杜愛萍 顧建辛

摘要： 以元素周期表為例，對“研究與實(shí)踐”欄目進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)施。從延展、延伸、延續(xù)和延時(shí)四個(gè)方面通過學(xué)生有創(chuàng)造性的作品對教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施策略進(jìn)行闡述。將研究與實(shí)踐活動結(jié)合，與音樂、美術(shù)等進(jìn)行跨學(xué)科融合，并指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)教具，通過多項(xiàng)實(shí)踐類活動提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 單元研究與實(shí)踐; 元素周期表; 項(xiàng)目學(xué)習(xí); 教學(xué)設(shè)計(jì); 實(shí)施策略

文章編號： 10056629（2022）01004306

中圖分類號： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

1 問題的提出

2019年人教版普通高中化學(xué)教材（以下簡稱“新教材”）在課程內(nèi)容上增設(shè)了“方法導(dǎo)引”“化學(xué)與職業(yè)”和“研究與實(shí)踐”等新欄目，這些欄目不僅體現(xiàn)新教材化學(xué)教育的價(jià)值觀，同時(shí)也能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并拓展其學(xué)科視野。尤其是“研究與實(shí)踐”欄目，所涉及的內(nèi)容與學(xué)科章節(jié)知識緊密聯(lián)系且又關(guān)注生活實(shí)際的學(xué)習(xí)主題（如圖1所示），能夠?qū)W(xué)科的“惰性知識”[1]轉(zhuǎn)化為靈動與鮮活的“活性知識”，對落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)、增強(qiáng)社會責(zé)任感和增進(jìn)學(xué)科與自然交流具有重要作用與意義。

然而要真正組織并落實(shí)好該欄目的教學(xué)，我們所面臨的不僅有觀念上的，還存在實(shí)踐層面的操作問題，同時(shí)，觀念的轉(zhuǎn)變更需要在實(shí)踐的體驗(yàn)中理解與提升。因此，對該欄目的教學(xué)實(shí)踐便成為首要的要解決的問題。筆者嘗試?yán)迷刂芷诒韮?nèi)容的“研究與實(shí)踐”欄目進(jìn)行單元活動的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

2 “研究與實(shí)踐”欄目教學(xué)實(shí)施的基本策略

“研究與實(shí)踐”欄目屬于實(shí)踐活動形式的“項(xiàng)目研究”[2]，其教學(xué)指向包括： 研究內(nèi)容的知識指向、思辨方式、實(shí)踐操作以及更深層次的思考等，同時(shí)根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排及學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮。因此，我們在實(shí)施“研究與實(shí)踐”欄目的教學(xué)活動中，提出了以“延展、延伸、延續(xù)、延時(shí)”為關(guān)鍵詞的單元活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)策略，具體流程如圖2所示。

2.1 延展——活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)架構(gòu)創(chuàng)新

所謂延展就是指在不改變欄目學(xué)習(xí)主題的前提下，使內(nèi)容指向和活動方式更為多元化。該策略的實(shí)施就在于活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)的創(chuàng)新與架構(gòu)，需要我們在欄目實(shí)施中以開放和多元的態(tài)度去思考并賦予實(shí)踐。在這一過程中，我們實(shí)施了以壓薄、變寬、啟發(fā)和彈性為關(guān)鍵詞的基本方式。

2.1.1 活動設(shè)計(jì)要壓薄、變寬

“壓薄”是指活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)要精簡，字?jǐn)?shù)一般在十幾個(gè)字，比如創(chuàng)新元素周期表、元素游戲設(shè)計(jì)等，如圖3所示。有利于學(xué)生抓住活動的重點(diǎn)，減少對學(xué)生思維的限制，學(xué)生思維活動發(fā)展的空間變大，易于呈現(xiàn)活動方式的多樣化。

“變寬”是指項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動的內(nèi)容更為寬泛，以元素周期表的“研究與實(shí)踐”欄目實(shí)施為例，我們從元素周期表發(fā)展史、創(chuàng)新周期表、創(chuàng)編周期之歌、設(shè)計(jì)元素游戲等幾方面來進(jìn)行活動設(shè)計(jì)，同時(shí)，留有一定的自由空間確定研究的方向（如圖3所示）。學(xué)生可以根據(jù)興趣選擇其中之一作為活動式項(xiàng)目的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)“壓薄”后更易“變寬”。比如設(shè)計(jì)元素游戲的活動，學(xué)生從卡牌、積木、拼圖及棋類等方面進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計(jì)，如表1所示。多元化的內(nèi)容設(shè)計(jì)將元素周期表與實(shí)際生活緊密聯(lián)系在一起，開拓了學(xué)生的視野，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.1.2 項(xiàng)目活動作品要有啟發(fā)性、彈性

教師在引導(dǎo)活動方案設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮學(xué)生完成的作品是否具有“彈性”，具體而言，就是學(xué)生本身能否根據(jù)作品作進(jìn)一步的改造與品質(zhì)提升，其他學(xué)生能否根據(jù)該作品得到啟發(fā)并進(jìn)行作品的再創(chuàng)作，即具有向最終相對成熟或更為多元的方向延展的可能。

如創(chuàng)新元素周期表活動中，有學(xué)生逐漸產(chǎn)生了新的設(shè)想，于是便有了從原子種類角度繪制了一張?jiān)赝凰氐脑刂芷诒?按地殼中元素含量高低為序繪制了一張地質(zhì)元素周期表;將元素分類與人體組織相結(jié)合，展示人體組織液中不同元素的分布，繪制了一張人體元素周期表。

2.2 延伸——活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)能力進(jìn)階

如果說“延展”是活動內(nèi)容與設(shè)計(jì)形式的多元化，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)科知識的進(jìn)一步拓展，那么“延伸”就是將活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)向團(tuán)隊(duì)意識、問題意識以及自我發(fā)展意識的培養(yǎng)方向延伸。

2.2.1 抱團(tuán)組隊(duì)，促進(jìn)融合共進(jìn)

項(xiàng)目學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會的能力，教師在活動設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮同伴間的互相合作，即人與社會的融合，因此，該欄目活動的形式應(yīng)該具有由個(gè)人（小組）向社團(tuán)延伸、由班級向校級延伸的功能。

以“創(chuàng)新元素周期表”活動為例，有學(xué)生上交了一幅令人驚艷的擬人化元素周期表，每個(gè)元素配上一幅與該元素意義相關(guān)的精美插圖。詢問得知，學(xué)生所用插圖為國外知名漫畫家作品。由此，我們組織了化學(xué)與美術(shù)制作社（學(xué)校動漫社）進(jìn)行跨學(xué)科合作，實(shí)施了“漫元素——化學(xué)與美的反應(yīng)”專場項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動，如圖4所示。社員們針對每種元素的性質(zhì)進(jìn)行漫畫創(chuàng)作，上交漫畫作品及創(chuàng)作說明，作品形式如表2所示。由一個(gè)人的作品上升至一個(gè)社團(tuán)活動，這就是活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)的一種“延伸”，使學(xué)生之間的合作意識在潛移默化中得到培育與提高。

2.2.2 留有空間，提升自我認(rèn)知

常規(guī)的活動式學(xué)習(xí)一般由教師制定任務(wù)，學(xué)生完成任務(wù)。當(dāng)下實(shí)施的活動式學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)更關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生自主提出問題并解決問題的能力?；诖?，教師在設(shè)計(jì)活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)時(shí)一定要留白，允許學(xué)生可以根據(jù)單元內(nèi)容進(jìn)行自由創(chuàng)作。這樣學(xué)生思維會突破二維（教師與內(nèi)容）的限制，將學(xué)生自身的優(yōu)勢和興趣與活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)融合在一起，即體現(xiàn)為每一位學(xué)生的發(fā)展而設(shè)計(jì)的教學(xué)理念，以培養(yǎng)學(xué)生突破原有框架限制的自主意識與創(chuàng)新能力。

以筆者設(shè)計(jì)的圖3活動為例，由于留白的存在，有學(xué)生設(shè)計(jì)了用積木組合形式反映物質(zhì)組成的“益智類”作品，如圖5所示。據(jù)了解，該學(xué)生對設(shè)計(jì)非常感興趣，她希望以后成為一名玩具設(shè)計(jì)師。她嘗試將所學(xué)知識與兒童益智玩具相結(jié)合，希望能設(shè)計(jì)出一款有化學(xué)特色的積木作品。該作品利用積木的外凸表示原子得到電子，形成陰離子;利用積木的內(nèi)凹，表示原子失去電子，形成陽離子。積木塊大小按離子實(shí)際大小等比例放大;從而讓學(xué)生可以把微觀的離子大小用有趣的宏觀積木表現(xiàn)出來，使抽象知識形象化，為接下來的離子鍵、離子化合物的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

課本上抽象的微觀知識用宏觀的與生活相關(guān)聯(lián)的有趣的積木形式表現(xiàn)出來，這就是一種實(shí)踐活動的延伸，即微觀向宏觀的延伸。學(xué)生結(jié)合自身的興趣自主提出任務(wù)并完成任務(wù)，這是實(shí)踐活動從被動執(zhí)行任務(wù)轉(zhuǎn)變成主動進(jìn)行職業(yè)體驗(yàn)，更是學(xué)生對于自我認(rèn)知的一種提升。

2.3 延續(xù)——實(shí)踐活動學(xué)材拓展

所謂“延續(xù)”，包括學(xué)科知識之間的內(nèi)部延續(xù)和跨學(xué)科知識的互為融合。活動類項(xiàng)目的實(shí)踐既要考慮學(xué)科知識的互為融通，同時(shí)也應(yīng)該考慮學(xué)生個(gè)性特長的發(fā)展，使學(xué)生的個(gè)人興趣特長借助于項(xiàng)目活動得以展示。

2.3.1 基于課堂知識，跨學(xué)科元素創(chuàng)編

為便于學(xué)生熟悉并進(jìn)一步理解元素周期表，教師在課堂上播放了一些網(wǎng)上流傳的有關(guān)元素周期表之類的歌曲，并進(jìn)行創(chuàng)作思路的講解。于是就有學(xué)生采用水調(diào)歌頭的背景音樂，將元素按原子序數(shù)順序五字一組進(jìn)行填詞（氫氦鋰鈹硼，碳氮氧氟氖，鈉鎂鋁硅磷）;以青花瓷、生僻字等背景音樂進(jìn)行元素周期表歌曲的創(chuàng)作。課后，教師組織與此相關(guān)的實(shí)踐活動： 創(chuàng)作新的元素周期表之歌。圖6所示即為學(xué)生創(chuàng)編的數(shù)鴨子版本的元素周期表主族元素之歌。將拗口難記的元素符號用朗朗上口的兒歌旋律進(jìn)行創(chuàng)編，在班級活動時(shí)用單簧管演奏，學(xué)生進(jìn)行合唱，真正發(fā)揮實(shí)踐類學(xué)習(xí)活動的作用，讓每一位參與者都能找到屬于自己的成功。

2.3.2 基于元素特性，激發(fā)興趣活力

活動類項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)踐一方面是對本單元學(xué)習(xí)主題及學(xué)習(xí)能力的延展與延伸，同時(shí)也必須思考對前后知識學(xué)習(xí)的補(bǔ)充和連接。

“元素周期律”下一章內(nèi)容是必修化學(xué)2“化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素”。該章內(nèi)容主要是介紹硫、氮和硅三種非金屬元素。如果把學(xué)生精心設(shè)計(jì)的元素（S、 N、 Si）漫畫及創(chuàng)作說明（如表2所示）作為課前的一次展示，或者設(shè)計(jì)成“我說你猜”等游戲作為非金屬元素的學(xué)習(xí)素材，可激發(fā)作品作者對于后續(xù)作業(yè)創(chuàng)作的積極性，同時(shí)同伴間的作品更能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這不僅體現(xiàn)了知識的互補(bǔ)與發(fā)展，更是實(shí)現(xiàn)了活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)的一種有生命活力的延續(xù)。

2.4 延時(shí)——實(shí)踐活動反饋升級

所謂“延時(shí)”，就是在活動類學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初，既要考慮知識內(nèi)容的重組運(yùn)用、設(shè)計(jì)作品逐步完善所需要的時(shí)間，同時(shí)也要考慮對學(xué)習(xí)活動內(nèi)容留有反思與提升的空間。

2.4.1 深化學(xué)習(xí)應(yīng)用，融會貫通

單元“研究與實(shí)踐”內(nèi)容設(shè)立的目的應(yīng)是要求學(xué)生對本單元以及之前學(xué)過的化學(xué)知識能融會貫通，使學(xué)生具有對知識的再現(xiàn)和辨別能力;同時(shí)調(diào)用儲存的知識組塊，通過遷移、轉(zhuǎn)移以及重組來解決實(shí)際的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生對知識的綜合運(yùn)用[3]。

無論是知識的重組還是運(yùn)用，學(xué)生都需要一定的時(shí)間來消化與融合。因此我們認(rèn)為可以在單元學(xué)習(xí)之初就布置活動內(nèi)容，留給學(xué)生足夠多的思考時(shí)間，在單元學(xué)習(xí)結(jié)束二周后停止活動。這就是活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)在教師層面上的主動延時(shí)。具體流程如圖7所示。

2.4.2 注重進(jìn)度差異，私人定制

如果學(xué)生所做作業(yè)需耗時(shí)較長，可以向教師提出申請，需說明作品上交時(shí)間、作品延時(shí)上交的原因。這種設(shè)計(jì)既保證需要花費(fèi)較長時(shí)間完成作品的學(xué)生可高質(zhì)量完成，又可避免學(xué)生因?yàn)榭梢匝訒r(shí)而養(yǎng)成拖拉的壞習(xí)慣。大體而言，作品延時(shí)越長，作品質(zhì)量越好、創(chuàng)新性越強(qiáng)。在教師指導(dǎo)下，部分作品可以延伸出具有持續(xù)發(fā)展的實(shí)踐活動。這樣的作品因延遲而用心，最后演變成優(yōu)秀的綜合性實(shí)踐活動。

圖8為學(xué)生設(shè)計(jì)的積木塊元素周期表學(xué)具。為體現(xiàn)學(xué)具的展示功能，便于白板上演示，學(xué)生將通過網(wǎng)絡(luò)購置的三視教學(xué)用具（六面磁性、3.3cm的正方體塑料積木塊）代替木制積木，在正方體的六個(gè)面分別寫上主族或零族元素的原子量、元素符號、元素位置、原子結(jié)構(gòu)示意圖、原子序數(shù)以及元素名稱。開展活動時(shí)，將主族和零族元素的內(nèi)容刪除保留空格，其他內(nèi)容不變的元素周期表打印出來掛于白板上（每個(gè)空格大小為3.3cm×3.3cm）。操作規(guī)則： 限時(shí)將主族或零族元素的積木塊按元素符號或名稱等面朝上的方位放到相應(yīng)位置。

該作品從設(shè)計(jì)到成型雖歷時(shí)一月，但精彩的作品很快成為學(xué)生課余競技交流的游戲。之后該作品被推薦作為學(xué)?？萍脊?jié)化學(xué)會場的年級比賽項(xiàng)目，讓學(xué)生真實(shí)地體驗(yàn)一把當(dāng)一名設(shè)計(jì)師、發(fā)明家的職業(yè)樂趣。

3 結(jié)語

知識的延續(xù)是課堂與實(shí)踐活動的一種交替，可以看作是線性的一維學(xué)習(xí)空間。而知識的延展則可以看作是一維知識軸線上的某個(gè)知識點(diǎn)通過實(shí)踐活動的設(shè)計(jì)使學(xué)生知識得以鞏固、應(yīng)用、融合與創(chuàng)新。這是二維知識在實(shí)踐活動中的延展。能力的延伸則是通過實(shí)踐活動培養(yǎng)學(xué)生與他人合作的能力以及學(xué)生自我認(rèn)知的能力，這是二維知識的縱向延伸，共同形成三維體系，如圖9所示。

我們對“研究與實(shí)踐”的活動式項(xiàng)目學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的延展、延伸及延續(xù)是以提升學(xué)生的能力為目的，而延時(shí)則是促成活動高質(zhì)量完成的保障。以時(shí)間為軸，以點(diǎn)代表知識，以立方體表示學(xué)生能力，隨著時(shí)間的變化，學(xué)生對知識的認(rèn)識與理解會發(fā)生變化，學(xué)生的知識與能力不斷變大，如圖10所示。

需要是創(chuàng)新之母，思考是創(chuàng)新之父，像凱庫勒式結(jié)構(gòu)的提出以及門捷列夫元素周期表的繪制，既是日有所思后夢中的靈光一現(xiàn)，更是長時(shí)間思考后的創(chuàng)新之舉。

學(xué)生對學(xué)習(xí)意義的追尋是在學(xué)習(xí)過程中逐步實(shí)現(xiàn)的[4]，借助單元“研究與實(shí)踐”的過程性設(shè)計(jì)與具體實(shí)施，不僅豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，更體現(xiàn)了學(xué)習(xí)過程的價(jià)值意義，最終建構(gòu)與完善學(xué)習(xí)的意義。

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