的必备品格、关键能力，对深化化学教学改革有积极的推动作用。

三、初中化学项目式学习与实验教学融合的策略

综合两者的特点，融合初中化学项目式学习与实验教学所形成的教学模式以“任务→活动→评价”为逻辑结构，以真实问题情境引发项目任务，以实验探究活动完成项目实施，以成果交流展示进行项目评价。根据上述环节要素，具体实施策略包含以下三个方面。

1.创设真实情境，项目任务驱动

基于现实问题创设真实情境有助于加深学生对学习化学知识与实验技能的价值认同，赞赏化学对推动社会发展的重大贡献，发展对化学学科的好奇心和探究欲，在解决真实问题的过程中形成主动运用化学知识对生活及社会实际问题作出判断和决策的意识，是形成科学态度与责任素养的重要途径。因此，设计时要关注情境的情感目标导向，选择贴近真实生活的、有教育意义的情境素材。

通过对情境素材的选择和重组，制定项目任务，驱动学生主动进行知识储备，并且迁移应用相关知识完成项目任务。因此，选择的情境素材应与教学内容充分关联，引发学生对相关问题的思考与解决；重组情境素材时应注意合乎解决真实问题的逻辑，对探究活动有指向性，保持学生持续完成任务的主观能动性。

以“溶液的酸碱性”为例，该主题主要关联新课标中“科学探究与化学实验”“物质的性质与应用”2个学习主题。从项目式学习的角度，“物质的性质与应用”学习主题的项目式学习活动建议中提出“探究溶液酸碱性及氮、磷、钾元素与植物生长的关系”；从实验教学的角度，“科学探究与化学实验”学习主题的基本的化学实验技能中提出“学会用酸碱指示剂、pH试纸检验溶液的酸碱性”。因此，本项目选择溶液酸碱性与植物生长的相关情境素材，并指向溶液酸碱性的检验进行情境素材的重组。选择发酵后的淘米水这种溶液以及家养植物，贴近学生的生活经验，使项目任务更具有驱动性。

[问题情境]石头妈妈用淘米水自制肥料（将淘米水密封后在太阳下发酵两周，再用清水稀释）来浇花，发现茉莉和米兰的花都开得又多又好，可是仙人球不但没开花，反而长势越来越差。石头通过查阅资料与咨询老师，发现茉莉和米兰都适宜在弱酸性土壤中生长，而仙人球却适宜在弱碱性土壤中生长。石头猜测，这可能是因为淘米水制成的肥料呈酸性，不能用来浇灌适宜弱碱性土壤的仙人球。因此，石头将家里发酵了两周的淘米水带来学校，请求老师的帮助，想要验证自己的猜测。

[项目任务]设计并实施实验，测定发酵后的淘米水的酸碱性，帮助石头验证猜测：淘米水制成的肥料呈酸性，不能用来浇灌适宜弱碱性土壤的仙人球。

2.意义建构知识，实验探究活动

学生是活动的主体，因此无论是知识的建构还是技能的获得都应由学生主动地、持续地完成。在设计活动时，应遵循学生的认知规律，与学生的已有经验建立关联，引导学生批判性地吸收与项目任务有关的新知识、新技能，并且在经历完整问题解决的过程中重构知识体系，建构学科大概念，形成化学观念核心素养，同时通过思路的转变、方法的调整进一步形成学科思想方法，从而使知识的建构有育人的意义，不是孤立、静态的学习，而是核心素养的养成。

以“溶液的酸碱性”为例，通过学情分析，明确学生在科学课程中已经认识了酸碱指示剂可以测定溶液的酸碱性；通过内容分析，明确学生需要吸收的新知识与新技能为用pH试纸检验溶液酸碱性的基本方法，综合核心素养各维度的要求，确定学习目标如下：

(1)通过用酸碱指示剂（石蕊、酚酞）和pH试纸检验溶液的酸碱性，掌握基本实验技能，形成从定性和定量的视角认识物质性质的思路。

(2)能正确选择实验试剂和仪器，通过设计实验方案探究发酵后淘米水的酸碱性，形成“实验目的—实验操作—预期现象—预期结论”的思维链条，能全面、准确地记录实验过程和现象，通过分析证据与假设的关系形成结论，初步养成注重实证、严谨求实的科学态度。

(3)通过应用物质性质解决真实情境中的实际问题，知道酸碱性对植物生长的影响，形成物质性质决定用途的化学观念，体会科学地利用物质性质对提高人们的生活质量具有重要作用。

(4)通过与他人合作开展化学实验以及与他人交流和评价探究过程及结果，体会合作与交流在科学探究中的重要作用，发展团队协作的品格，初步学会批判性思维方法。

学生以实验探究活动的经验为基础，能够掌握基本的化学实验技能，提高科学探究的能力，形成化学实验探究的思路与方法，发展科学探究与实践素养，同时也感悟到注重实证、严谨求实的科学态度。实验探究活动应具有一定的挑战性，促使学生寻求合作，同时应搭建学习支架，支持学生自主探究。

在探究的过程中，学生的认知障碍会影响学生参与探究活动的广度，但同时也为加深学生参与探究活动的深度提供了条件。因此，教师应预先诊断学生可能存在的障碍点，一方面结合项目任务情境设计多样化的、符合学生认知发展规律的探究活动，以激发学生的兴趣、提振学生的信心并维持学生的探究欲，从而提高学生的参与广度；一方面在搭建学习支架时，除了提供科学探究的过程框架，更要注重在科学探究各环节中设计指向高阶思维能力的问题，促使学生深度思考，促进学生认知能力发展，形成解决与化学相关的真实问题的思路与方法，培养科学思维核心素养。例如，在设计实验方案环节，引导学生思考预期的现象与相应的结论，形成严谨设计实验方案的思路。

探究协作通常是以小组为单位开展实验与探究，小组内与各组间相互支持与合作，关注组内成员与不同小组的分工，培养学生的团队协作意识与合作解决问题的能力，发展科学探究与实践核心素养。科学探究的过程包括提出问题、形成假设、确定探究目标、设计并实施实验方案、获取证据、形成结论及建构模型，反思评价^[2]。开展实验探究活动的过程中，组内学生讨论、设计实验方案，动手实验，观察记录实验现象或实验数据，分析解释进而得出结论。通过同伴互评反思改进实验操作细节，通过观点碰撞形成分析、综合、质疑、批判的高阶思维能力。

3.交流展示成果，即时多元评价

成果展示是项目式学习模式的重要环节，在学生完成项目任务、生成有意义的成果后进行。将项目式学习与实验教学融合，成果展示环节以组间交流的形式进行，每组派代表进行汇报，用规范的语言呈现实验探究的方案、过程与结果并加以解释论证；其他各组进行评价，促进汇报组反思改进；而后综合所有小组的汇报内容与表现，总结出解决相关问题的思路与方法，建构认知模型，并且赞赏小组合作、汇报展示等方面的优点。通过交流展示成果，学生的语言组织能力、表达交流能力、反思评价能力、建构模型能力均得到提高。

新课标倡导实施促进发展的评价，提出“加强过程性评价，关注学生在化学学习活动中的表现，基于证据诊断学生核心素养的发展水平，实现‘教—学—评’一体化”“注重提高学生自我评价、自我反思的能力，引导教师合理运用评价结果改进教学，实现以评促学、以评促教，发挥评价的育人功能”^[1]。因此，教师应注重评价目标与学习目标的一致性，确定目标时，除了参照新课标的内容要求、学业要求和学业质量要求，还应分析学生在相应素养维度的具体表现，用学习活动和输出性行为动词呈现出具体的表现性目标^[2]。此外，为了确保评价结果的信度和效度，教师还应制定评价量表。进行评价设计时，应注重即时评价和多元评价。将即时评价贯穿项目的全过程，主要包括完成项目过程中的活动表现评价（含实验操作评价）和完成项目后的项目成果及展示评价。多元评价是指参与评价的主体多元化，包括教师评价、学生自评、组内互评、小组自评、组间互评等。

活动表现评价采用教师评价与学生自评相结合的评价反馈方式。教师以活动表现评价量表为依据，通过课堂观察即时诊断学生的学习目标达成情况，从而及时调整教学措施；学生则使用活动表现评价量表来指导自己的学习过程，随时调控学习节奏，由此促进自主学习与自我反思。活动表现评价包含实验操作评价，但实验操作评价量表也可以由学生自主形成，教师只需提供框架，由学生通过学习、实践、讨论来细化，采用组内互评与学生自评相结合的评价反馈方式。

项目成果及展示评价采用组间互评与小组自评相结合的评价反馈方式。教师提供项目成果及展示评价量表，在成果展示环节，一组代表汇报完毕后，其他各组在评价量表上打分，可以进行提问，由汇报组进行答辩。所有小组汇报完毕后，汇报组收集其他各组填写的评价量表，开展小组自评，对实验探究全过程进行反思与改进，探索自己的问题与独特的解决方法。

四、结语

项目式学习与实验教学在初中化学常规课堂教学中的融合有助于开展核心素养导向的化学教学，充分发挥化学课程的育人功能。学生在真实问题情境中学习理解、应用实践、迁移创新，在真实问题解决中深化知识与技能、发展科学思维、增强实践能力，在项目体验中养成科学态度、升华情感。目前项目式学习与实验教学的融合还处在起步阶段，还需教师们积极探索有效实施方法与策略，转变学科育人方式，深化化学教学改革。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部. 义务教育化学课程标准（2022年版）[S]. 北京：北京师范大学出版社，2022.4

[2] 支瑶等. 新版课程标准解析与教学指导（初中化学）[M]. 北京：北京师范大学出版社，2022.9