“化學視角看抗疫”項目化高三復(fù)習

耿秀梅 單世乾

摘要：項目化學習的三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是真實問題驅(qū)動、合作研學和產(chǎn)生成果，是素養(yǎng)導(dǎo)向的教學評一體化過程，依據(jù)考試評價和合作過程表現(xiàn)性評價來判斷活動目標的達成度。本案例從抗疫背景的驅(qū)動性問題出發(fā)，由學生提煉指向考試評價的研究任務(wù)，并在教師引導(dǎo)下完成命題及評價的過程。依據(jù)高三復(fù)習實踐，梳理“素材選擇、項目、驅(qū)動性問題、學習活動、學習成果及應(yīng)用”的項目化學習的教學流程，為高三化學復(fù)習提供借鑒。

關(guān)鍵詞：項目化學習; 核心素養(yǎng); 教學評一體化; 問題驅(qū)動; 高三復(fù)習

文章編號：1005-6629（2021）08-0056-07

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

2017年版《普通高中化學課程標準》提出，應(yīng)緊緊圍繞“發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)”這一主旨，倡導(dǎo)“教、學、評”一體化，促進每個學生的化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展[1]。

高考評價體系將考查內(nèi)容定位為應(yīng)對生活實踐、應(yīng)對未來的學習，聚焦于應(yīng)對生活實踐與學習、探索情境中的問題時所需要的知識與能力，即基于學科素養(yǎng)導(dǎo)向確定應(yīng)考查學科的關(guān)鍵能力與必備知識[2]。課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化和情境化，可以促進學科核心素養(yǎng)的落實[3]?？梢?，利用真實情境中問題的提出與解決組織高三化學主題的復(fù)習，是新課標、新高考背景下以素養(yǎng)為本的教學需求。

1 項目化學習的內(nèi)涵和價值

項目化學習（Project based learning簡稱PBL）是當前全球教育中的一個熱點話題，是一種以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，以學生為中心的教學方式，主張學生通過小組合作的學習方式來實施一個完整的項目，用以解決真實世界中某些復(fù)雜的、具有挑戰(zhàn)性的問題。陳琳指出，問題導(dǎo)向、合作學習，是項目化學習承載的以新課標素養(yǎng)為本的教學理念[4]。

夏雪梅認為，項目化學習是指學生在一段時間內(nèi)對與學科或跨學科有關(guān)的驅(qū)動性問題進行深入持續(xù)的探索，在調(diào)動所有知識、能力、品質(zhì)等創(chuàng)造性地解決新問題形成公開的成果中，獲得核心知識和學習歷程的深刻理解，并能夠在新情境中進行遷移[5]。正因為驅(qū)動性問題解決的真實過程，項目化學習已成為發(fā)展學生創(chuàng)新能力的重要學習方式之一[6]。

項目化學習的三要素是真實問題、活動和成果（目標）。問題圍繞目標設(shè)計，活動指向目標達成，而成果既包括目標的物化結(jié)果，也包括問題解決的思維模型的構(gòu)建過程。解決真實問題、產(chǎn)生有價值成果的過程，即為發(fā)展核心素養(yǎng)的過程。

2 以評促學的項目化高三化學復(fù)習課

項目化學習基于學習目標，從生活（生產(chǎn)）情境出發(fā)，關(guān)注“設(shè)計何種項目，分解幾個問題，組織哪些活動，產(chǎn)生什么成果，如何評價目標達成度”，在教學評一體化過程中，既完成學科核心知識的再建構(gòu)與再創(chuàng)造，又發(fā)展實際問題解決的核心素養(yǎng)[7]。

在高三化學復(fù)習中，依據(jù)課標與學情擬定復(fù)習目標，組織項目化學習，并利用學習、評價、調(diào)控促進教學，形成項目化高三化學復(fù)習課流程如圖1所示。

3 項目化高三化學復(fù)習的實施過程

3.1 項目設(shè)計

新冠疫情這一國際關(guān)注的公共衛(wèi)生事件，可以作為素養(yǎng)教育的載體。從居民生活到醫(yī)療研究，均可解讀出許多素養(yǎng)評價的素材，比如，消殺試劑的規(guī)范使用和作用原理、有機藥物的合成路線等。為此，筆者設(shè)計了“化學視角看抗疫”這一項目化高三復(fù)習主題，并依據(jù)2017年版課程標準，確定該主題內(nèi)容的復(fù)習要求如下：

能從類別、化合價、結(jié)構(gòu)等角度，說明或預(yù)測雙氧水、次氯酸鈉、二氧化氯、酒精等物質(zhì)的性質(zhì)，建立“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—應(yīng)用”之間的邏輯關(guān)系，能基于性質(zhì)對消殺試劑的使用進行分析和風險評估，提出其在生產(chǎn)、生活等方面應(yīng)用的建議;能從組成、結(jié)構(gòu)等方面認識有機化合物的性質(zhì)及以官能團為核心的轉(zhuǎn)化關(guān)系，能根據(jù)有機轉(zhuǎn)化原理預(yù)測反應(yīng)的產(chǎn)物，能基于“綠色化學”理念設(shè)計有機藥物合成的方案，并對方案進行評價和優(yōu)化。

高三化學復(fù)習課有3個目標：其一，以課時內(nèi)容為主題的知識結(jié)構(gòu)化;其二，獨立與合作相結(jié)合，完成優(yōu)選情境中實際問題的解決;其三，高考命題規(guī)律總結(jié)及重難點題型解答的模型建構(gòu)。為此，將“化學視角看抗疫”項目分解為居民抗疫中的理性做法、醫(yī)療抗疫中的有機藥物研究、命制一道高考有機模擬題三個任務(wù)。

托馬斯認為，項目化學習聚焦在能夠驅(qū)動學生去面對學科中的核心概念或原則的關(guān)鍵問題[8]。這也是中小學教學中，我們判斷高質(zhì)量項目化學習的標準，即項目和學科知識的關(guān)聯(lián)性。

項目化學習中，隔離防護及殺菌消毒的初步研究結(jié)果可以作為經(jīng)驗進行推廣，而藥物合成研究與高中有機化學的主干知識及考試評價密切相關(guān)，同時也體現(xiàn)了化學的學科價值和學習者的科學精神、社會責任，適宜逐步凝練成有研究價值的學習任務(wù)。疫情應(yīng)對主題項目化學習任務(wù)的提煉操作路線如圖2所示。

3.2 項目實施

3.2.1 學生的初步調(diào)查

安排學生初步調(diào)查居民抗疫在消毒劑和口罩使用中的各種理性、非理性表現(xiàn)，以及化學藥物的研究進展。這里項目驅(qū)動性問題有別于傳統(tǒng)項目化學習，設(shè)計途徑為“學生自己提出問題—小組合作提煉篩選—師生共同評價選擇”，并據(jù)此開展學習活動。

一天后，學生提交了41份作業(yè)，研究覆蓋范圍和初步成果超出預(yù)期效果，匯總統(tǒng)計如表1、表2、表3所示。

學生概括國家衛(wèi)健委及部分醫(yī)學專家發(fā)布的可能具備療效的抗疫藥物，自主搜索抗病毒藥物的信息，列出清單，并查閱文獻獲得合成路線。對比并挑選出相對簡化的部分合成路線，查閱相關(guān)的有機化學資料，從經(jīng)濟性、簡約性、轉(zhuǎn)化率、純度等角度作出對比評價。

3.2.2 合作加工提煉確定研究方向

在教學群里展示學生作業(yè)匯總結(jié)果，讓學生分組研討，提出小組問題，在班級內(nèi)投票選出有研究價值的問題，并提出進一步研究需要的證據(jù)，結(jié)果見表4。

3.2.3 高考有機模擬題的命制

生活情境和考試情境中，都會接觸到多種多樣的消殺試劑，它們具有不同的功能、不同的使用方式和注意事項。從不同角度研究消殺試劑，其中作用原理屬于考試研究內(nèi)容，而使用范圍和注意事項，則作為基本生活素養(yǎng)適宜在生活中推廣普及?？挂咚幬锛八幬锖铣陕肪€的選擇均有許多種，這里有研究角度問題，也有價值判斷策略。在合作學習過程中進行批判性思考，可生成多種認識角度，轉(zhuǎn)變認識方式，構(gòu)建思維模型并作進一步創(chuàng)造性應(yīng)用。

作為高考指向性非常明確的題型，有機化學主干知識與素養(yǎng)的綜合考查，常以藥物合成路線為信息背景，在結(jié)構(gòu)變化的基礎(chǔ)上研究反應(yīng)條件、反應(yīng)類型與反應(yīng)原理，重點考查有機反應(yīng)中官能團的變化及經(jīng)典轉(zhuǎn)化中的條件控制思想。這類題型綜合性強，思維容量大，信息給出方式靈活，尤其考驗學生在新情境中提取信息和應(yīng)用知識的能力?；诳荚嚹繕说哪嫦蛟O(shè)計，建立問題解決的思維模型，更有利于有機化學知識的結(jié)構(gòu)化。

值得肯定的是，“醫(yī)療抗疫中的有機藥物研究”項目活動中，原本預(yù)設(shè)的成果為“藥物合成背景的有機高考題命題規(guī)律”，經(jīng)過小組研討及組間交流，合作學習中生成指向考試評價的學習任務(wù)，并在活動中細化要求，最終確定為以抗擊新冠病毒的藥物合成為背景，參照江蘇高考試題，命制一道高考有機模擬題。具體程序及要求：查閱文獻并篩選藥物及合成路線，說明藥物及合成路線的選擇依據(jù);充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，分類匯總近十年各地高考有機考點，研究近幾年江蘇高考題風格;截取合成路線的部分進行問題設(shè)計，自評互評后修改定題。教學活動進程如圖3所示。

3.3 項目成果

3.3.1 消殺試劑研究成果

經(jīng)過課前信息檢索、加工與課中合作互動，獲得消殺試劑研究成果見表5。

3.3.2 有機試題編制成果

經(jīng)過小組內(nèi)部與小組之間的交流研討，在充分研究近五年江蘇高考化學有機試題的基礎(chǔ)上，歸納有機合成背景下的命題規(guī)律（見表6）。

學生運用各種信息資源，選擇抗擊新冠藥物及對應(yīng)合成路線，設(shè)計問題（見表7）。排在前三位的是磷酸奧司他韋、氯喹、法匹拉韋。

選擇磷酸氯喹的一種合成路線，如圖4所示。

已知：

各學習小組在上述合成路線基礎(chǔ)上設(shè)計5個問題，編制一份試題，組間交流，篩選出部分問題分類匯總，依據(jù)高考題對關(guān)鍵能力和必備知識考查的程度劃分為3個水平等級，共同擬定標準自評互評，統(tǒng)計試題編制成果如表8所示。

3.3.3 學習成果及應(yīng)用

從5個問題類型中各選一種水平（至少包含三個水平3），組成5道試題，在班級群、校園網(wǎng)展示。余下未入選的問題設(shè)計，互提建議，修改后展示。

學生成果展示后引起強烈反響，整個研究過程既體現(xiàn)了對專業(yè)知識的理解與應(yīng)用，以及對考試評價依據(jù)的理性認識，也在生活情境中體驗了批判性思維的有效運用，感悟基于考試理解和生活事實對信息資源篩選評估的科學方法，尤其是運用化學學科知識和學科思維方法應(yīng)對危機并盡力輻射理性抗疫觀念的社會責任感。在基于真實情境的問題解決過程中，學生主動感受到化學的學科價值及個人發(fā)展與國家發(fā)展的辯證統(tǒng)一關(guān)系，這是在常規(guī)教學中容易忽視或無法達成的。項目化學習將立德樹人理念與考試評價有機融合，讓化學教學過程的思想性與學術(shù)性并重，給日?；瘜W教學指出了值得思考、探究的方向。

4 小結(jié)

4.1 經(jīng)驗與收獲

項目化學習提供了將生活中的化學素養(yǎng)、研究過程與考試評價有機融合的機會。以疫情情境為主題的高三復(fù)習，經(jīng)過學習探索，學生系統(tǒng)探究了面向高考實際的殺菌消毒原理和有機藥物的合成與評價，感悟了批判性思維、信息素養(yǎng)、問題解決等生活通用的重要學習技能，體現(xiàn)出項目化學習的獨特價值。

從知識獲取層面來看，學生經(jīng)歷了對比、甄別繁雜的社會信息、選擇主流新聞媒體（如人民日報、新聞聯(lián)播）及官方（國務(wù)院、衛(wèi)健委、疾控防治中心）發(fā)布平臺等過程;研究了經(jīng)典有機物的性質(zhì)、有機反應(yīng)類型及物質(zhì)轉(zhuǎn)化原理，掌握了一定化學環(huán)境下有機官能團的某些特性，并將知識整合，使之結(jié)構(gòu)化。

從能力培養(yǎng)層面來看，學生通過項目化活動將生活中的真實問題，如消毒劑使用轉(zhuǎn)化為化學問題，并培養(yǎng)從結(jié)構(gòu)、類別與特性出發(fā)靈活選擇、合理利用消毒劑等化學關(guān)鍵能力;提升了一定的工具意識，結(jié)合自身便利條件，選擇KingDraw軟件chemdraw或Indraw繪制合成路線圖;小組合作研究時，在生活背景下研究項目活動的來龍去脈，大量信息的獲取與加工尤其依賴于有效的分工與合作，如何協(xié)調(diào)好團隊意識與獨立精神的辯證關(guān)系，是學生終身學習所需要的重要技能。

從素養(yǎng)發(fā)展層面來看，學生分析藥物合成路線，結(jié)合高考命題規(guī)律，建構(gòu)有機合成思維模型——“對比原料與目標產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)差別，從碳骨架的構(gòu)建和官能團轉(zhuǎn)化的角度”逆向分析設(shè)計合成路線;在信息選擇與評價時有充分的證據(jù)意識，能篩選出專業(yè)性學術(shù)媒介如維基百科、《基礎(chǔ)有機化學》和某些學術(shù)論文，從中獲取文獻資源作為有機信息，從而形成了從化學視角探究生活中的化學物質(zhì)的意識與態(tài)度。

項目化學習也是培養(yǎng)學生的家國情懷的載體[9]。化學教學需要教師適時選擇素材實施生命教育和愛國教育。從學科教學來看，出一個高考有機模擬題，考驗學生的化學學科知識、學科觀念和學科思維。從教育視角來看，體會化學學科與藥物、材料的關(guān)系，感悟自己的社會責任，對個人發(fā)展規(guī)劃有一個清醒的認識。研究近幾年高考題命題規(guī)律，檢索藥物信息、合成方案，篩選出適合命題的素材，再設(shè)計問題，這個過程學生一般要用4～5個小時，最后將整個過程整理出研究報告，還需要至少花費2個小時。然而大部分同學表示，這樣的作業(yè)不煩不累，做起來目標明確、心里踏實，特別有成就感。這啟發(fā)了我們的線上或線下教學，設(shè)計融合考試評價的項目化學習任務(wù)，對素養(yǎng)為本的教學是重要且必要的探索。

4.2 反思與調(diào)整

研究過程也發(fā)現(xiàn)了一些問題：第一，由于研究任務(wù)的開放性和學生信息檢索習慣和能力的差異，學生的參與的主動性存在較大差異，上交成果良莠不齊，有的真研究真提升，有的直接復(fù)制粘貼。第二，交流討論主要在線上進行，受時間、空間和形式的限制，討論不夠深入，小組內(nèi)部成員活動不易均衡，組與組之間交互活動不夠。第三，指向考試的評價較為客觀，對于藥物及合成路線的選擇、問題設(shè)計的知識面覆蓋和思維要求，能準確評價并得到其他同學認可，但是活動過程性評價比較弱化，評價對活動的調(diào)控未完全發(fā)揮作用，且大部分學生不關(guān)注反思性評價。

基于高三化學復(fù)習的問題驅(qū)動式教學實踐，評價上述學習全過程的學生活動表現(xiàn)，筆者提煉出進一步優(yōu)化項目化學習的幾點注意事項：一是將合作研討和文獻信息的梳理篩選前置，并基于考試目標確定研究范圍和提煉驅(qū)動性問題，確保課堂交流實效;二是聚焦學業(yè)內(nèi)容、準確定位項目化學習的課時目標，并基于考試目標的評價活動，尤其對于學生合作研學中的表現(xiàn)性評價，要擬定精準的評價量規(guī);三是項目成果要指向關(guān)鍵能力和必備知識的提煉，要在推廣中達成共識，形成一類問題解決的思維模型。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準[S]. 北京：人民教育出版社，2020.

[2][6]教育部考試中心. 中國高考評價體系[M]. 北京：人民教育出版社，2019.

[3]教育部考試中心. 中國高考評價體系說明[M]. 北京：人民教育出版社，2019.

[4]陳琳. 前置操作：項目化學習的必要程序與保障[J]. 語文教學通訊，2018，（11）：33～35.

[5]夏雪梅. 項目化學習設(shè)計：學習素養(yǎng)視角下的國際與本土實踐[M]. 北京：教育科學出版社，2018.

[7]侯肖，胡久華. 在常規(guī)課堂教學中實施項目式學習——以化學教學為例[J]. 教育學報，2016，（4）：39～44.

[8]Thomas，J. W.. A Review of Research on Project-Based Learning [R]. San Rafael：The Autodesk Foundation，2000.

[9]繆曉虹. 指向“家國情懷”培育的項目化學習[J]. 中學歷史教學參考，2020，（5）：70～73.