文| 鄧亞鵬，宗立三

項目式學習是基于建構主義、多元認知等理論的一種綜合性主題教學模式。它以學科知識為基礎，以真實的生產、生活問題情境為載體設計學習目標，通過設置驅動性問題和開放性的項目任務，以學生為學習主體，引導學生以小組合作方式自主學習，綜合運用查閱收集的信息、整合學科內或跨學科知識，應用實際科學研究的思路、方法、工具等解決具有挑戰(zhàn)性的實際問題，實現(xiàn)知識建構與學生合作交流、科學探究、創(chuàng)新意識、社會責任等學科素養(yǎng)的同步提升。本文以人教版化學必修第一冊“物質的量”為例，探索通過課前項目準備、課堂項目實施、課后項目評價三個階段實施項目式學習的過程。

一、課前項目準備

實施項目式學習的課前準備階段主要有三個環(huán)節(jié)。

（一）確定項目主題

項目式學習的主題通常源于生產實際問題，能承載學科核心知識、思想方法和核心素養(yǎng)，有實踐意義和可操作性，且能激發(fā)學生興趣?！拔镔|的量”是聯(lián)系物質宏觀可稱量的物理量與微觀粒子數(shù)目的橋梁。物質的量與其他物理量間的轉化以及結合化學方程式進行計算貫穿整個高中化學的學習。

（二）明確項目學習主體

項目式學習強調學生是學習的主體，突出學生在學習過程中的自主性、實踐性、探究性，教師主要提供學習資源，參與、指導、監(jiān)督、觀察項目式學習實施過程。學生以學科核心素養(yǎng)為導向，通過合作學習、自主探究，自行設計各環(huán)節(jié)具體方案等。我們需要根據(jù)項目任務先對班級學生進行分組，選擇能力相對好的學生擔任組長，負責本組項目實施，由組長具體分配任務，組內成員密切合作規(guī)劃項目，查閱資料，集體討論并制訂項目實施方案，準備實驗儀器和藥品，操作并記錄實驗現(xiàn)象、錄制實驗視頻、完成實驗報告，記錄活動過程，展示學習成果等。

（三）確定項目學習目標

1.學生通過實驗探究，理解“物質的量”作為橋梁，建立宏觀可稱量的物理量與微觀粒子數(shù)目之間的聯(lián)系的必要性，發(fā)展“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”學科素養(yǎng)。

2.通過學生熟悉的故事情境，建立“聚少成多，聚微成宏”的集合思想，理解“物質的量”這一物理量及其單位“摩爾”，落實“宏觀辨識與微觀探析”學科素養(yǎng)。

3.學生從生活中熟悉的對宏觀物質的描述入手，運用類比的思想方法，學習阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質量的概念，發(fā)展“證據(jù)推理與模型認知”學科素養(yǎng)。

二、課堂項目實施

▲任務1：探究引入物理量“物質的量”及其單位“摩爾”的必要性。

【驅動問題】模擬化工生產實際，如何實現(xiàn)鋅和稀硫酸恰好完全反應制取一定量的氫氣？

【學生活動】請各小組設計實驗方案，動手嘗試，記錄并討論實際操作中的問題。

【師生討論】化學研究的宏觀物質是由分子、原子、離子等我們肉眼看不見的微觀粒子構成，物質之間發(fā)生化學反應，微粒數(shù)之間成比例關系，同時宏觀質量之間也有一定關系，但是一定質量的物質所含微粒數(shù)極其龐大。我們?yōu)榱朔奖銓W習研究，非常有必要通過某個“橋梁”，把微觀粒子數(shù)目與物質宏觀可稱量的質量或體積聯(lián)系起來。

（設計意圖：學生通過解決真實的化工生產問題，理解本項目學習的任務和目的。通過完成真實的化學實驗任務，培養(yǎng)學生基本實驗操作及科學探究能力；創(chuàng)設情境，通過查閱、搜集整理資料解決實際問題，培養(yǎng)學生的自學能力。）

▲任務2：結合已有知識經驗，應用“集合思想”建立宏觀質量與微觀粒子數(shù)目之間的聯(lián)系。

【驅動問題】如何科學、簡便地確定一定質量的物質中所含的微粒數(shù)目呢？我們先解決一個可以類比的問題——有一袋質量為2 kg 的芝麻，如何確定其中所含芝麻的數(shù)目？

【學生活動】請各小組討論并提出解決問題的方案。

【教師支持】推送兩個智慧故事動畫視頻——《曹沖稱象》《張飛數(shù)芝麻》。曹沖稱象的故事啟發(fā)學生，在稱量巨大物體的質量時可采取“分解思想”，即將整體分解成部分、巨大分解成微小。與“分解思想”相反，張飛數(shù)芝麻采取“集合思想”，即將部分集合成整體、微小匯集成巨大，“聚少成多，聚微成宏”。例如，先數(shù)200 粒芝麻，假定稱出其總質量為1g，然后把200 粒芝麻作為“集合體”，通過簡單推理可得2000 粒芝麻的質量為10g，進而確定任意質量的芝麻的數(shù)目，建立起芝麻數(shù)目與質量之間的聯(lián)系。

【驅動問題】生活中有很多以一定數(shù)目作為“集合體”來表示數(shù)目的例子，請介紹幾種。

【學生討論】比如一“雙”襪子、一“打”鉛筆、一“令”紙等，雙、打、令都是一定數(shù)目的“集合體”。

【教師引導】科學家為了學習研究方便，類比“集合思想”，引入“物質的量”及其單位“摩爾”。

（設計意圖：以智慧故事導引，激發(fā)學生對項目學習任務的熱情和解決問題的動機。類比生產生活中實際問題及經驗，使學生感受到以一定數(shù)目作為“集合體”的好處，為引入物質的量、摩爾、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質量等概念做鋪墊。）

▲任務3：探究如何以“物質的量”作為橋梁，建立宏觀質量與微觀粒子數(shù)目之間的聯(lián)系。

【驅動問題】如何理解“物質的量”這個物理量及其單位“摩爾”？

【教師支持】給學生推送《化學大師》中關于“物質的量”的視頻微課。

【師生討論】“物質的量”是國際單位制中7 個基本物理量之一，表示物質所含一定數(shù)目粒子的集合體，其符號為n；“摩爾”是物質的量的單位。國際上規(guī)定，“0.12kg（即12g）12C 中所含的碳原子數(shù)作為一個集合體，規(guī)定為1mol”。對于特定的微粒12C，若質量為12g，則微粒數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)（NA），其物質的量為1mol。可見，這個規(guī)定以“物質的量”為橋梁，把特定的微粒12C、宏觀可稱量的質量、微觀粒子數(shù)目這三個物理量聯(lián)系在一起。

【驅動問題】如何建立“物質的量”與“微粒數(shù)”的聯(lián)系？

【學生討論】生活中所說的“打”就是數(shù)目“12”的集合體，1 打鉛筆、鋼筆等任何物體數(shù)目都是12。類比可得1“摩爾”與“阿伏加德羅常數(shù)（NA）”的關系——1mol 任何粒子集合體，所含粒子數(shù)都是阿伏加德羅常數(shù)（NA）。那么2 mol 任何粒子集合體所含粒子數(shù)是2NA，推理歸納可得，微粒物質的量（n）、阿伏加德羅常數(shù)（NA）、粒子數(shù)（N）之間的關系是：

阿伏加德羅常數(shù)（NA）的數(shù)值大約等于6.02×1023，如果考慮到NA單位為mol-1，阿伏加德羅常數(shù)定義為單位物質的量的粒子的數(shù)目更準確。

【教師引導】需要注意，物質的量及其單位摩爾適用于原子、分子、離子等微觀粒子，不適用于宏觀物體；使用摩爾時必須指明物質微觀粒子的名稱或符號，不能籠統(tǒng)地稱謂，比如說1mol 氧就是錯誤的，可以說lmol 氧分子或1mol 氧原子?！拔镔|的量”是專有名詞，使用時四個字不能分開。

【驅動問題】如何建立“物質的量”與“質量”的聯(lián)系？

【師生討論】由教師指導學生閱讀課本、查閱資料并歸納。大量實驗證明，1mol 任何粒子的質量，以克為單位，在數(shù)值上等于該粒子的相對原子質量或相對分子質量。這僅僅是數(shù)據(jù)上的巧合嗎？對所有物質都存在這樣的關系嗎？為什么有這樣的關系？

回顧初中所學相對原子質量的定義。以鐵為例，其相對原子質量（56）是用鐵原子的真實質量與12C原子質量的相比較所得的數(shù)值。規(guī)定摩爾和相對原子質量時都是用微粒12C 作為標準，所以1mol 鐵原子質量為56g，推理歸納可得2 mol 鐵原子質量為2×56g，n 摩爾鐵原子物質量為n×56g，可見任何微粒的質量與其物質的量成正比。

【教師支持】概念介紹，單位物質的量物質所具有的質量叫做摩爾質量，符號為M，單位g/mol，數(shù)值上等于該粒子的相對原子質量或相對分子質量。例如H2S 摩爾質量為34g/mol。

根據(jù)上述推理歸納可得，物質的質量（m）、物質的量（n）、摩爾質量（M）之間的關系是。

由此可見，我們以物質的量作為“橋梁”，把宏觀質量與微觀粒子數(shù)目聯(lián)系起來，通過簡單的推導計算就可方便地實現(xiàn)三者之間的相互轉化。

（設計意圖：引導學生結合已有知識經驗和解決問題的方法，再現(xiàn)科學家解決實際問題的探究活動過程，通過分析歸納、類比遷移、推理論證建立數(shù)學模型和概念模型，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和抽象概括能力，落實“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認知”等學科核心素養(yǎng)目標。）

三、課后項目評價

項目式學習的課后評價需堅持“過程與結果考核并重、知識與能力考查結合”的原則，依據(jù)核心素養(yǎng)目標進行診斷性評價、過程性評價和總結性評價。

（一）診斷性評價

診斷性評價貫穿整個項目學習實施過程。根據(jù)討論時的提問、回答、對話交流以及實驗過程中表現(xiàn)出的動手能力、規(guī)范操作性、結果展示情況等評價學生的學習效果，對學生的核心素養(yǎng)發(fā)展水平、學習能力做準確判斷。診斷性評價也可以利用傳統(tǒng)的經典習題，檢驗學生對新知識的鞏固和應用水平，檢測學生能否運用所學知識解決實際問題，實現(xiàn)對學生核心知識再建構的有效測量，落實“證據(jù)推理與模型認知”“宏觀物質與微觀探析”等學科核心素養(yǎng)目標。

（二）過程性評價和總結性評價

過程性評價和總結性評價主要評估整個項目實施過程中學生的學習狀況，包括檢索資料、探究問題、合作溝通、技術應用等，評價方式包括學生自評、小組互評、教師評價等在內的多元化評價。學生通過自評，反思自己的學習過程、學習習慣、研究方法，提出項目活動中存在的困難，改進自身的不足；通過小組互評，學生對組內成員或其他小組的工作提出建議；教師評價的重點在學習小組的項目學習過程和學習成果展示，指出學生在學習過程中存在的問題并提出建議，對學生的學習狀況、作品成果或過程表現(xiàn)進行評價，幫助學生對自己的學習過程進行反思和總結。

例如，利用鋅和稀硫酸恰好完全反應制取一定量氫氣的實驗交流分享、成果展示環(huán)節(jié)即可實施過程性評價和總結性評價。各組項目負責人進行匯報分享，教師和其他組的同學根據(jù)項目完成結果、匯報表達敘述等級評定，本環(huán)節(jié)為學生提供了學習交流的機會，促使學生反思項目實施過程。實驗中對稀硫酸的量取和氫氣體積的測量，各小組的方案不盡相同且都遇到困難。師生通過對實驗過程和結果的深入討論和綜合評價，留下的疑問恰恰是學習新知識的動力。在大單元教學背景下，本項目學習內容可以拓展延伸到氣體摩爾體積和溶質物質的量濃度的學習。限于篇幅，本文在此不再贅述。