深度學習背景下“微項目式學習”的組織
——以 “有機合成復習”為例

許麗永

(江蘇省新沂市第一中學 221400)

一、課程背景

2019年12月中旬，由教育部基礎教育課程教材發(fā)展中心、課程教材研究所主辦的第六屆全國基礎教育課程教學改革研討會暨深度學習教學改進成果交流會在中國人民大學附屬中學召開.筆者參加了本次會議.與會期間，一節(jié)在深度學習背景下下的“微項目式學習”的教學設計與組織，受到與會者的一致好評.執(zhí)教者以有機合成復習課為例，對“有機合成、高分子合成的思路和方法”展開復習.執(zhí)教者摒棄了傳統(tǒng)意義上的有機合成復習課的課堂教學模式.結(jié)合學生已有的認知和現(xiàn)代科技前沿，將教學主題設定為“改進手機電池中的離子導體材料—有機合成在新型材料研發(fā)中的應用”的項目式深度學習課.本節(jié)教學，讓筆者耳目一新，

二、教學設計

在《布魯姆教育目標分類學修訂版》中明確指出：有效的教學必須回答三個問題：(1)你把學生帶到哪里去(教學目標)？(2)你怎么把學生帶到那里去(教學過程與方法)？(3)如何確信你已經(jīng)把學生帶到那里(學習結(jié)果評估)？深度學習高度契合上述有效教學的模式.深度學習背景下的項目式學習，并非完全開放，需要教師以問題進行思維的引領.教師提出的問題后，以社會熱點問題2019年諾貝爾化學獎為輔助背景材料引領，“2019的諾貝化學獎授予了約翰.B.古迪納夫、M.斯坦利.威廷漢和吉野彰，以表彰他們在鋰離子電池發(fā)展上所做的工作.”授課教師指出“沒有他們，我們的手機就是個點燃的炸藥包”.“為什么手機電池存在安全隱患？針對安全隱患，如何改進材料性能？還需滿足哪些性能要求？”授課教師以上述問題為引領，把學生“帶到”本節(jié)“有機合成”教學中，教學目標明確，以真實的化學情境，極大提高了學生的學習內(nèi)驅(qū)力.

如何把學生帶到“有機合成”里去，課堂上教師提供了相關信息[鈷酸鋰(LiCoO2)：灰黑色粉末, 不溶于水和有機溶劑，熔沸點高，性質(zhì)較穩(wěn)定；六氟磷酸(LiPF)6: 白色粉末或呈白色晶體，易溶于水和碳酸酯類等有機溶劑，熔點為200℃；碳酸甲乙酯：無色透明液體，應儲存于陰涼、通風、干燥處，按易燃化學品規(guī)定儲運；碳酸二甲酯：無色透明、有刺激性氣味的液體，熔點4℃，沸點90.3℃，可燃，有毒].通過信息引領學生從對產(chǎn)品的功能需求的關注提升為對材料的關注.通過信息的引領，提升學生的分析、推理、論證能力.經(jīng)過學生的推理論證，從而形成共識：傳統(tǒng)鋰離子電池的電解質(zhì)溶液中，所用溶劑多為液態(tài)，易發(fā)生泄露、爆炸等危險，安全性低.借助于創(chuàng)設真實的問題情境，有效地激發(fā)了學生的探究欲望. “如何改進才能提高手機的安全性？”這是學生迫切想知道的問題.以皮亞杰(J.Piaget)為代表的建構(gòu)主義認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情景即文化背景下，借助于他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得，提倡在教師指導下的以學習者為中心的學習.在此背景下，執(zhí)教教師借助于兩組資料，進行了更深入的引領.

資料1

(1)傳統(tǒng)鋰離子電池中一般使用LiClO4、LiPF6、LiBF4等鋰鹽作為電解質(zhì)，酯類對其有較好的親和性.

(2)依據(jù)溶解性的要求，通常使用碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)中的一種或幾種含酯基的混合物作為有機溶劑.

資料2

(1)醚鍵的化學和電化學性質(zhì)穩(wěn)定，它能通過醚氧原子與鋰離子之間不斷地結(jié)合、分離而實現(xiàn)離子傳導.

(2) 例如，含有—CH2CH2O— 、—CH2CH2OCH2CH2O—、—CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2O—等醚鍵結(jié)構(gòu)單元的有機化合物，對鋰鹽均能起到良好的離子導體的作用.通過上述資料，在突破學生知識障礙點以后，教師提出極具挑戰(zhàn)性的問題，“如果你是一名電池設計師，根據(jù)資料卡片所提供的信息，設計一款新型的“溶劑”材料，替代傳統(tǒng)鋰電池中的有機溶劑，畫出你所設計的化合物結(jié)構(gòu).” 問題是課堂的源泉，實踐性學習不在于教師講了多少，而在于學生悟出來多少、獲得了多少.深度學習讓學生的成長從提高“解決試題的能力”轉(zhuǎn)向提高“解決問題的能力”進而轉(zhuǎn)向提高“做事能力”，所有教學要改變從前的“去問題化”的模式，實現(xiàn)解決問題教學、生成問題教學.一節(jié)優(yōu)秀的課堂教學，授課教師在課堂教學中要時刻想著教學內(nèi)容和教學過程與認知過程中的思維發(fā)展路徑相一致，與綜合問題解決所需的知識發(fā)展脈絡相一致.

學生暢所欲言，教師引導學生從試劑、條件的重要性、官能團的保護、綠色設計合成思想等角度進行點評，體現(xiàn)了授課教師極高的駕馭課堂能力.“我設計的高分子真的可行嗎、所建立的解決材料問題的思路方法可靠嗎？”換言之，“我所做的是不是真實的事情？”這是目前學生最大的疑惑.如何確信你已經(jīng)把學生帶到那里？教師以一篇博士論文給出了學生肯定的答復.筆者查閱資料發(fā)現(xiàn)，2015年5月，北京科技大學王秋君博士，在一篇名為“鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的合成及性能研究”一文中曾明確給出鋰離子聚合物電池的結(jié)構(gòu)的兩種單體：二縮三乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸丁酯.授課教師利用材料，讓學生體驗了真實感、成功感.

三、教學思考

如何將核心素養(yǎng)更好地落實于課堂教學，筆者認為，項目式學習是學科核心素養(yǎng)落地的最佳方式.它不僅能夠很好地促進學生深度學習，更有助于提升學科核心能力.以本節(jié)課堂教學為例，無論是教師還是學生都發(fā)生了很大的變化，教師不再是傳統(tǒng)的知識講授，而是通過情境、問題和活動的設計，將化學知識轉(zhuǎn)化為學生認識物質(zhì)世界的角度，轉(zhuǎn)化為解決真實問題的思路和方法，通過讓學生設計分子、合成分子的過程，自主固化思路方法，同時形成以知識為工具，升華為解決復雜、實際問題的能力.通過本節(jié)教學，學生從“知識變量”“學科活動經(jīng)驗變量”逐步進階為“認識方式變量”“能力活動變量”.學科知識和活動經(jīng)驗是學科能力的必要基礎，但不充分，能否成為學科能力還依賴于知識經(jīng)驗能否轉(zhuǎn)化為學生自覺主動地認識角度、認識思路和相應的認識方式.學科知識需要經(jīng)過學習和理解、應用和實踐、遷移和創(chuàng)新等關鍵能力活動，才能完成從具體知識到認識方式的外部定向、獨立操作和自覺內(nèi)化.知識只有變?yōu)樽杂X主動的認識角度和認識思路才能轉(zhuǎn)化為學科能力和學科素養(yǎng).深度學習背景下的微項目式學習，無疑是滲透核心素養(yǎng)的最佳方式.

究竟何為真正的深度學習？在評課時，筆者記錄、整理了胡久華教授點評本節(jié)課時的一段話，筆者深受啟發(fā)，答案就在其中.“在教師的引領下，圍繞具有挑戰(zhàn)性的學習主題全身心積極參與、體驗成功、獲得發(fā)展的有意義的學習過程.在此過程中，學生掌握學科核心知識，理解學習的過程，把握學科的本質(zhì)及思想方法，形成積極的學習動機、高級別的社會性情感、積極的態(tài)度、正確的價值觀，成為既具獨立性、批判性、創(chuàng)造性又有合作精神、基礎扎實的優(yōu)秀學習者，成為未來社會歷史實踐的主人”.