基于中學化學項目式活動方案的育人價值分析

海南省臨高縣臨高中學 劉雨

項目式學習活動是學生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要載體，能為學生創(chuàng)造沉浸式學習體驗。項目式學習中，需要教育者設計高質(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習活動的主導思想，統(tǒng)領整個項目式活動的內(nèi)容結(jié)構(gòu)、活動設計、實施建議。在《義務教育化學課程標準（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科實踐活動；在《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中，各個板塊教學提示部分的學生活動建議中也有相關的表述。從化學學科的視角來看，需要通過項目式活動實現(xiàn)的育人價值，與學生核心素養(yǎng)的發(fā)展有著密不可分的關系，學生在完成實踐任務活動的過程中，經(jīng)歷了高階思維過程，化學觀念逐漸形成，化學思維得到發(fā)展，問題解決的能力逐漸提升。

一、基于化學核心內(nèi)容學習，發(fā)展學生化學觀念

中學的化學課程標準倡導教師大力開展以核心素養(yǎng)為中心的教學，課程設計總體思想主旨就是發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)。有學者指出，從學科角度講，教師要為素養(yǎng)而教，學科及其教學是為學生素養(yǎng)服務的；還有的學者認為核心素養(yǎng)是課程的DNA，沒有核心素養(yǎng)滲透的課堂教學就沒有了靈魂。教師應圍繞課程標準設計教學計劃，展開各項教育活動，適應時代需求。

教師把項目式活動與課標優(yōu)先對應，讓項目向有意義的學術(shù)目標看齊，與課標對應的項目式活動更加貼近教學實際，更能吸引學生參與到活動中來[1]。與課標對應并不代表要完成較低思維層次的學習目標，而是在大概念的統(tǒng)領下，完成具有真實復雜情境的高階思維活動。項目式學習活動應以化學學科核心內(nèi)容為主線，著重發(fā)展學生化學觀念、化學思維。依據(jù)中學化學各個主題核心內(nèi)容的不同，選擇發(fā)展學生化學觀念的切入點，外顯化學學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，并進行三重表征，從而有效地發(fā)展了學生的轉(zhuǎn)化觀[2]。

二、基于跨學科融合，構(gòu)建跨學科大概念

當今社會科技迅猛發(fā)展，化學以其實用性和創(chuàng)造性的學科特點，與生物、地理、道德與法治等學科的相互交叉，成為與其他學科相互融合的中心學科。要實現(xiàn)中華民族的偉大復興的目標，需要更多具有較高水平的復合型人才。以項目式活動為平臺，設計以化學學科為中心的跨學科融合任務，初步構(gòu)建跨學科的大概念，能發(fā)展學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、復合型、應用型人才奠定堅實基礎，進一步實現(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，教師可設計化學與生物學科相互融合的子任務：與市售84消毒液比較殺菌效果，要求學生基于控制變量的生物學細菌培養(yǎng)實驗原理，設計并完成生物學細菌培養(yǎng)實驗，比較出殺菌效果，該子任務意圖培養(yǎng)學生設計實驗能力，理解“變量控制”的科學研究方法[3]。在傳統(tǒng)的次氯酸鈉性質(zhì)的課堂教學中，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，該子任務有較大的學科知識跨越，能幫助學生初步構(gòu)建生命活動與化學試劑合理使用的跨學科大概念。

三、基于滲透工程思維方法，提升學生關鍵能力

初中化學是一門基礎自然科學，理論性較強。由于實際生產(chǎn)活動中情景特別復雜，學生應用中學學到的化學知識解決問題變得困難，造成了學與用相對脫節(jié)，因此在設計與實際生產(chǎn)相關的實踐活動任務時，教師要根據(jù)學生的知識儲備情況，盡可能多的給出相關資料和數(shù)據(jù)，引導學生找出相關信息作為證據(jù)，進一步推理得出正確結(jié)論，初步做到中學化學學習與實際生產(chǎn)應用的簡單融合。

高中化學教學培養(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習是指通過創(chuàng)設真實的項目情境，提出生產(chǎn)具體產(chǎn)品的驅(qū)動性任務，在項目實施過程中滲透工程思維，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

項目“二氧化氯的制備及應用”的教學框架，針對項目任務線索進行方案建構(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)決定應用化學觀念的滲透，形成了立體網(wǎng)絡化的教學框架，以期達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用”滲透工程思維的教學框架

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，引導學生設計CO2的工業(yè)捕集方案，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中的實際情況（包括相關試劑的市場價格、相關物質(zhì)的分解溫度、相關物質(zhì)的溶解度等），學生通過以上資料進行對比權(quán)衡，小組合作進行方案優(yōu)化，力求從新穎的角度評價設計方案的優(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)，學生深度體會到了化學知識在實際生產(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，初步形成應對一切未知挑戰(zhàn)的人類命運共同體意識。中學生應從道德與法治框架下討論個人行為，培育有理想信念、社會責任的時代新人。學生個人的發(fā)展應適應國家發(fā)展需要，學習中適時練就解決相應問題的本領。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)領的項目式學習——基于碳中和理念設計低碳行動方案”的優(yōu)質(zhì)課例中，“項目導引課”聚焦我國“雙碳目標”，課例中鑒于我國當前經(jīng)濟發(fā)展與能源結(jié)構(gòu)的依存程度，為實現(xiàn)既定目標將面臨嚴峻挑戰(zhàn)，同時強調(diào)“碳中和、碳達峰”關乎全世界人民的福祉，呼吁全球各國要有責任擔當，共同保護我們賴以生存的家園。上述設計增強了學生的使命感和責任擔當，強化了學生國家認同和國際理解的意識。再通過“項目展示課”設置反思提升性問題（低碳項目帶來了怎樣的收獲），鼓勵學生勇于探索，進而引導學生形成人類命運共同體意識。

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