海南省臨高縣臨高中學(xué) 劉雨

項目式學(xué)習(xí)活動是學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要載體，能為學(xué)生創(chuàng)造沉浸式學(xué)習(xí)體驗。項目式學(xué)習(xí)中，需要教育者設(shè)計高質(zhì)量項目式活動行動方案，將項目的育人價值功能及定位作為項目式學(xué)習(xí)活動的主導(dǎo)思想，統(tǒng)領(lǐng)整個項目式活動的內(nèi)容結(jié)構(gòu)、活動設(shè)計、實施建議。在《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）》課程內(nèi)容部分的各個板塊中，均要求開展項目式的跨學(xué)科實踐活動；在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中，各個板塊教學(xué)提示部分的學(xué)生活動建議中也有相關(guān)的表述。從化學(xué)學(xué)科的視角來看，需要通過項目式活動實現(xiàn)的育人價值，與學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系，學(xué)生在完成實踐任務(wù)活動的過程中，經(jīng)歷了高階思維過程，化學(xué)觀念逐漸形成，化學(xué)思維得到發(fā)展，問題解決的能力逐漸提升。

一、基于化學(xué)核心內(nèi)容學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生化學(xué)觀念

中學(xué)的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)教師大力開展以核心素養(yǎng)為中心的教學(xué)，課程設(shè)計總體思想主旨就是發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。有學(xué)者指出，從學(xué)科角度講，教師要為素養(yǎng)而教，學(xué)科及其教學(xué)是為學(xué)生素養(yǎng)服務(wù)的；還有的學(xué)者認(rèn)為核心素養(yǎng)是課程的DNA，沒有核心素養(yǎng)滲透的課堂教學(xué)就沒有了靈魂。教師應(yīng)圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計教學(xué)計劃，展開各項教育活動，適應(yīng)時代需求。

教師把項目式活動與課標(biāo)優(yōu)先對應(yīng)，讓項目向有意義的學(xué)術(shù)目標(biāo)看齊，與課標(biāo)對應(yīng)的項目式活動更加貼近教學(xué)實際，更能吸引學(xué)生參與到活動中來[1]。與課標(biāo)對應(yīng)并不代表要完成較低思維層次的學(xué)習(xí)目標(biāo)，而是在大概念的統(tǒng)領(lǐng)下，完成具有真實復(fù)雜情境的高階思維活動。項目式學(xué)習(xí)活動應(yīng)以化學(xué)學(xué)科核心內(nèi)容為主線，著重發(fā)展學(xué)生化學(xué)觀念、化學(xué)思維。依據(jù)中學(xué)化學(xué)各個主題核心內(nèi)容的不同，選擇發(fā)展學(xué)生化學(xué)觀念的切入點，外顯化學(xué)學(xué)科項目式活動的育人價值。

例如：“探尋二氧化碳的工業(yè)捕集方案”項目，以真實情境和任務(wù)為載體，開展二氧化碳的捕集與封存、轉(zhuǎn)化與利用的項目式活動，二氧化碳性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及符號表征是項目的核心知識內(nèi)容，通過構(gòu)建價類二維圖，按照碳化合價從低到高依次列出CH4、CH3CH2OH、C6H12O6、C、CO、CO2、H2CO3等物質(zhì)的化學(xué)式，選擇不同的方法轉(zhuǎn)化，構(gòu)建理想的轉(zhuǎn)化思路模型，并進(jìn)行三重表征，從而有效地發(fā)展了學(xué)生的轉(zhuǎn)化觀[2]。

二、基于跨學(xué)科融合，構(gòu)建跨學(xué)科大概念

當(dāng)今社會科技迅猛發(fā)展，化學(xué)以其實用性和創(chuàng)造性的學(xué)科特點，與生物、地理、道德與法治等學(xué)科的相互交叉，成為與其他學(xué)科相互融合的中心學(xué)科。要實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興的目標(biāo)，需要更多具有較高水平的復(fù)合型人才。以項目式活動為平臺，設(shè)計以化學(xué)學(xué)科為中心的跨學(xué)科融合任務(wù)，初步構(gòu)建跨學(xué)科的大概念，能發(fā)展學(xué)生多角度分析和解決實際問題，以及合作、實踐、創(chuàng)新等能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才奠定堅實基礎(chǔ)，進(jìn)一步實現(xiàn)項目式活動的育人價值。

在項目“實驗室模擬制備84消毒液”活動方案中，教師可設(shè)計化學(xué)與生物學(xué)科相互融合的子任務(wù)：與市售84消毒液比較殺菌效果，要求學(xué)生基于控制變量的生物學(xué)細(xì)菌培養(yǎng)實驗原理，設(shè)計并完成生物學(xué)細(xì)菌培養(yǎng)實驗，比較出殺菌效果，該子任務(wù)意圖培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗?zāi)芰?，理解“變量控制”的科學(xué)研究方法[3]。在傳統(tǒng)的次氯酸鈉性質(zhì)的課堂教學(xué)中，教師僅僅是分析次氯酸鈉具有強氧化性的原因，可以起到殺菌消毒的作用，至于殺菌的原理幾乎不提及。相比傳統(tǒng)教學(xué)，該子任務(wù)有較大的學(xué)科知識跨越，能幫助學(xué)生初步構(gòu)建生命活動與化學(xué)試劑合理使用的跨學(xué)科大概念。

三、基于滲透工程思維方法，提升學(xué)生關(guān)鍵能力

初中化學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，理論性較強。由于實際生產(chǎn)活動中情景特別復(fù)雜，學(xué)生應(yīng)用中學(xué)學(xué)到的化學(xué)知識解決問題變得困難，造成了學(xué)與用相對脫節(jié)，因此在設(shè)計與實際生產(chǎn)相關(guān)的實踐活動任務(wù)時，教師要根據(jù)學(xué)生的知識儲備情況，盡可能多的給出相關(guān)資料和數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生找出相關(guān)信息作為證據(jù)，進(jìn)一步推理得出正確結(jié)論，初步做到中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)與實際生產(chǎn)應(yīng)用的簡單融合。

高中化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)工程思維的核心要素有雙贏思維、創(chuàng)造性思維、權(quán)衡性思維、價值性思維。培養(yǎng)工程思維的項目式學(xué)習(xí)是指通過創(chuàng)設(shè)真實的項目情境，提出生產(chǎn)具體產(chǎn)品的驅(qū)動性任務(wù)，在項目實施過程中滲透工程思維，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

項目“二氧化氯的制備及應(yīng)用”的教學(xué)框架，針對項目任務(wù)線索進(jìn)行方案建構(gòu)，搭建思維模型，落實工程思維的滲透（見圖1）。從實驗室制備的原理探究到工業(yè)制備方案的評價，從價態(tài)觀、轉(zhuǎn)化觀、原子經(jīng)濟性到物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定應(yīng)用化學(xué)觀念的滲透，形成了立體網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)框架，以期達(dá)到工程思維方法滲透的目的。

圖1 項目“二氧化氯的制備及應(yīng)用”滲透工程思維的教學(xué)框架

項目探尋二氧化碳的工業(yè)捕集方案中工程思維方法的滲透，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計CO2的工業(yè)捕集方案，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中的實際情況（包括相關(guān)試劑的市場價格、相關(guān)物質(zhì)的分解溫度、相關(guān)物質(zhì)的溶解度等），學(xué)生通過以上資料進(jìn)行對比權(quán)衡，小組合作進(jìn)行方案優(yōu)化，力求從新穎的角度評價設(shè)計方案的優(yōu)缺點，批判質(zhì)疑方案的可行性，通過對比、分析、概括、歸納等一系列的高階思維活動后，最終優(yōu)化得出碳酸鉀循環(huán)利用吸收方案，實現(xiàn)學(xué)生自我收獲。這種CO2工業(yè)捕集方案具有高收益、低能耗的特點，與現(xiàn)行的工業(yè)CO2捕集的熱鉀堿法基本一致，通過模擬工業(yè)生產(chǎn)，學(xué)生深度體會到了化學(xué)知識在實際生產(chǎn)中的創(chuàng)造價值。

四、基于全局化視角，形成人類命運共同體意識

當(dāng)今世界正面臨百年未有之大變局，“世界怎么了，我們怎么辦”成為現(xiàn)實課題，習(xí)近平總書記站在人類前途命運的高度，提出了構(gòu)建人類命運共同體的重大倡議[4]。中國方案需要中國智慧，發(fā)揮項目育人價值功能，項目設(shè)計要具備全局視角，從個人需要到國家發(fā)展再到國際合作，初步形成應(yīng)對一切未知挑戰(zhàn)的人類命運共同體意識。中學(xué)生應(yīng)從道德與法治框架下討論個人行為，培育有理想信念、社會責(zé)任的時代新人。學(xué)生個人的發(fā)展應(yīng)適應(yīng)國家發(fā)展需要，學(xué)習(xí)中適時練就解決相應(yīng)問題的本領(lǐng)。能源問題、環(huán)境問題、氣候問題等是全人類共同面對的問題，形成從全球視野去解決問題的意識。

“大概念統(tǒng)領(lǐng)的項目式學(xué)習(xí)——基于碳中和理念設(shè)計低碳行動方案”的優(yōu)質(zhì)課例中，“項目導(dǎo)引課”聚焦我國“雙碳目標(biāo)”，課例中鑒于我國當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展與能源結(jié)構(gòu)的依存程度，為實現(xiàn)既定目標(biāo)將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，同時強調(diào)“碳中和、碳達(dá)峰”關(guān)乎全世界人民的福祉，呼吁全球各國要有責(zé)任擔(dān)當(dāng)，共同保護(hù)我們賴以生存的家園。上述設(shè)計增強了學(xué)生的使命感和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，強化了學(xué)生國家認(rèn)同和國際理解的意識。再通過“項目展示課”設(shè)置反思提升性問題（低碳項目帶來了怎樣的收獲），鼓勵學(xué)生勇于探索，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生形成人類命運共同體意識。

優(yōu)先對應(yīng)課標(biāo)的項目式活動設(shè)計，使得項目式活動的目標(biāo)更加清晰具體。教師應(yīng)在真實復(fù)雜的情景中進(jìn)行逐級分解，梳理出項目式學(xué)習(xí)活動所應(yīng)承載的核心知識主線、化學(xué)思維主線、模型構(gòu)建主線、核心素養(yǎng)發(fā)展主線等，再通過多課時、多課型的教學(xué)實踐，充分發(fā)揮出項目式學(xué)習(xí)活動的育人價值，促進(jìn)學(xué)生形成應(yīng)對各種未知挑戰(zhàn)的關(guān)鍵能力和必備品格，在未來學(xué)生實現(xiàn)個人價值的同時，以達(dá)到服務(wù)于社會發(fā)展和國家發(fā)展的需要。