新高考背景下化学项目研究课程的实施

陈红

摘要： 化学项目研究课程在“问题”“情境”“知识”三者之间建立起密切的联系，通过课程的实施，能有效促进学生化学学科核心素养以及跨学科核心素养的形成。化学项目研究课程的实施，应在明确化学项目研究课程的目标和内容基础上，落实编制和审定课程纲要、项目团队的构建与分工、研究计划的制定与实施、项目检查总结与学生评价等每一个环节的工作，在造就研究型教师、培养创新型学生中发挥重要作用。

关键词： 新高考; 项目研究; 课程实施; 学生评价

文章编号： 1005-6629（2018）11-0017-05中图分类号： G633.8文献标识码： B

1 新高考背景下的化学课程设置

新时期对人才的需求更趋多样化，高校招生考试也开始关注如何在复杂真实情境下，利用学到的学科知识和技能解决实际问题的能力。命题也从知识与能力导向转为以化学学科核心素养为导向。以化学学科核心素养为导向的命题框架如图1所示。

表明“情境”和“知识”同时服务于“问题”的提出与解决，“问题”“情境”“知识”三者之间存在着密切的联系。情境的设计、知识的运用、问题的提出与解决均应有利于实现对学生核心素养的测试[1]。

新高考背景下，适应素养导向的命题转变，在学科教学中培养创新型学生，促进学生在共同发展基础上得到个性化发展，已经成为优秀高中学校的重要任务。通过研究型课程的实施，促进教师的发展以利于培养创新型学生，已经成为学校的必然选择。

1.1 化学课程体系的层次

学业水平合格性考试对应的是化学必修课程的学习内容，计入高校招生录取总成绩的学业水

平等级性考试对应的是必修课程和选择性必修课程的要求。水平1的化学选修课程是对化学必修课程和选择性必修课程的拓展。水平2的选修课程（项目研究课程）是在水平1的基础上，着眼于学生化学学科内核心素养以及跨学科核心素养的形成，有利于学生个性和特长的培养，同时有利于学生在高校“自主招生”以及“三位一体招生”的笔试和面试中成绩的提高（见图2）。

1.2 已经开设的化学项目研究课程

化学是一门以实验为基础的学科，是促进经济发展和人类社会进步的关键学科，同时又是一门古老而又年轻的充满生命活力的课程。高中化学选修课程优先设置“实验化学”“化学与社会”“发展中的化学科学”等系列课程群。同一课程群可以根据学生的兴趣特长以及培养目标的不同，设置两种不同层次的课程内容。水平1的化学选修课程面向全体学生提供选择，水平2的选修课程（项目研究课程）面向职业倾向与化学、化工、医药卫生、生物、地质、矿产以及农林业等相关度较高或者对化学化工等领域特别感兴趣的学生。学校已经开设的部分化学项目研究课程如表1所示。

2 项目研究课程的目标和内容

项目研究课程是基于项目任务的问题解决。研究表明，人的神经是具有可塑性的，即在我们整个生命过程中，大脑具有变化、适应及自我“改变”的能力。神经可塑性，通过两种方式达成： 创造新的联接，消除不经常使用的联接[2]。学生在化学项目研究课程中，在教师的指导下运用研究性学习方式，在生产和生活的真实情境下发现和提出问题、探究和解决问题。促进学生深度学习，通过批判性思维工具，帮助学生形成“成长型思维模式”。

2.1 化学项目研究课程的目标

初步掌握文献查阅方法，学会收集各种证据。基于证据进行分析推理，证实或证伪假设，能解析证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径[3]。能使抽象的书本中的化学原理与化学规律，在生活和生产实际中找到“模型”。通过认识“模型”更准确地掌握化学学科的知识、技能与规律，建立解决复杂问题的思维框架。

能發现和提出有价值的化学问题，通过合作探究获得结论。逐步养成主动思考、崇尚科学、勇于创新的精神。

具有“绿色化学”观念和可持续发展意识;较深刻地理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，认识化学对社会发展的重大贡献[4]。

初步具备项目组织与实施项目的能力，并学会与同伴交流项目研究的结果。

2.2 项目研究课程的主要内容

化学项目研究基础培训。让学生基于生活和生产实际中的真实问题，通过研究过程中的项目规划、时间规划、人员规划、经济规划、方案设计、实验探究、数据处理、总结归纳、成果展示等，培养学生项目组织与实施的能力。

实验化学类项目研究课程。以真实的化工生产过程或围绕资源、能源与环境等问题展开综合实验项目。掌握设计、评价和优化实验方案的方法和程序。形成科学态度，培养批判精神和创新意识。

化学与社会类项目研究课程。以印染中的化学探究、CO2在啤酒中的作用、汽车尾气净化、校园环境保护研究等使学生了解化学是促进人类社会进步的中心学科。发展“科学态度与社会责任”的化学核心素养，践行“绿色化学”思想，形成STSE理念;感受化学在生产、生活以及环境保护中的重要应用，进一步激发学生学习化学的内驱力。

发展中的化学科学类项目研究课程。了解化学科学研究的新进展，关注化学作为交叉学科的重要性，了解化学工程研究的新进展。

通过智慧驱动与体验驱动，渗透职业体验的内容，帮助学生形成职业倾向。

3 项目研究课程的开发、实施与评价

3.1 项目研究课程的开发、实施与评价的流程

课程的实施、评价的每一个环节，都是课程能否达到课程目标的重要因素。首先要厘清影响课程实施各因素的重难点，有针对性地解决相关问题，使项目研究课程的实施在培养创新型学生中起到关键作用。项目研究课程的开发、实施与评价流程如图3所示。

3.2 课程纲要的编制和审核课程开发组在高中化学课程标准统领下编写课程纲要。课程纲要主要包含课程目标、课程内容、课程实施、课程评价等方面内容。要通过本课程实现哪些目标？基本的素材或者活动是什么？怎样使学生达成目标？如何评价目标的达成度？通过课程纲要能够大致知道达成目标的路线图。完成的课程纲要，在通过学校课程改革领导小组审核后，才能作为学校选修课程供学生选择。例如： 碳钢油冷却器腐蚀成因研究，指导老师是浙江银轮机械股份有限公司的专家组，我们提供了高中化学教材、近三年化学高考卷等有关高中教学资源，要求课程实施中尽可能融合高中必修课程有关知识。在课程实施过程中，有利于必修课知识的学习和化学核心素养的发展，同时有利于化学学业水平等级考试成绩的提高。考虑知识储备的限制，该课程提供给高二学生作为选修课程，预计需要27学时，项目验收合格后课题组各成员每人认定1.5个学分。

3.3 项目团队的构建与分工

学生学习水平2化学项目研究课程是有前置条件的，一般都通过了水平1的课程如汽车与化学、化工基础、理化测控等学习，对继续研究化学问题有浓厚兴趣的学生，在阅读了校园网公布的项目研究课程的课程纲要以后，自主通过网络选课平台选课，通常6个人一组，选课后就自动生成了项目团队，鼓励有不同特长的学生构成异质研究组。同一门课程可以有三四个平行的研究组。

项目团队第一次集中的时候，由团队成员自主推选组长和副组长。学生推选的项目负责人一般是交往能力比较强且人缘较好的学生，并不一定是成绩好的学生。推选出小组负责人后进行小组成员的分工： 资料收集整理、与企业的联系、项目实验设计、数据处理分析、研究报告的撰写、成果交流演示等方面，做到既有详细分工又要通力合作。根据个人特长确定不同部分的协调人，项目研究的任务分工与时间安排等要有书面记录，以便后续的检查考核。

3.4 研究计划的制订与实施

项目团队建成且有了详细分工以后，根据课程纲要的要求，课题组成员从不同的角度查阅资料、搜集整理已有的研究状况，提出研究设想，团队成员进行交流汇报，基本取得一致意见后，在教师指导下制定研究计划。在收集信息与制订方案的过程中，尽量发挥学生的主观能动性，教师只发挥咨询与问题解答的职能，强调通过项目团队成员集体的力量来完成方案的制订。

课程实施坚持校内校外相结合，走班、走企相结合。理论课和基础实验课立足本校，学校可以创建开放实验室供学生使用。为了降低办学成本，一些专业化程度高的实验器材，可借用企业的实验室。学生走入企业能够强化校企合作关系，有利于学生形成职业倾向。通常一些著名企业，本着回报社会及吸引更多优秀学生报考企业急需专业的考量，都愿意无偿为学生服务。项目研究课程在安排上课时间的时候，尽量以相对完整的一个上午或下午的形式来安排，便于到企业实施研究工作。

3.5 项目检查总结与学生评价

当前学业评价的一个重要趋势是发展导向的评价（NRC， 2006; Wilson， 2009）[5]。在构建评价体系时，需考虑两个重要的基本理念： 一是评价应当以学生发展为基本导向和视角;二是评价应对教和学提供反馈建议，即教学与评价之间有较好的匹配性和一致性[6]。

化学项目研究课程，通常在实施过程中至少要安排两次阶段检查，便于对课程的研究方向、研究进度做监控。第一次检查通常安排在课程实施的第二星期或第三星期，主要任务是对项目研究方案进行论证，教师帮助学生分析可能存在的问题，做适当的修改和调整。第二次检查通常在第七、第八星期左右，主要是检查研究的进程，教师帮助学生调整研究方案，提高研究质量，确保学生能够在规定时间内完成整个研究任务。应该注意的是，每次检查都应该有记录，主要有检查时间、进展的情况、与小组成员谈话的情况、学生表现情况等等。

学生在完成研究后，发挥集体的力量进行数据处理、总结归纳，得出研究结论，撰写研究报告。对于相同或相似研究内容的项目组，可组合在一起进行研究成果汇报、结题报告答辩。教师要注意记录相应的学生表现状况。可以设计《项目研究信息处理能力评价表》《项目研究团队协作能力评价表》《项目研究调查报告评价表》《项目研究自我评价表》《项目研究成员互评表》《项目研究综合评价表》等，不同项目研究课程的评价量表可有所侧重。学生自我评价能促进学生反思自身存在的不足和明确应该努力的方向。团队协作，共同探究和互相促进，是项目学习过程的典型特征，项目组内部学生间互评，有利于强化学生间的协作意识，而且有利于使评价更加客观。项目研究更注重评价学生在项目研究过程中的化学学科核心素养与跨学科核心素养的发展情况。要强调学生自评、互评和导师评价相结合，过程性评价与终结性评价相结合。强调评价的发展性和改进功能得到充分发挥。使学生懂得，追求卓越的关键在于，要坚持充满活力、长期的学习过程，不再满足于原地踏步、平平庸庸[7]。

4 项目研究课程的成效与反思

实施化学项目研究课程四年来，有两届学生分别为48人与78人合计126人参与了项目研究课程的学习。所有参与课程开发和实施的教师和学生，普遍感受到了化学项目研究课程对教师的教与学生的学两方面所带来的重大改变。

4.1 课程实施的成效

（1） 有利于激活学生学习兴趣。参加项目研究的学生在校3年到图书館借阅图书数量是其余同学的3.5倍，借阅科普类读物更是其他同学平均值的8.6倍，读书成为自觉行为。

（2） 促进学生各类课程的学习。问卷调查显示95.2%的学生认为进一步明确了学习的目的性，93.6%的学生认为提升了学习力，98.4%的学生认为项目研究课程让学习变得更富有激情与创造性。两届共126位参加化学项目研究的学生（毕业生总数分别为798人和793人），初始平均成绩居全年级的第142位，参加课程学习后3个学期期末平均名次为第110、100、85（名次仅供研究用）。

（3） 有利于学生职业倾向的形成。参与项目研究的学生中89.7%的学生形成了明确的职业倾向。在项目研究过程当中，对研究项目相关专业有了更深入的了解，使学生在“选课走班”过程当中有了更明确目标。

（4） 有利于创新型学生的培养。100%的学生学会了一些基本的科研方法，例如资料的检索和收集、研究方案的制订与修正、实验数据的处理与分析、研究报告的撰写、成果的交流等等。对学生科学探究与创新意识素养的养成具有重要的价值。

（5） 有利于学生拓展升学路径。随着核心素养导向下高校招生考试时代的到来，命题更倾向于评价学生的学习能力以及化学学科核心素养。化学项目研究课程对解决复杂化学问题具有重要的作用，有利于提高应试能力。另外，参加过项目研究课程学习的学生，回答问题的逻辑性、系统性、科学性等，明显优于没有参加相关课程学习的学生。100%的学生认为通过课程的学习在高校“自主招生”与“三位一体招生”的面试环节有重要帮助。126位学生中，有93位学生上了“985大学”（占比73.8%），其中仅浙江大学就录取了17位。

4.2 反思与建议

教师的课程开发能力和课程执行力，是化学 项目研究课程提高教学有效性的关键因素。经过反复的对比研究后我们发现，在课堂上对教学起着决定性作用的是教师的教学水平而非教材的水准[8]。学校有必要加强教师教学和科研能力的培养。

做好资源保障工作是实施化学项目研究课程的重要基础。在尽可能创建学校开放实验室等资源的同时，可以利用企业、环境保护局等企事业单位的实验室资源。

参考文献：

[1][3][4]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京： 人民教育出版社，2018： 78，6.

[2][美]玛丽·凯·里琪著.林文静译.可见的学习与思维教学[M].北京： 中国青年出版社，2017： 13.

[5]Wilson M. Measuring progressions： assessment structures underlying a learning progression [J]. Journal of Research in Science Teaching， 2009，46（6）： 716～730.

[6]王磊.基于学生核心素养的化学学科能力研究[M].北京： 北京师范大学出版社，2017： 24.

[7][美]乔希·维茨金著.苏鸿雁，谢京秀译.学习之道[M].北京： 中国青年出版社，2016： 34.

[8][美]乔·博勒著.陈晨译.这才是数学[M].北京： 北京时代华文书局，2017： 33.