林秋霞

（福清市宏路中學(xué)，福建 福清 350300）

新課程改革以來，校本課程的開發(fā)與教學(xué)倍受各級(jí)教育行政部門、學(xué)校、教師的重視。為了實(shí)現(xiàn)培育學(xué)生核心素養(yǎng)的課程目標(biāo)，作者所在學(xué)校的化學(xué)教研組在學(xué)校創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)課程體系的背景下，依據(jù)《普通高中課程方案（2017 年版2020 年修訂）》和《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版2020 年修訂）》，開發(fā)了《化學(xué)研究的先驅(qū)》《課外實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開展》《環(huán)境質(zhì)量的分析與報(bào)告》等校本課程并對(duì)其教學(xué)方式進(jìn)行研究。

校本課程具有獨(dú)特的育人價(jià)值功能，但育人效果受到教學(xué)方式的影響。傳統(tǒng)采用的“講座”“視聽”“自學(xué)”等教學(xué)方式，難以有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。據(jù)此，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)作者所在學(xué)校的化學(xué)校本課程進(jìn)行基于項(xiàng)目式教學(xué)重構(gòu)設(shè)計(jì)與探索。實(shí)踐表明，項(xiàng)目式教學(xué)能更好地發(fā)揮校本課程的育人價(jià)值功能。

一、基于“化學(xué)史研究”的項(xiàng)目式教學(xué)，培育學(xué)生科學(xué)精神

縱觀整個(gè)化學(xué)史，人類探索自然、追求真理、鍥而不舍的科學(xué)精神在化學(xué)家身上得到充分的體現(xiàn)?；瘜W(xué)史作為科學(xué)精神最集中的載體，在化學(xué)校本課程中將其與項(xiàng)目式教學(xué)相結(jié)合，對(duì)培育學(xué)生的科學(xué)精神具有重要的意義。

研究團(tuán)隊(duì)基于校本課程《化學(xué)研究的先驅(qū)》開展項(xiàng)目式教學(xué)，依托史料情境設(shè)計(jì)系列需要完成的項(xiàng)目。如“人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探秘”教學(xué)，為了讓學(xué)生能列舉事實(shí)說明化學(xué)對(duì)人類文明的偉大貢獻(xiàn)，培育學(xué)生科學(xué)探索的信念和勇氣，先讓學(xué)生收集“人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)”的發(fā)展史料并撰寫研究報(bào)告；然后各小組提交研究報(bào)告并在課堂上進(jìn)行展示與研討。通過學(xué)習(xí)小組的課堂展示活動(dòng)，完整呈現(xiàn)了學(xué)生收集資料、探尋路徑和獲取成果的過程。這一活動(dòng)中，通過“驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)—小組合作探究—成果展示交流—小組、師生互動(dòng)—評(píng)出最佳成果”，讓學(xué)生體會(huì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過程：從湯姆生發(fā)現(xiàn)電子到查德威克證實(shí)中子的存在，眾多科學(xué)家們通過大量經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，歷盡千辛萬苦，不斷收集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，開展實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用科學(xué)方法，調(diào)整研究方案，進(jìn)行模型解釋，逐步揭開了原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為了認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)，科學(xué)家們通過成百上千次的探索和試驗(yàn)，經(jīng)歷各種失敗和挫折，獲得了豐富成果。科學(xué)家們堅(jiān)忍不拔、嘔心瀝血、矢志不渝，為后人積累了大量的基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在人們已經(jīng)可以獲得電子、質(zhì)子、中子較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，甚至可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)，粗略計(jì)算一個(gè)重氫原子中的中子數(shù)。［1］通過“化學(xué)史研究”的項(xiàng)目式教學(xué)，可以讓學(xué)生切實(shí)體味科學(xué)家們在探尋未知領(lǐng)域的智慧、信念和勇氣，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)探索中表現(xiàn)出的不怕困難、不懼失敗、鍥而不舍的科學(xué)精神。這種基于“以史為鑒”的項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)活動(dòng)，不僅能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性，還能開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，深化對(duì)科學(xué)精神的認(rèn)知。

二、基于“定性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開展”的項(xiàng)目式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣

教育心理學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)興趣是一個(gè)人的認(rèn)識(shí)傾向與情緒狀態(tài)，是推動(dòng)人們求知的一種內(nèi)驅(qū)力。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生若興趣于某一學(xué)科，就會(huì)創(chuàng)造條件、克服困難對(duì)這一學(xué)科進(jìn)行持續(xù)不斷地鉆研，產(chǎn)生明顯的學(xué)習(xí)效益。在《課外實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開展》校本課程中實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，實(shí)現(xiàn)化學(xué)校本課程的育人價(jià)值。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)《課外實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開展》的校本課程設(shè)計(jì)包括兩方面內(nèi)容：一是定性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開展,二是定量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開展。在“定性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開展”的教學(xué)中，教師首先創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，明確學(xué)生需要完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及意義，引導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)過小組討論、教師確定后，再到實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)，如制作水果電池、空瓶噴泉、海帶中提取碘等實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生五人一組，利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間，一周一次，進(jìn)行“定性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開展”項(xiàng)目學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)象主要是高一二年級(jí)學(xué)生。經(jīng)過自主探究，效果良好，激發(fā)了學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，高考選考化學(xué)的學(xué)生逐年增加。下面以“海帶提碘”實(shí)驗(yàn)為例，說明“定性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開展”的教學(xué)。

首先，通過課前查閱資料，學(xué)生了解海水中含有豐富的化學(xué)資源，認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)利用自然資源的重要意義：海水中雖然含有豐富的碘元素，但由于海水中碘的濃度很低，工業(yè)上不采用從海水中直接提取碘的方式，而是從海洋中許多具有富碘能力的海藻植物中提取碘，比如海帶就是著名的“采碘能手”。從海帶中提取碘是目前工業(yè)上獲取碘的重要途徑，教師要求學(xué)習(xí)小組就收集到的資料進(jìn)行整理與分析。［2］

其次，課中進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。學(xué)習(xí)小組派代表說明碘及其化合物的用途，如作食品添加劑、消毒劑、防腐劑、催化劑、人工降雨等；其他小組補(bǔ)充，如碘可以作為放射性治療輔助劑、制作染料、制造膠片等。接著讓學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)“海帶提碘”的實(shí)驗(yàn)方案。其中一個(gè)學(xué)習(xí)小組提交的實(shí)驗(yàn)方案如圖1：

其他小組對(duì)上述方案進(jìn)行了討論與評(píng)價(jià)，一致認(rèn)為是這一個(gè)簡約、可行的實(shí)驗(yàn)方案。

最后，分組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師還要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行討論，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的認(rèn)識(shí)，如教師可以適時(shí)追問第⑤步驟用雙氧水好，還是用氯水好？請說明理由。經(jīng)過再次討論，學(xué)生認(rèn)為選擇雙氧水做氧化劑比較好，因?yàn)樗倪€原產(chǎn)物是H2O，對(duì)環(huán)境無污染，符合綠色化學(xué)的思想。

學(xué)生經(jīng)歷收集資料、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、互動(dòng)交流、動(dòng)手操作、成果展示等過程，完成了學(xué)習(xí)項(xiàng)目，獲得了實(shí)驗(yàn)成果，感受到了項(xiàng)目學(xué)習(xí)帶來的樂趣，因此對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

三、基于“定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開展”的項(xiàng)目式教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

化學(xué)原理是指化學(xué)科學(xué)的基本規(guī)律，對(duì)它的理解與掌握不僅有助于學(xué)生加工、吸收化學(xué)知識(shí)，而且提供了認(rèn)識(shí)化學(xué)世界的思路與方法，在中學(xué)化學(xué)中，它主要包括化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)、物質(zhì)制備（實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)操作）等原理。

“定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開展”的教學(xué)，能促進(jìn)學(xué)生深度理解化學(xué)原理。如“水泥中鈣元素的測定”教學(xué)：首先，引導(dǎo)學(xué)生梳理中學(xué)化學(xué)常用的定量分析方法，如質(zhì)量法、氣體法、滴定法等。其次，布置學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“測定水泥中CaSiO3含量”，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案需經(jīng)學(xué)習(xí)小組討論、老師審核后方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后，實(shí)驗(yàn)完成后，需對(duì)實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)原理、裝置原理、操作原理進(jìn)行思考與總結(jié)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

反應(yīng)原理、裝置原理和操作原理是定量實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)。開展定量實(shí)驗(yàn)的過程中，將完成項(xiàng)目任務(wù)作為目標(biāo)、“實(shí)測量”作為實(shí)驗(yàn)的核心、“精準(zhǔn)”作為準(zhǔn)繩，從而讓三種原理有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)原理的融會(huì)貫通。在實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)時(shí)，讓學(xué)生充分表達(dá)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性的看法，如對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中滴入幾滴硝酸的合理性的思考，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)硝酸可以將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+的同時(shí)，也產(chǎn)生了對(duì)環(huán)境不友好的氮氧化物，造成了環(huán)境問題；若用雙氧水代替，更符合綠色化學(xué)思想。這種認(rèn)識(shí)不僅是深度理解化學(xué)原理，更是達(dá)到了培育學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

基于“定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開展”的項(xiàng)目式教學(xué)，不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)原理的深度學(xué)習(xí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的定量思維。學(xué)生在動(dòng)手操作過程中體會(huì)到了學(xué)習(xí)的意義和價(jià)值，獲得成功的體驗(yàn)，形成了良好的內(nèi)驅(qū)力。

四、基于“身邊環(huán)境問題分析探究”的項(xiàng)目式教學(xué)，培育學(xué)生理性思維能力

“證據(jù)推理”是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分，而有效的“證據(jù)推理”需要學(xué)生具有較強(qiáng)的理性思維能力。理性思維是一種有方向、有依據(jù)的邏輯思維，它突出了學(xué)科素養(yǎng)的思維特質(zhì)，能對(duì)事物或問題進(jìn)行合乎規(guī)律的分析與綜合、抽象與概括，是有效認(rèn)識(shí)研究對(duì)象本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系的關(guān)鍵能力。

在人類文明進(jìn)步的歷程中，化學(xué)科學(xué)的發(fā)展起到了積極的作用，同時(shí)對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生了不良影響。在《環(huán)境質(zhì)量的分析與報(bào)告》校本課程中開展項(xiàng)目式教學(xué)，有利于培育學(xué)生的理性思維能力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的思辨性理解。例如，高三復(fù)習(xí)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)離子推斷的基本原則：肯定原則、互斥原則、電中性原則、進(jìn)出原則等理解具有一定困難，對(duì)離子推斷題有畏難情緒，并且對(duì)環(huán)境中霧霾的形成過程也不甚了解?；趯W(xué)情，研究團(tuán)隊(duì)通過開展《霧霾中的無機(jī)鹽成分探究》項(xiàng)目教學(xué)來解決學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的這些問題。首先，介紹大氣顆粒物水溶性離子的檢驗(yàn)方法，如常見陽離子、常見陰離子的檢驗(yàn)方法。其次，依托現(xiàn)實(shí)生活中常見的空氣質(zhì)量問題情境，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“校園周邊可溶性離子的檢驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)討論、確定后，到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合查閱的資料對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分組討論與推理。

在分組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生認(rèn)識(shí)到，活化氧可以快速氧化二氧化硫，且炭黑是大氣中二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的催化劑，也會(huì)加速大氣顆粒物硫酸鹽的形成，加速霧霾的形成，及時(shí)消除大氣顆粒污染物的方法是控制污染源，如機(jī)動(dòng)車尾氣和燃煤污染等；在推理環(huán)節(jié)，從離子共存和檢驗(yàn)時(shí)加入試劑的視角，推理“無機(jī)鹽成分”，理解離子推斷的基本原則。這種對(duì)周圍環(huán)境問題的思考，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的認(rèn)識(shí)，而對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的認(rèn)識(shí)，又引發(fā)了學(xué)生對(duì)周圍環(huán)境問題的辯證思考，這樣的教學(xué)過程是對(duì)學(xué)生理性思維能力有效的培育。

五、結(jié)語

化學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)課堂是多元化且真實(shí)的課堂，促進(jìn)學(xué)生達(dá)成“有章可循，有法可依”地解決問題的目的，且解決問題過程中培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。［3］在校本課程中開展項(xiàng)目式教學(xué)不僅需要對(duì)本學(xué)科知識(shí)、研究方法進(jìn)行重構(gòu)整合，還需要進(jìn)行跨學(xué)科視角的知識(shí)與方法的重構(gòu)整合，在校本課程的項(xiàng)目化實(shí)施中，要引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手（學(xué)科實(shí)踐）、動(dòng)腦（思考），動(dòng)口（表達(dá)），努力使學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)、方法與素養(yǎng)之間有意義的建構(gòu)。項(xiàng)目式教學(xué)是素養(yǎng)導(dǎo)向的校本課程開發(fā)和實(shí)施的重要路徑，它貼近學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展要求，是推進(jìn)校本課程育人價(jià)值落地的有效教學(xué)方式。