核心素养下高中化学教学中项目式学习的应用

福建省宁德第一中学 柳素青

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中，明确提出了高中生应具备的化学学科五大核心素养，分别是：（1）宏观辨识与微观探析，即要求学生具备通过观察物质发生化学反应的宏观现象来掌握物质的分类方法，并能够从微观层面解释这种化学变化；（2）变化观念与平衡思想，即要求学生认识到物质是一直处于变化中的，而不像我们肉眼看到的那样是静止不动的，要求学生在学习物质的化学变化时要从内因和外因、质变和量变等多个角度分析，要求他们具备从不同角度研究同一个化学反应或者从同一视角研究各种化学反应的思维，从而不断提高自身总结变化特征和规律的能力；（3）证据推理与模型认识，即要求学生学会基于各种证据进行合理假设，并有能力用科学的方法验证自己的假设；（4）科学探究与创新意识，即要求学生不仅要善于发现生活中的化学问题，而且要有进行合理的实验设计的能力；（5）科学态度与社会责任，即要求学生具有安全意识和严谨求实的科学态度，形成真理面前人人平等的意识，增强探究物质性质和变化的兴趣，关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有“绿色化学”观念与可持续发展意识等。

项目式学习是一种动态的学习方法，即学生通过合作探究思考并解答教师提出的现实世界的问题，进而培养学生一系列的化学逻辑思维品质。通过项目式学习培养的人才具有符合时代发展对人才质量规格的需要、顺应我国课程改革的需要和符合当前高中教学的需要等明显优势，因此，项目式学习方法具有很大的研究与应用价值，越来越多的教师也喜欢在课堂教学中采用这种方式。不同于传统的“师讲生听”的教学方式，项目式学习法在培养高中生的核心素养方面具有显著优势，比如采用小组合作的方式有利于培养学生的团队精神，让学生通过独立探索来寻找解决问题的途径，有利于培养学生的探索能力和创新精神，锻炼学生的思考、推理能力，以及增加了学习过程的挑战性，从而激发了学生的学习兴趣。

一、项目式学习的应用对培养高中生化学核心素养的作用

（一）促进学生科学探究与创新素养的形成

项目式学习的显著特点之一就是倡导对真实问题情境的深度学习，以培养学生的创新精神，提高学生的探索能力。教师在向学生抛出现实世界的问题后，让学生以小组合作的形式去探索解决问题的思路或答案。在这个过程中，真实的情境和课堂上需要学习的知识点同时被引入课堂，学生不仅不会因为需要学习的知识点复杂而对课堂失去兴趣，反而会因为课堂开始时提出的问题具有挑战性而积极与小组其他成员配合以寻找最优答案。比如教师在教授“硫与环境保护”专题的第三单元“防治二氧化硫对环境的污染”时，需要学生掌握酸雨的主要成分和二氧化硫是如何产生酸雨的两大知识点，如果教师只是把SO2与水发生反应的化学方程式板书在黑板上然后进行讲解，那么这种教学方式就是传统的“师讲生听”。学生在学习中的主体地位得不到保证，就会失去独立探索未知问题的意识。如果教师把“SO2是不是酸雨中的主要成分？如果是，为什么会产生酸雨？”这两个与学生的生活息息相关的问题抛给学生，让学生以小组合作的方式进行思考，不仅能够使学生在寻找答案的过程中集思广益、相互学习，而且培养了学生的探究能力。这些问题之所以对学生来说具有吸引力，是因为酸雨在我们的现实生活中是真实存在的，而近年来随着环境污染治理的力度不断加强并取得了良好的效果，酸雨已经很少出现在我们的生活中，所以大家会带着自己的好奇心去探究酸雨的形成过程中发生的化学反应。

（二）激发学生对化学的学习兴趣，提升学习价值

高中化学核心素养的内容要求教师在教学中要立足长远，不仅仅要引导学生学会复杂的知识点，更要培养学生对化学的兴趣。如果学生学习化学的积极性不高，那么他们的学习就会变得被动；如果学生连学习兴趣都没有，又何谈学习复杂难懂的知识呢？学生在项目式学习过程中，需要通过团队合作来寻找解决问题的方法，验证这个方法的可行性以及执行任务活动。这三个步骤的完成主要是依靠学生自己的研究发现，而教师只是起到了辅助作用。由此可见，学生是学习的主体、项目的参与者、协调者和责任人，他们有很大的自由发挥的空间，所以他们在学习过程中会更有激情和动力，会更加积极地参与到项目中去，达到良好的学习效果。这种良好的学习效果不仅表现在学会、学透某一个知识点上，而是让学生通过合作对话来打破单一知识点的界限，从而进行同一学科的不同知识板块的融合以及不同学科之间知识的融合。

（三）促进学生实践能力的提升

传统教学模式中存在的最大缺陷，就是把理论与实践割裂开来。在普通高中的化学教学中，大多时候是采用“师讲生听”的教学模式，教师讲的主要是理论，所以学生就把大部分学习化学的时间用在学习理论知识上。在整个教学过程中，教师忽视了让学生动手操作环节。这个环节之所以在近几年的教学科研中一直被强调，就是因为它能够让学生把在课堂上学习到的理论知识应用于实践。学生在应用理论知识的过程中，不仅能发现自己在理论知识掌握上的漏洞，从而进行更加深入的学习以理解相关知识，而且能够在应用理论知识的过程中熟悉该知识点。高中生的学习任务重、时间紧，还面临高考，所以在日常的教学中，教师往往会把学生亲自动手做实验的环节删减，改成做化学复习题目。学生也因为迫于高考分数的压力，不看重亲自动手进行实验操作的过程。很多教师、学生、家长都认为只要学好理论知识就能在考试中拿高分，高分就意味着学生以后就能上好学校，进而有一份好工作。但是上名校不是学习的最终目的，有一份所谓的“好工作”也不意味着在工作中就能一直顺利。分数之外，学生化学能力的养成、探究意识的增强以及社会责任感的培养都对学生的终身发展非常重要。毕竟，分数只是为学生提供了一个上名校的平台，而学生在学习过程中学到的这些可贵的品质才是其一生的财富。我们讨论研究的项目式学习对于这些品质的养成具有传统教学方式不可能具备的作用。

二、课堂上组织项目式学习的标准

（一）综合运用

从高中化学教材的编订可以看出有很强的整体性和综合性，主要表现在前边学习的内容是后边学习内容的基础，而后边的学习内容又是前期知识点的拓展与深化。特别是在实验探究类的题型中，既考查学生的逻辑推理能力，又考查学生对基础知识的掌握。此外，对综合运用知识能力的考查也体现在理论与实践相结合的学习方法上。学生在学习过程中，应该以所学的知识为理论基础，在理论知识的指导下分析项目中的问题，寻找解决问题的最佳方法，然后用实践验证解决问题的方案的可行性。这就要求教师在备课环节设计化学学习项目时，要考虑到相关知识的实用性以及该项目在运用知识方面的整体性和综合性。如果教师设计的化学项目能兼顾到这两点，那么该项目既能帮助学生深入理解新的知识，又能帮助学生温习回顾前期学过的旧知识，还能培养学生的动手操作能力，进而培养学生的化学核心素养。最后，教师要为项目活动的开展创造条件，提供一定的设备和环境等，促使学生积极主动地参与到项目中进行探究学习，充分贯彻落实“学用结合”的教学理念。

（二）学生主体

教学是由教师的教和学生的学共同组成的双边活动。教师在教学中起主导者的作用，学生才是学习的主体。在项目式学习中，只有学生的主体地位得到保证，项目式学习的学习效果才能得到保障。这要求教师在项目的准备阶段充分了解学生，包括了解学生的学习情况、兴趣爱好、在高中阶段的心理与智力发展水平等。教师只有在进行教学设计时充分考虑学生的各种情况，才能使设计的项目适合本班级的学生，进而最大程度地发挥学生的主体作用。此外，为了遵守“学用结合”的原则，在进行项目设计时应该注重实验环节的完善，因为在实验环节需要学生动脑运用自己学到的理论知识设计实验方案，然后再亲自动手操作进行试验。在这个过程中，教师应该只是起到辅助作用，即为学生提供实验仪器、场地和安全指导。只有让学生自主发挥才能充分体现学生的主体作用，激发学生的主人翁意识。

（三）注重互动

项目式学习是依靠学生之间的合作来进行的，同时也包括教师与学生的互动。在做项目时进行互动有利于培养学生的团队合作意识。首先，当学生具备较强的合作意识时，他们便能在小组内部进行有效分工，发现小组内每个同学的长处和不足，从而有依据地进行任务划分，然后扬长避短，把不同的任务分配给不同的小组成员来完成。其次，学生具备较强的团队合作意识能够促使他们相互学习。虽然每个小组内部的学生有不同水平的学习能力，他们的学习成绩也存在区别，但是每个同学身上都有发光点。在小组合作学习中，同学之间轻松自由的互动不会使学生因为紧张而限制思维的发散，在这种情况下，每个同学对项目中的问题都能自由发表自己的见解，集思广益。对于师生互动，教师应向学生推送必要的辅助性学习资料，让学生更好地掌握项目落实的有效方法。

（四）创设情境

在项目式学习中创建真实的情境，有利于帮助学生把高中阶段复杂繁多的知识点进行综合应用，让学生在用的过程中更好地体会零散化学知识之间的紧密关联性，并能够围绕项目形成层次分明的逻辑结构和实施方案。与传统的教学方式相比，情境教学既能帮助学生把已经获得的知识经验进行再现，又能帮助教师结合所教知识及学生身心发展规律，通过创新的方式构建一个学生易于理解的鲜活情境，让学生更好地学用结合，进一步增强学生对化学知识的认同感。因此，教师设计项目时应该尽可能地让其情境化和生活化，情境应该是贴近学生生活需要的、学生之前有所了解的。

三、高中化学教学中项目式学习的组织策略

（一）在进行项目前做好准备工作

首先，教师在进行选题工作时，要选择对学生来说有用的、感兴趣的，学生对项目题目要有所了解，在生活中有一定的关注。如果对学生来说没有研究的必要，他们就会缺少学习动力，进而导致学习效果差，造成事倍功半的学习效率。其次，对于项目所涉及的知识，应该广泛涉及基础性知识和技能。因为学生在进行项目研究时，需要用到大量的观察与分析，而基础性技能则有利于学生对项目过程中的各种反应进行观察，基础性知识有利于学生综合运用，进而进行逻辑完整的推理分析。再次，在学生小组的安排上应尽量合理。一个班级的同学往往具备不同水平的学习能力，他们对基础知识的掌握也千差万别。如果把成绩好的学生分到一组、把成绩差的学生分到另一组是不合理的。成绩好的学生在一起做项目，他们的研究成果固然是可观的，但是这些学生会缺少成就感。如果将成绩差的同学分到一组，他们的研究定然会进度很慢，甚至无从下手。当完成项目对于成绩较差的一组学生来说是难以完成甚至是不可能完成时，他们就会失去研究兴趣，甚至会打击到他们的自信心。但是如果合理分组，让每个组由不同成绩水平的学生组成，效果就会截然不同。小组中计划管理能力较强的同学可以负责进行任务分工，在进行研究时，学习成绩好的同学可以带动学习成绩较差的同学来完成研究任务。在这种情况下，成绩优秀的学生因为帮助了成绩较差的学生而获得成就感和满足感，他们进行项目研究的兴趣也会大大增加。成绩较差的同学在他人的鼓励与帮助下在研究上有所收获，不仅收获了知识，而且懂得了团队合作的重要性。另外，这种合理的分组方式也有利于培养学生团队合作精神。最后，教师要在项目进行前为学生准备好必要的场所、研究仪器，在项目研究开始之前要做好学生的动员工作。有的学生因为对化学学科不感兴趣，会对学习化学产生排斥心理，教师可以通过与学生谈话，了解到学生心中的真实想法，然后对症下药，打消学生心中的顾虑，最好能够做到因势利导，循循善诱以激发自己与学生情感上的共鸣。

（二）在进行项目时做好监督与辅导工作

首先，在项目进行时，教师应做好监督工作。化学学科的项目大多是实验探究类型的，需要学生亲自动手做实验才能完成。但是很多化学实验用到的药品，如硫酸、高锰酸钾等是有一定的危险性的。因此在学生进行实验之前，教师要对药品的注意事项进行详细讲解，以提高学生的安全意识。在做实验时，教师需要认真监督学生的实验操作，以免学生因操作不当造成实验室事故。其次，学生在进行项目研究的过程中，教师应该在适当的时候为学生提供必要的技术支持。这里的适当是指教师只能在学生需要帮助的时候提供指导性的建议，而不是看到学生在研究的某一步“卡壳”就立即提供帮助，否则不但不会让学生有效地学习知识，反而会让学生养成遇到困难就想找其他人帮忙的依赖心理。适当的建议会帮助学生在高效完成项目的同时，发展他们的探究能力，更能让学生懂得每一步的研究成果都需要他们付出心血才能得到。

（三）在项目完成时做好总结工作

项目完成后，学生的心情是喜悦的，因为他们是通过自己的努力完成的项目。在这个过程中，他们会遇到许多挫折，通过把自己学到的知识应用于实践解决这些问题会获得极大的成就感。但是，教师在项目完成后要及时组织学生进行总结。教师与学生要根据学生的探究成果和所得到的结论，通过编制文本、简报等形式进行呈现。此外，对于在项目研究过程中记录的学生掌握不牢固的相关知识，教师要及时引导学生进行复习巩固。因为实践的目的除了加深学生对知识的理解外，更应该是发现学生的知识漏洞。为了训练学生的综合能力，教师也可以举办项目研究交流会议和分享会议，为学生提供展示自我的机会。

项目式学习对于发展学生的探究能力、增强学生的创新意识、增强学生的学习兴趣以及培养学生的团队合作精神具有重要意义。以高中化学五大核心素养为指引，有利于改变传统的教学模式，因为项目式学习真正体现了以学生为主体的现代教育理念。项目式学习改变了传统的“师讲生听”的教学模式。在“师讲生听”的教学模式中，教师是教学的主导者、是知识的传授者、是学生学习过程的管理者，在这个过程中教师占据主动地位，而学生则处于被动低位。这不仅不利于学生独立学习能力、探究精神和创新意识的培养，而且学生会因为课堂枯燥无聊而逐渐失去对化学的学习兴趣。在项目式学习的探究过程中，教师只是起到了监督辅导作用以及在项目进行前的一些组织准备工作，学生通过小组合作独立进行试验探索，具有极大的自由发挥的空间，使学生自己做学习的主人。