“素养为本”的研究性学习课题指导策略——以《生活垃圾的无害化、资源化处理》研究性学习为例

陈金星

（晋江市磁灶中学，福建 晋江 362214）

《普通高中化学课程标准(2017年版）》基于学科本质凝练了五大化学学科核心素养，即“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等5个方面，为高中化学研究性学习指明了新方向，提出了新要求。

教育部《“研究性学习”实施指南(试行)》指出了研究性学习六个主要目标——获得亲身参与研究探索的体验、培养发现问题和解决问题的能力、培养收集分析和利用信息的能力、学会分享与合作、培养科学态度和科学道德、培养对社会的责任心和使命感。［1］因此，从研究性学习和化学学科核心素养的目标来看，获得化学知识与技能的过程，也是理解、应用和建构化学思维，联系身边生活实际和形成正确价值观的过程，即达成化学学科核心素养培育与发展的过程。笔者通过“生活垃圾的无害化、资源化处理”研究性学习课题的实践指导案例，探索总结了一种较为有效的“素养为本”导向的化学研究性学习课题指导策略，即从“五个”方位来落实“五大化学学科核心素养”的培育与发展。

一、围绕“宏观辨识与微观探析”，创设热议的研究性学习问题情景

“学习的最好刺激乃是对学习材料的兴趣”（美国·布鲁纳）。因此，笔者在指导学生开展“生活垃圾的无害化、资源化处理”研究性学习活动中，基于“互联网e+”大数据资源，链接《现代生活“文明”与“肮脏”》网络视频，呈现“世界上没有真的垃圾，只有放错了地方的资源”的问题情景，以“头脑风暴”方式开启“垃圾”话题的“宏观辨识与微观探析”，激励学生思考:何为“垃圾”？何为“资源”？“垃圾”如何变废为宝？

化学是从宏观、微观和符号三种水平上认识物质及其变化，并建立起它们间联系的“宏观—微观—符号”的三重表征的学习思维。［2］通过“生活垃圾的无害化、资源化处理”，这个具有一定社会热议、关系民生的化学环境问题，能有效地激发学生带着生活中的实际问题，从宏观上辨识“垃圾”的分类及其组成物质，从微观上探析“垃圾”的组成、结构、性质及其应用。这样从宏观辨识与微观探析角度入手，扩展和提升了学生的研究性学习认知视野、思维空间和能力结构，也就不难理解“世界上没有真的垃圾，只有放错了地方的资源”这个化学常识。

二、围绕“变化观念与平衡思想”，创设真实的研究性学习生活体验

物质及其变化是化学研究的基本问题。［3］因此，笔者基于垃圾焚烧处理过程中，垃圾发生哪些具体变化的思考，带领学生走进晋江垃圾焚烧发电厂实地参观、借助互联网视频播放、选修《生活与化学》课程等途径，通过反应原理、工艺流程、生产设备等实际场景，引导学生透过垃圾“变化观念与平衡思想”，看清“垃圾”焚烧变化的本质、过程和结果。

在“生活垃圾的无害化、资源化处理”的研究学习中，以捕捉切身可感的生活现象、生活问题，结合“垃圾无害化资源化”知识和参观体验揭示“无害化”“资源化”的垃圾分类处理重要性。实践证明，在实地参观、问卷调查中，学生自主参与，获得亲身体验，往往能逐步建构与形成化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量转化的“变化观念”；以及化学变化是有限度的，是可以调控的“平衡思想”，这样从生活体验来涵育“变化观念与平衡思想”的核心素养。

三、围绕“科学探究与创新意识”，搭建多维的研究性学习交流平台

研究性学习既要引导学生依据课题方案，启发学生探究和获取；也要鼓励学生呈现正确的研究成果，更要激发学生善于交流分享、敢于质疑批判。因此，在“生活垃圾的无害化、资源化处理”的研究学习中，利用“互联网e+”大数据平台、网络上新闻媒体资料，聚焦“垃圾降解所需的时间”“露天焚烧垃圾污染大气”和“晋江组织赴佛山探秘垃圾变身电力的神奇之旅”等现实生活话题，围绕“无害化”“资源化”的问题展开网络探寻。同时，结合实地参观晋江市垃圾焚烧发电厂体验感悟和问卷调查，开展师生和小组讨论互动，争锋辩论，阐述利弊。

这样，以学生探究为主，以学生中心，多维度搭建自主探寻、协作探究和交流互动平台，激励学生充分阐述自己的见解，引领学生静心倾听他人的观点，最后达成求同存异，潜移默化发展学生“科学探究与创新意识”核心素养。

四、围绕“模型认知与证据推理”，形成正确的研究性学习分析说理

依据认知心理学的观点，对于一些陈述性知识，即一些基本、常见或典型的化学术语，如“白色污染”“垃圾分类处理”和“无害化资源化”等，学生理解起来往往比较困难。这类陈述性知识既不同于一般性的化学知识和实验技能，也不同于一般的化学问题，它的建构生成主要依赖于学生已有的知识经验和认知水平。

在研究学习中，经过“网络引擎”查找、“实地参观”、问卷调查和小组争辩等活动体验后，学生头脑中已经存储了一定的“无害化”“资源化”的化学知识、经验和认知。因此，寻找新旧知识的同化点，进行有效甄别筛选、分析说理是完成研究性学习、解决问题的关键。日常生活中大家怎么样对待“生活垃圾”呢？学生众说纷纭：随意丢弃、回收利用、分类处理、综合利用，等等。不少学生因其生活习惯、知识积累和学科素养上的差异，对待垃圾处理的态度常常也不尽相同。随着教师的步步引导，种种辨析，呈现多方位交流碰撞，诱发垃圾“无害化”“资源化”处理的思想火花，促进学生自主地发现、分析和解决“无害化”“资源化”处理问题，进而自主建构“白色污染”“垃圾分类处理”“无害化”“资源化”等知识，在这样的分析说理中，水到渠成地发展绿色应用的“模型认知与证据推理”素养。

五、围绕“科学态度与社会责任”，呈现有效的研究性学习成果展示

在研究性学习活动中，需要及时有效地析疑解惑、归纳总结和成果展示。尤其是通过对研究性学习成果的展示，可以将阶段性的在研究探寻、知识梳理和建构认知中获得有深度、有温度的实践感悟和知识技能、过程方法和情感态度价值观等，有意识地沉淀内化为自己的东西，涵养成学生内在“科学态度与社会责任”素养，达到“授人以渔”的效果。

在课题研究学习中，以“科学态度与社会责任”为价值导向，以联系生活、贴近生活和服务生活理念，创新研究性学习的展示载体。笔者曾着意引导学生深度感受学校及周边生活垃圾处理现状，研究分析并提出和改变学校与周边生活垃圾的处理意见，共同撰写并向全校师生和附近社区发出《生活垃圾的无害化、资源化处理》行动倡议书，以此来呈现研究性学习的阶段性成果，在“感”与“悟”、“情”与“行”中培养学生的“科学态度与社会责任”核心素养。

研究性学习是一门能使每一位学生全面发展、主动发展、个性发展和终身发展的必修课程。基于对“发展区的教学对策”［4］论述的深刻理解和多年实践，聚焦化学学科核心素养，采用问题情景、生活体验、交流平台、分析说理和成果展示等多个方位的研究性学习课题指导对策，的确是引领学生通过“互联e+”引擎、课外资源和探寻展示等活动环节获得“五个目标”素养维度螺旋式向上发展的有效途径。