基于发展学生化学核心素养的项目式教学设计

袁鸣　窦凯楠　姜大雨

摘要：作为一种发展学生学科核心素养的重要载体，项目式学习已广泛应用于学科教学中。化学学科具有与生产、生活实际紧密相连的特点，在化学课程教学中实施项目化教学有助于培养学生的社会责任感，进而提升学生的化学核心素养。本文以“CO2的来源与转化”为项目主题，围绕“双碳”背景开展项目式教学。

关键词：教学设计；核心素养；项目式学习；化学与生活

文章编号：1008-0546（2023）08-0020-05   中图分类号：G632.41   文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.08.004

项目式学习是一种以小组合作方式进行规划项目和解决项目任务的学习方式，与传统学习方式相比，它可以更好地促进学生的深度学习，培养学生的核心素养。[1]在化学课程中开展项目式学习能弥补传统教学模式的不足，解决分科与综合、知识与能力的矛盾。

核心素养是学科育人价值的集中体现。化学学科核心素养是指学生通过化学知识的学习所形成和发展的正确价值观、关键能力和必备品格。在知识传授的过程中，教师要注重学习活动的设计以及教学情境的选择，促使知识结构化、功能化、素养化。项目式学习以学生为主体，让学生在真实情境中去发现问题、探究问题、解决问题，使学生获得关键能力和必备品格，有效落实学生的化学核心素养。

本文以“CO2的来源与转化”为项目主题，以冰川融化、海平面上升等自然现象为项目导引，揭示其异常自然现象产生的原因及实现“双碳”目标的解决路径。该项目以化学知识为核心，融合地理以及生物等学科进行设计，依据设计思路，综合考虑社会生活实际，从个人以及国家层面设计低碳行动方案。

一、项目选题

本项目主题选自《义务教育化学课程标准（2022年版）》（以下简称课标）中的跨学科实践活动案例。课标要求在教学过程中要重视开展核心素养导向的化学教学，注重启发式、互动式、探究式的教学，创设问题真实情境，倡导“做中学”“用中学”“创中学”，开展项目式学习，重视跨学科实践教学活动。[2]

2020年9月，中国明确提出“双碳”战略目标。应对全球气候变化是实现中国特色社会主义现代化的一个挑战，也是实现绿色工业化的最大机遇。[3]本项目主要针对 CO2过量排放导致气候变暖等环境问题所引发的社会性科学议题而设计的，具有重要的现实意义。

在教学内容方面，CO2的实验室制取与性质是学生必做实验及实践活动之一。同时，课标中要求学生能基于必做实验形成的探究思路与方法，结合物质的组成及变化等相关知识，分析解决真实情境中的简单实验问题。因此，本文从情境线索及核心知识两个方面对项目进行规划，具体内容如图1所示。

二、项目目标

通过对项目主题的分析，结合初中化学课程标准，以提升学生化学核心素养为主旨，制定该项目学习的教学目标，具体包括以下几点：

通过查阅资料，了解当前的气候变化，感受化学知识的重要性，培养学生的社会责任与科学态度化学核心素养。

通过了解CO2的来源，初步掌握CO2的制取方式，并能结合实验现象推测其化学性质，培养学生科学探究的核心素养。

利用生活常见现象，了解光合作用的过程，认识 CO2合成有机物的途径，从而确定CO2的转化方式。

基于 CO2的来源与转化学习思路，制作低碳行动方案海报，培养学生社会责任的化学核心素养。

三、学情分析

在化学学科方面，学生通过学物质的组成、结构、性质以及应用等，在一定程度上已经获得了科学探究与创造革新的能力。以“O2的制取”为例，学生已经学会从O2的物理性质出发来确定实验的收集装置，从反应物状态和反应条件出发来确定实验的发生装置，从而制取 O2并推测 O2的化学性质等。上述学习过程再次体现了学生已经初步具备了观察、探究、推断的能力，为本节课顺利开展奠定了基础。

在其他学科方面，对于各种自然灾害学生们在日常生活中都有或多或少的了解和體会，而学生对自然灾害的认识是不全面、不系统的。但是，在此学段的学生们对大自然有强烈的好奇心，这种好奇心可以促进学生们不断发现问题并提出解决办法，从而也可以保证项目的顺利进行。基于此，本项目以自然现象背后的环境问题为切入点，围绕生物领域的光合作用过程来展开，帮助学生学会一分为二地看待CO2的“功与过”。

四、项目设计

项目式学习要求在教学过程中让学生亲自参与进来，教师负责规划与引导。由于学生可分配的课时有限，教师在项目设计时要充分调动信息资源，进行线上、线下统筹安排，高效地开展项目式学习。本项目设计的框架见表1。

在项目准备阶段，教师通过学习通平台上传资源并发布任务，通过平台统计数据把握学生资源查看情况，根据学生提供信息做到及时反馈，保证每个学生参与其中。在项目实施阶段，教师利用智慧教室及虚拟仿真平台（或实验室）引导学生探究本项目，使学生明确本项目的核心知识并获得关键能力的提升。在项目反思阶段，学生通过 CO2的来源与转化学习思路与内容进行专题演讲，以 PPT 或Fo- cusky动画演示为工具制作演讲内容。教师利用课堂酷平台发布“321总结与反思”，学生给出反馈，教师根据反馈改进项目式学习。

五、项目实施

本项目以自然地理中的“冰川融化、海平面上升等”为背景导入，以碳循环为线索，聚焦主要物质CO2，以 CO2的来源与转化为依据设置驱动问题，旨在提出解决方案助力实现“双碳”目标。具体的项目教学流程见表2。

六、项目评价

在项目实施过程中，教师要充分发挥小组成员的作用，引导并带领学生积极探索，使学生突破教学难点、掌握教学重点。通过小组合作，设计以“团结协作、科技创新”为主的过程性评价方案，结合评价量表的使用，[4]对学习过程进行反馈。“CO2的来源与转化”项目式学习评价量表见表3。

七、项目反思

本文以当前 CO2排放过量的现实问题为出发点，不断提出驱动性问题，通过小组合作探究，对学生进行核心知识的传授以及关键能力的培养。通过项目式学习，学生进行深度探究、不断思考，从而提出解决当前现实问题的方法。通过自评、他评以及师评方式对学生进行过程性评价，学生填写评价量表进行反馈，方便教师了解学生此次项目的学习情况。教师根据学生提交的项目活动总结与反思（见图2）进行数据整理，可以看出项目式学习在一定程度上促进了核心知识的掌握以及发展了学生的核心素养。

综上所述，项目式教学可以提高学生的学习兴趣及学习效率。在项目设计过程中，教师要注重项目主题的确定，项目主题可以源于课标及社会生活经验等。同时，也要注重项目任务与学科知识、技能的匹配。切实使学生通过项目化的学习掌握核心知识、培养核心素养，使学生适应未来社会的需要。

参考文献

［1］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，2016，12（4）：39-44.

［2］中华人民共和国教育部. 义务教育化学课程标准（2022年版）［S］. 北京：北京师范大学出版社，2022.

［3］胡鞍钢. 中国实现2030年前碳达峰目标及主要途径［J］.北京工业大学学报（社会科学版），2021，21（3）：1-15.

［4］张玲帆. 化学核心素养导向的项目化学习课堂教学——以“改进硫燃烧实验装置”为例［J］. 化学教与学，2022（4）：55-57+31.