實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)

周業(yè)虹

（人民教育出版社，北京 100081）

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中明確提出：“真實(shí)、具體的問題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺，為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會。”[1]工業(yè)、生活、科技、環(huán)境等各個領(lǐng)域都有豐富的化學(xué)學(xué)習(xí)情境素材，教師在教學(xué)活動中可以挖掘并利用這些素材，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Project-Based Learning）的方式帶領(lǐng)學(xué)生開展學(xué)習(xí)和研究，引領(lǐng)學(xué)生對與化學(xué)有關(guān)的社會熱點(diǎn)問題做出正確的價值判斷，強(qiáng)化其社會參與意識，最終達(dá)到促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展的目的。

一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)簡介

美國巴克教育研究所把以課程標(biāo)準(zhǔn)為核心的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Standards-Focused PBL）定義為“一套系統(tǒng)的教學(xué)方法，它是對復(fù)雜、真實(shí)的問題的探究過程，也是精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目作品、規(guī)劃和實(shí)施項(xiàng)目任務(wù)的過程，在這個過程中，學(xué)生能夠掌握所需的知識和技能”[2]。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，以小組合作方式進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃及解決項(xiàng)目任務(wù)的學(xué)習(xí)方式。學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者始終圍繞一個或幾個具體的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，選擇和利用最優(yōu)化的學(xué)習(xí)資源，通過實(shí)踐體驗(yàn)、分析討論、探索創(chuàng)新等環(huán)節(jié)，獲得具體知識、形成專門技能、發(fā)展個人能力。與常規(guī)教學(xué)相比，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)更加提倡從現(xiàn)實(shí)問題的解決中，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主探究和自主學(xué)習(xí)；更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生自我導(dǎo)向的學(xué)習(xí)能力，倡導(dǎo)學(xué)生自主決策或師生共同決策，注重學(xué)生過程技能和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。[3]

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)從問題的提出到解決問題的方案設(shè)計(jì)、實(shí)施，結(jié)論的得出，研究成果的評判，均由學(xué)生自己完成，因而具有自主性和創(chuàng)新性。其學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)方式及學(xué)習(xí)結(jié)果可表述為圖1。

圖1 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

（一）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

1.體現(xiàn)多角度的開放性。這種開放性體現(xiàn)在：（1）項(xiàng)目學(xué)習(xí)內(nèi)容往往不涉及化學(xué)學(xué)科的難點(diǎn)知識，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中較容易理解，而且學(xué)習(xí)的目的是為了了解或者解決來自社會、生活中的問題，因此學(xué)習(xí)的過程中沒有了考試壓力，學(xué)生更容易進(jìn)入學(xué)習(xí)情境。（2）項(xiàng)目的研究內(nèi)容源于教材，可以是教材中的某一個內(nèi)容。如人教版選修1《化學(xué)與生活》中的“營養(yǎng)物質(zhì)”，教學(xué)中可以設(shè)計(jì)成項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的形式，讓學(xué)生查閱教科書及其他資料，了解各種營養(yǎng)物質(zhì)對人體的作用、富含營養(yǎng)物質(zhì)的食物、缺乏各種營養(yǎng)物質(zhì)的危害等。項(xiàng)目的研究內(nèi)容也可以不拘泥于教材，選擇更接近于學(xué)生的日常生活和社會生活實(shí)際的內(nèi)容，如學(xué)?；蚣彝ジ浇乃|(zhì)情況調(diào)查、檢測水中的某些污染物、提出防治水的污染措施等，這些問題具有學(xué)科價值和社會價值，可以借此學(xué)習(xí)發(fā)展學(xué)生的社會參與意識。（3）學(xué)習(xí)更具有個性化，學(xué)生可以結(jié)合自身的特點(diǎn)，在小組合作中發(fā)揮優(yōu)勢和特長展開學(xué)習(xí)。（4）學(xué)習(xí)的時空開放，可以在課下，也可以在課上，還可以是課上和課下相結(jié)合的方式，而學(xué)習(xí)的手段可以利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館、教科書等查閱并收集信息，將其運(yùn)用于項(xiàng)目研究。

2.體現(xiàn)師生的交互行為。（1）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以學(xué)生為主體。學(xué)生在學(xué)習(xí)中成為信息加工的主體、認(rèn)知意義的主動建構(gòu)者；要學(xué)會在團(tuán)隊(duì)中合作，學(xué)會交流與表達(dá)，具備在日常學(xué)習(xí)與生活中喜愛質(zhì)疑、樂于探索、努力求知的心理品質(zhì)。（2）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以教師為主導(dǎo)。教師要成為學(xué)生主動學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、幫助者、促進(jìn)者。因此，教師在指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)和選擇項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課題時要對學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，以項(xiàng)目為載體，在學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究中幫助學(xué)生確定合理的研究方案，引導(dǎo)學(xué)生對項(xiàng)目學(xué)習(xí)的成果進(jìn)行歸納總結(jié)，形成社會參與意識。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)師生在交互過程中共同建構(gòu)項(xiàng)目學(xué)習(xí)內(nèi)容，完成學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇、組織和編排；教學(xué)的主要目的不僅關(guān)注知識和技能，同樣關(guān)注化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)與發(fā)展。教學(xué)的重點(diǎn)不僅是理解知識，更讓學(xué)生體會主動探索知識的過程。它強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)活動中，創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)研究的情境和途徑，讓學(xué)生圍繞某一個項(xiàng)目研究課題，通過多種途徑主動探究、發(fā)現(xiàn)、獲取信息，學(xué)會對大量信息進(jìn)行加工和評價等，并應(yīng)用知識解決實(shí)際問題。這種項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式已不再局限于教材知識和學(xué)生已有的基礎(chǔ)知識，而是以教材知識為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合社會問題展開的一種更為靈活、有效的教學(xué)組織形式。學(xué)習(xí)的形式可以由個體轉(zhuǎn)向班級集體學(xué)習(xí)或小組合作，組內(nèi)成員分工協(xié)作，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，共同完成項(xiàng)目的探究過程。

（二）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)施過程

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)常以真實(shí)的社會問題為研究情境，以問題為中心，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，以類似于科學(xué)研究的方式去圍繞一個項(xiàng)目展開研究，即教師給學(xué)生布置課題，或者學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)身邊有價值的問題，學(xué)生完全處于一個動態(tài)、主動、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師給學(xué)生提供或者學(xué)生之間互相提供更多的獲取知識的方式和渠道，充分發(fā)揮學(xué)生的主體參與作用，發(fā)動全體學(xué)生利用各種媒體資源，包括互聯(lián)網(wǎng)、圖書館、教科書、調(diào)查訪問等最大限度地收集信息，而后在教師的指導(dǎo)下整理綜合所獲取的信息，在知識的探尋過程中尋找解決問題的方法。這中間化學(xué)及地理、歷史、生物等學(xué)科，學(xué)校教育與社會教育有機(jī)地結(jié)合在一起，將所要學(xué)習(xí)的知識遷移到一個更廣闊的空間，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的具體教學(xué)程序如圖2。

圖2 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)活動程序

二、在化學(xué)教學(xué)中開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

（一）選擇研究項(xiàng)目

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課題的選擇可以來自于教材中的內(nèi)容，可以是教材知識的拓展內(nèi)容，也可以是有學(xué)科價值的社會問題。具體而言，在課題選擇上應(yīng)關(guān)注幾個方面（參見表1）。

根據(jù)高中階段各個年級的化學(xué)教學(xué)中課程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的興趣程度及社會有關(guān)問題，現(xiàn)列出部分項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課題建議供選擇（參見表2）。

這些課題的選擇符合表1中提到的課題選擇的要求。例如，“金屬資源的開發(fā)與利用”這個課題，從選擇課題的依據(jù)看，在課程標(biāo)準(zhǔn)中有明確的要求，即“以金屬礦物的開發(fā)利用為例，了解依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)及其變化綜合利用資源的方法”[4]；在人教版化學(xué)2（必修）第四章第一節(jié)的內(nèi)容中又專門對金屬礦物資源的開發(fā)與利用進(jìn)行了講解，里面涉及氧化還原反應(yīng)的知識，學(xué)生在化學(xué)1（必修）中已經(jīng)學(xué)習(xí)過，因此具備了學(xué)習(xí)金屬資源的開發(fā)利用的知識基礎(chǔ)。從課題的來源看，可以說課題源于教材，但不拘泥于教材，屬于教材拓展的知識；同時資源問題日益受到關(guān)注，每個國家、每時每刻都面臨著資源短缺、資源浪費(fèi)的問題，如鐵的腐蝕問題，所有如何有效地開發(fā)和利用金屬礦物成了全社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題。從課題的特征看，真實(shí)且有研究價值；金屬制品與學(xué)生的生活密切相關(guān)，他們身邊素材豐富，特別是某些金屬，如鐵的知識學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸過一部分，進(jìn)行深度研究較容易，可操作性強(qiáng)，可以將課內(nèi)知識與課外知識緊密結(jié)合。從項(xiàng)目研究最終要達(dá)成的目標(biāo)看，圍繞金屬資源的開發(fā)利用，既落實(shí)了金屬冶煉的知識，又教給了學(xué)生研究的思路和方法，同時引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會問題，強(qiáng)化參與和決策意識，發(fā)展了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

表1 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程的選擇要求

表2 可供選擇的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課題

（二）設(shè)計(jì)與實(shí)施研究方案

班內(nèi)學(xué)生分成幾個小組，每個小組建議4—6人，小組成員在性別、興趣、個性特點(diǎn)、家庭和社會經(jīng)濟(jì)背景、化學(xué)成績、能力水平等方面盡可能做到有明顯差異，使每個小組都成為班級的縮影。在項(xiàng)目研究中，每位學(xué)生分工不同，各自發(fā)揮著自己的優(yōu)勢，如在收集資料階段，有的擅長計(jì)算機(jī)、有的擅長讀書、有的擅長訪談；在加工信息階段，有的人善于制作PPT，有的人撰寫文章能力較強(qiáng)，有的人版式設(shè)計(jì)能力強(qiáng)，有的則在美術(shù)方面有特長；同樣，有動手能力強(qiáng)的負(fù)責(zé)做實(shí)驗(yàn)，有表達(dá)能力強(qiáng)的負(fù)責(zé)向全班同學(xué)匯報(bào)，等等。在這些過程中，教師發(fā)揮著指導(dǎo)和協(xié)調(diào)功能，引導(dǎo)各小組學(xué)生制定好項(xiàng)目研究方案，方案中應(yīng)包括項(xiàng)目研究的目的和意義、項(xiàng)目所要研究的主要問題、步驟等，同時適時督促“懶惰”的學(xué)生積極參與活動，解答學(xué)生在研究中隨時出現(xiàn)的問題，幫助學(xué)生根據(jù)研究的實(shí)際情況不斷修正研究方案，使研究工作做到細(xì)致規(guī)劃、有條不紊。

以上面提到的“金屬資源的開發(fā)與利用”中“金屬的冶煉”為例，具體加以說明。

當(dāng)明確“金屬資源的開發(fā)與利用”這個項(xiàng)目課題之后，圍繞這一課題，學(xué)生首先明確了金屬資源開發(fā)利用的目的和意義，確定了所要研究的主要問題。而后開始實(shí)施探究方案，即分工、分頭收集信息。全體學(xué)生通過上互聯(lián)網(wǎng)，查閱報(bào)紙、雜志、書籍，收集有關(guān)金屬資源的各種知識，包括金屬單質(zhì)及化合物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、生理等各個方面的用途，常見金屬及其化合物的性質(zhì)，鐵、鋁、銅等礦石在中國的分布，我國金屬冶煉的歷史發(fā)展，冶煉金屬的設(shè)備、原理、廢氣廢渣的處理，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的知識分析金屬冶煉的原理等，并將這些知識制作成科技小報(bào)的形式，在班內(nèi)分專題進(jìn)行展示，以便互相學(xué)習(xí)交流。在此過程中充分發(fā)揮了學(xué)生的主體參與作用，培養(yǎng)了學(xué)生獲取信息的能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。同時收集的資料涉及化學(xué)、地理、歷史、生物等學(xué)科，使學(xué)科間的知識達(dá)到了較好的交融。

（三）交流評判結(jié)果

在學(xué)生廣泛收集信息的基礎(chǔ)上，教師給每組學(xué)生布置一個課題，由學(xué)生根據(jù)本組的課題進(jìn)行組內(nèi)合作、處理信息。組內(nèi)同學(xué)互相幫助，團(tuán)結(jié)協(xié)作，將所收集的關(guān)于金屬資源的信息編排整合，達(dá)到了資源共享；同時將收集的信息制作成PPT、網(wǎng)頁或電子書的形式，進(jìn)行展示交流，培養(yǎng)了學(xué)生信息加工的能力，也使學(xué)生產(chǎn)生存在感、價值感，樹立學(xué)習(xí)自信，團(tuán)隊(duì)意識無形中得以加強(qiáng)。同時研究過程中運(yùn)用了類似于科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。所研究的問題中涉及廢棄物的處理、綠色化學(xué)，并且與后面要繼續(xù)展開研究的金屬的腐蝕與防腐高度相關(guān)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會，發(fā)展了學(xué)生的社會參與意識。

在各學(xué)校信息技術(shù)手段完備的情況下，可以利用班級的局域網(wǎng)進(jìn)行信息發(fā)布，交流各組整合好的“金屬的冶煉”的知識，以達(dá)到相互學(xué)習(xí)的目的，同時鍛煉學(xué)生表達(dá)信息、與人交流的能力?？捎蓪W(xué)生設(shè)計(jì)并演示CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)、鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)等，也可演示高爐煉鐵的工藝流程的視頻或動畫資料，這個過程可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、觀察能力、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論的能力，同時使學(xué)生對于高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理乃至金屬冶煉的原理有較全面的了解，促使其掌握化學(xué)學(xué)科中有關(guān)氧化還原反應(yīng)與金屬冶煉方法的關(guān)系的核心知識。

（四）項(xiàng)目總結(jié)評價

經(jīng)過交流后，學(xué)生之間應(yīng)展開相互評價，在評價和交流中學(xué)習(xí)金屬資源的開發(fā)利用的知識，了解金屬的用途、冶煉等方面所收集的最新的、高科技的知識；對某些知識,如用于金屬冶煉的設(shè)備的特點(diǎn)、全國各地金屬冶煉工廠目前生產(chǎn)面臨的問題進(jìn)行補(bǔ)充介紹，進(jìn)一步明確建設(shè)生態(tài)文明的重要意義。而對于有些學(xué)生無法順利解決的問題，可以繼續(xù)布置新的任務(wù)，讓學(xué)生繼續(xù)查找有關(guān)的資料和信息，使學(xué)生的學(xué)習(xí)繼續(xù)得到完善和升華。在這中間，通過研討、分享各小組的成果，學(xué)生充分進(jìn)行思維碰撞，培養(yǎng)了實(shí)事求是、科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)，學(xué)生們也初步體嘗了成功的喜悅，一定程度上發(fā)展了學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)施效果評價

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)注重了研究性學(xué)習(xí)的具體實(shí)踐，通過信息的獲取、加工、交流、評價、反思，體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)特點(diǎn)，達(dá)到了學(xué)習(xí)化學(xué)知識和技能、掌握研究方法和策略、關(guān)注社會問題、提升學(xué)科核心素養(yǎng)的目的，突出了“在做中學(xué)”。

（一）有助于學(xué)生掌握、理解化學(xué)學(xué)科知識

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中所涉及的化學(xué)知識與技能等不是由教師直接講授，不是由學(xué)生直接看教科書得到的，也不是由學(xué)生死記硬背下來的，而來自于學(xué)生在解決問題中查閱資料、調(diào)查訪談、同伴互助。例如，氧化還原反應(yīng)的知識屬于化學(xué)基本概念范疇，學(xué)生難以理解其本質(zhì)特征，學(xué)習(xí)中依賴于背誦教師教授的所謂“口訣”認(rèn)識氧化劑、還原劑等概念，但是在教師帶領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)設(shè)了“金屬資源的開發(fā)利用”這一情境之后，概念的學(xué)習(xí)不再是抽象的，學(xué)生將氧化還原反應(yīng)的知識與各種金屬的冶煉原理、金屬的腐蝕與防護(hù)等知識結(jié)合在一起，由感性認(rèn)識出發(fā)，上升到理性認(rèn)識，非常順利地理解了氧化還原反應(yīng)的知識，并能依據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識解決實(shí)際問題。

（二）有助于學(xué)生掌握研究方法

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)首先由教師布置任務(wù)，讓全體學(xué)生以科學(xué)研究的方式，收集有關(guān)項(xiàng)目的各種信息，而后教師圍繞項(xiàng)目，帶領(lǐng)學(xué)生劃分專題，讓學(xué)生分組圍繞本專題加工信息，最后在研究的基礎(chǔ)上，學(xué)生自己對項(xiàng)目中的問題進(jìn)行總結(jié)歸納，獲得知識與技能、方法和策略。活動中，每位學(xué)生都處于積極、活躍、興奮的狀態(tài)下，從選題到制訂計(jì)劃、到實(shí)施計(jì)劃，學(xué)生需要獲取并粗加工，然后以組為單位，合作加工信息，課堂上選代表交流展示并評價信息，最終得出項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果這種學(xué)習(xí)方式注重學(xué)習(xí)的過程，關(guān)注學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的思維方式、個人體驗(yàn)及對資料的整合，強(qiáng)調(diào)“在做中學(xué)”，通過學(xué)生獲取信息的研究過程，體驗(yàn)科學(xué)研究的思路和方法，培養(yǎng)應(yīng)用知識解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的科研意識。

（三）有助于發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)選取的課題往往來自于與教科書知識緊密結(jié)合的或是社會熱點(diǎn)問題，這讓學(xué)生把學(xué)習(xí)從課堂內(nèi)延伸到課堂外，特別是到社會這個更廣闊的領(lǐng)域中學(xué)習(xí)。學(xué)生在解決項(xiàng)目問題的過程中需要廣泛查閱資料，于是對于這些社會問題的了解將更為深刻與全面。作為社會的成員，關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活，關(guān)注身邊的問題，關(guān)注人類的發(fā)展，關(guān)注對賴以生存的環(huán)境的保護(hù)、資源合理利用等社會問題，責(zé)任感就更加強(qiáng)烈，社會參與意識和決策意識無形中在加強(qiáng)與發(fā)展，能夠切實(shí)落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中所倡導(dǎo)的“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”。

教學(xué)不應(yīng)是單純地傳授知識，探索知識的過程及其方法比獲得知識本身更重要。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式突出學(xué)習(xí)中學(xué)生的主體地位，它教給學(xué)生的是一種學(xué)習(xí)的方法。這種學(xué)習(xí)方式，可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的個性特長。這種學(xué)習(xí)方式，有利于發(fā)揮學(xué)科教學(xué)的育人價值，有利于促進(jìn)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[5]，有利于促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。隨著創(chuàng)新教育的深化和發(fā)展，它必將給我們的教學(xué)注入新的生機(jī)和活力！▲