“化学视角看抗疫”项目化高三复习

耿秀梅 单世乾

摘要：项目化学习的三个关键环节是真实问题驱动、合作研学和产生成果，是素养导向的教学评一体化过程，依据考试评价和合作过程表现性评价来判断活动目标的达成度。本案例从抗疫背景的驱动性问题出发，由学生提炼指向考试评价的研究任务，并在教师引导下完成命题及评价的过程。依据高三复习实践，梳理“素材选择、项目、驱动性问题、学习活动、学习成果及应用”的项目化学习的教学流程，为高三化学复习提供借鉴。

关键词：项目化学习; 核心素养; 教学评一体化; 问题驱动; 高三复习

文章编号：1005-6629（2021）08-0056-07

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

2017年版《普通高中化学课程标准》提出，应紧紧围绕“发展学生化学学科核心素养”这一主旨，倡导“教、学、评”一体化，促进每个学生的化学学科核心素养的发展[1]。

高考评价体系将考查内容定位为应对生活实践、应对未来的学习，聚焦于应对生活实践与学习、探索情境中的问题时所需要的知识与能力，即基于学科素养导向确定应考查学科的关键能力与必备知识[2]。课程内容的结构化和情境化，可以促进学科核心素养的落实[3]。可见，利用真实情境中问题的提出与解决组织高三化学主题的复习，是新课标、新高考背景下以素养为本的教学需求。

1 项目化学习的内涵和价值

项目化学习（Project based learning简称PBL）是当前全球教育中的一个热点话题，是一种以建构主义理论为指导，以学生为中心的教学方式，主张学生通过小组合作的学习方式来实施一个完整的项目，用以解决真实世界中某些复杂的、具有挑战性的问题。陈琳指出，问题导向、合作学习，是项目化学习承载的以新课标素养为本的教学理念[4]。

夏雪梅认为，项目化学习是指学生在一段时间内对与学科或跨学科有关的驱动性问题进行深入持续的探索，在调动所有知识、能力、品质等创造性地解决新问题形成公开的成果中，获得核心知识和学习历程的深刻理解，并能够在新情境中进行迁移[5]。正因为驱动性问题解决的真实过程，项目化学习已成为发展学生创新能力的重要学习方式之一[6]。

项目化学习的三要素是真实问题、活动和成果（目标）。问题围绕目标设计，活动指向目标达成，而成果既包括目标的物化结果，也包括问题解决的思维模型的构建过程。解决真实问题、产生有价值成果的过程，即为发展核心素养的过程。

2 以评促学的项目化高三化学复习课

项目化学习基于学习目标，从生活（生产）情境出发，关注“设计何种项目，分解几个问题，组织哪些活动，产生什么成果，如何评价目标达成度”，在教学评一体化过程中，既完成学科核心知识的再建构与再创造，又发展实际问题解决的核心素养[7]。

在高三化学复习中，依据课标与学情拟定复习目标，组织项目化学习，并利用学习、评价、调控促进教学，形成项目化高三化学复习课流程如图1所示。

3 项目化高三化学复习的实施过程

3.1 项目设计

新冠疫情这一国际关注的公共卫生事件，可以作为素养教育的载体。从居民生活到医疗研究，均可解读出许多素养评价的素材，比如，消杀试剂的规范使用和作用原理、有机药物的合成路线等。为此，笔者设计了“化学视角看抗疫”这一项目化高三复习主题，并依据2017年版课程标准，确定该主题内容的复习要求如下：

能从类别、化合价、结构等角度，说明或预测双氧水、次氯酸钠、二氧化氯、酒精等物質的性质，建立“结构—性质—应用”之间的逻辑关系，能基于性质对消杀试剂的使用进行分析和风险评估，提出其在生产、生活等方面应用的建议;能从组成、结构等方面认识有机化合物的性质及以官能团为核心的转化关系，能根据有机转化原理预测反应的产物，能基于“绿色化学”理念设计有机药物合成的方案，并对方案进行评价和优化。

高三化学复习课有3个目标：其一，以课时内容为主题的知识结构化;其二，独立与合作相结合，完成优选情境中实际问题的解决;其三，高考命题规律总结及重难点题型解答的模型建构。为此，将“化学视角看抗疫”项目分解为居民抗疫中的理性做法、医疗抗疫中的有机药物研究、命制一道高考有机模拟题三个任务。

托马斯认为，项目化学习聚焦在能够驱动学生去面对学科中的核心概念或原则的关键问题[8]。这也是中小学教学中，我们判断高质量项目化学习的标准，即项目和学科知识的关联性。

项目化学习中，隔离防护及杀菌消毒的初步研究结果可以作为经验进行推广，而药物合成研究与高中有机化学的主干知识及考试评价密切相关，同时也体现了化学的学科价值和学习者的科学精神、社会责任，适宜逐步凝练成有研究价值的学习任务。疫情应对主题项目化学习任务的提炼操作路线如图2所示。

3.2 项目实施

3.2.1 学生的初步调查

安排学生初步调查居民抗疫在消毒剂和口罩使用中的各种理性、非理性表现，以及化学药物的研究进展。这里项目驱动性问题有别于传统项目化学习，设计途径为“学生自己提出问题—小组合作提炼筛选—师生共同评价选择”，并据此开展学习活动。

一天后，学生提交了41份作业，研究覆盖范围和初步成果超出预期效果，汇总统计如表1、表2、表3所示。

学生概括国家卫健委及部分医学专家发布的可能具备疗效的抗疫药物，自主搜索抗病毒药物的信息，列出清单，并查阅文献获得合成路线。对比并挑选出相对简化的部分合成路线，查阅相关的有机化学资料，从经济性、简约性、转化率、纯度等角度作出对比评价。

3.2.2 合作加工提炼确定研究方向

在教学群里展示学生作业汇总结果，让学生分组研讨，提出小组问题，在班级内投票选出有研究价值的问题，并提出进一步研究需要的证据，结果见表4。

3.2.3 高考有机模拟题的命制

生活情境和考试情境中，都会接触到多种多样的消杀试剂，它们具有不同的功能、不同的使用方式和注意事项。从不同角度研究消杀试剂，其中作用原理属于考试研究内容，而使用范围和注意事项，则作为基本生活素养适宜在生活中推广普及。抗疫药物及药物合成路线的选择均有许多种，这里有研究角度问题，也有价值判断策略。在合作学习过程中进行批判性思考，可生成多种认识角度，转变认识方式，构建思维模型并作进一步创造性应用。

作为高考指向性非常明确的题型，有机化学主干知识与素养的综合考查，常以药物合成路线为信息背景，在结构变化的基础上研究反应条件、反应类型与反应原理，重点考查有机反应中官能团的变化及经典转化中的条件控制思想。这类题型综合性强，思维容量大，信息给出方式灵活，尤其考验学生在新情境中提取信息和应用知识的能力。基于考试目标的逆向设计，建立问题解决的思维模型，更有利于有机化学知识的结构化。

值得肯定的是，“医疗抗疫中的有机药物研究”项目活动中，原本预设的成果为“药物合成背景的有机高考题命题规律”，经过小组研讨及组间交流，合作学习中生成指向考试评价的学习任务，并在活动中细化要求，最终确定为以抗击新冠病毒的药物合成为背景，参照江苏高考试题，命制一道高考有机模拟题。具体程序及要求：查阅文献并筛選药物及合成路线，说明药物及合成路线的选择依据;充分利用现代信息技术，分类汇总近十年各地高考有机考点，研究近几年江苏高考题风格;截取合成路线的部分进行问题设计，自评互评后修改定题。教学活动进程如图3所示。

3.3 项目成果

3.3.1 消杀试剂研究成果

经过课前信息检索、加工与课中合作互动，获得消杀试剂研究成果见表5。

3.3.2 有机试题编制成果

经过小组内部与小组之间的交流研讨，在充分研究近五年江苏高考化学有机试题的基础上，归纳有机合成背景下的命题规律（见表6）。

学生运用各种信息资源，选择抗击新冠药物及对应合成路线，设计问题（见表7）。排在前三位的是磷酸奥司他韦、氯喹、法匹拉韦。

选择磷酸氯喹的一种合成路线，如图4所示。

已知：

各学习小组在上述合成路线基础上设计5个问题，编制一份试题，组间交流，筛选出部分问题分类汇总，依据高考题对关键能力和必备知识考查的程度划分为3个水平等级，共同拟定标准自评互评，统计试题编制成果如表8所示。

3.3.3 学习成果及应用

从5个问题类型中各选一种水平（至少包含三个水平3），组成5道试题，在班级群、校园网展示。余下未入选的问题设计，互提建议，修改后展示。

学生成果展示后引起强烈反响，整个研究过程既体现了对专业知识的理解与应用，以及对考试评价依据的理性认识，也在生活情境中体验了批判性思维的有效运用，感悟基于考试理解和生活事实对信息资源筛选评估的科学方法，尤其是运用化学学科知识和学科思维方法应对危机并尽力辐射理性抗疫观念的社会责任感。在基于真实情境的问题解决过程中，学生主动感受到化学的学科价值及个人发展与国家发展的辩证统一关系，这是在常规教学中容易忽视或无法达成的。项目化学习将立德树人理念与考试评价有机融合，让化学教学过程的思想性与学术性并重，给日常化学教学指出了值得思考、探究的方向。

4 小结

4.1 经验与收获

项目化学习提供了将生活中的化学素养、研究过程与考试评价有机融合的机会。以疫情情境为主题的高三复习，经过学习探索，学生系统探究了面向高考实际的杀菌消毒原理和有机药物的合成与评价，感悟了批判性思维、信息素养、问题解决等生活通用的重要学习技能，体现出项目化学习的独特价值。

从知识获取层面来看，学生经历了对比、甄别繁杂的社会信息、选择主流新闻媒体（如人民日报、新闻联播）及官方（国务院、卫健委、疾控防治中心）发布平台等过程;研究了经典有机物的性质、有机反应类型及物质转化原理，掌握了一定化学环境下有机官能团的某些特性，并将知识整合，使之结构化。

从能力培养层面来看，学生通过项目化活动将生活中的真实问题，如消毒剂使用转化为化学问题，并培养从结构、类别与特性出发灵活选择、合理利用消毒剂等化学关键能力;提升了一定的工具意识，结合自身便利条件，选择KingDraw软件chemdraw或Indraw绘制合成路线图;小组合作研究时，在生活背景下研究项目活动的来龙去脉，大量信息的获取与加工尤其依赖于有效的分工与合作，如何协调好团队意识与独立精神的辩证关系，是学生终身学习所需要的重要技能。

从素养发展层面来看，学生分析药物合成路线，结合高考命题规律，建构有机合成思维模型——“对比原料与目标产品的结构差别，从碳骨架的构建和官能团转化的角度”逆向分析设计合成路线;在信息选择与评价时有充分的证据意识，能筛选出专业性学术媒介如维基百科、《基础有机化学》和某些学术论文，从中获取文献资源作为有机信息，从而形成了从化学视角探究生活中的化学物质的意识与态度。

项目化学习也是培养学生的家国情怀的载体[9]。化学教学需要教师适时选择素材实施生命教育和爱国教育。从学科教学来看，出一个高考有机模拟题，考验学生的化学学科知识、学科观念和学科思维。从教育视角来看，体会化学学科与药物、材料的关系，感悟自己的社会责任，对个人发展规划有一个清醒的认识。研究近几年高考题命题规律，检索药物信息、合成方案，筛选出适合命题的素材，再设计问题，这个过程学生一般要用4～5个小时，最后将整个过程整理出研究报告，还需要至少花费2个小时。然而大部分同学表示，这样的作业不烦不累，做起来目标明确、心里踏实，特别有成就感。这启发了我们的线上或线下教学，设计融合考试评价的项目化学习任务，对素养为本的教学是重要且必要的探索。

4.2 反思与调整

研究过程也发现了一些问题：第一，由于研究任务的开放性和学生信息检索习惯和能力的差异，学生的参与的主动性存在较大差异，上交成果良莠不齐，有的真研究真提升，有的直接复制粘贴。第二，交流讨论主要在线上进行，受时间、空间和形式的限制，讨论不够深入，小组内部成员活动不易均衡，组与组之间交互活动不够。第三，指向考试的评价较为客观，对于药物及合成路线的选择、问题设计的知识面覆盖和思维要求，能准确评价并得到其他同学认可，但是活动过程性评价比较弱化，评价对活动的调控未完全发挥作用，且大部分学生不关注反思性评价。

基于高三化学复习的问题驱动式教学实践，评价上述学习全过程的学生活动表现，笔者提炼出进一步优化项目化学习的几点注意事项：一是将合作研讨和文献信息的梳理筛选前置，并基于考试目标确定研究范围和提炼驱动性问题，确保课堂交流实效;二是聚焦学业内容、准确定位项目化学习的课时目标，并基于考试目标的评价活动，尤其对于学生合作研学中的表现性评价，要拟定精准的评价量规;三是项目成果要指向关键能力和必备知识的提炼，要在推广中达成共识，形成一类问题解决的思维模型。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准[S]. 北京：人民教育出版社，2020.

[2][6]教育部考试中心. 中国高考评价体系[M]. 北京：人民教育出版社，2019.

[3]教育部考試中心. 中国高考评价体系说明[M]. 北京：人民教育出版社，2019.

[4]陈琳. 前置操作：项目化学习的必要程序与保障[J]. 语文教学通讯，2018，（11）：33～35.

[5]夏雪梅. 项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践[M]. 北京：教育科学出版社，2018.

[7]侯肖，胡久华. 在常规课堂教学中实施项目式学习——以化学教学为例[J]. 教育学报，2016，（4）：39～44.

[8]Thomas，J. W.. A Review of Research on Project-Based Learning [R]. San Rafael：The Autodesk Foundation，2000.

[9]缪晓虹. 指向“家国情怀”培育的项目化学习[J]. 中学历史教学参考，2020，（5）：70～73.