以“项目式学习”推进高中化学“单元主题教学”的理论思考与实践操作

顾建辛　叶依丛

摘要： 结合“项目式学习”的关键要素，从理论层面提出了“学习主题单元的项目化重构”与“依据真实问题设计项目化学习内容”的操作策略。结合“‘科学防疫教学主题单元”的设计，以及该主题下的“佩挂式除菌卡有效性研究”的项目式学习的教学实践，从操作层面归纳提炼了常规课堂教学实施“项目式学习”的基本流程。

关键词： 项目式学习； 单元主题教学； 学科核心素养

文章编号： 10056629（2023）08002107中圖分类号： G633.8文献标识码： B

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“2017版课标”）明确提出普通高中化学课程“以全面发展学生化学学科核心素养为主旨”，要求“重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情境化，促进学科核心素养的落实”［1］。因此，大概念统领下的单元主题设计毫无疑问成为课标理念落实的出发点，而以真实情境为背景的问题导向的学科教学内容便成为对教材进行二次开发的基本途径。

“项目式学习”是从真实情境出发，以任务（或问题）驱动的方式，引导学生通过自主探究和小组合作，在解决现实生活中的问题过程中，主动建构知识体系，从而促进学生深度学习的一种学习方式。因此，“项目式学习”为落实单元主题教学提供了可执行的实施路径。

本文以“科学防疫”教学主题单元的设计，重点剖析基于“项目式学习”对教学单元主题的确立、论证、设计和实施等几方面的探索；同时，以该主题单元中“佩挂式除菌卡有效性研究”项目的课堂实施为例［2］，对以“项目式学习”为主要课堂形式的教学实践操作中，关于学科素养培育、教学情境素材选取、环节呈现、教学目标达成与评价等方面作深刻剖析。

1 由“项目式学习”引发的教学内容与教学方式改造

学科教学中引入“项目式学习”，不能简单理解为学科教学的活动化，而是学科核心知识在真实情境中的再建构，它“既可以理解为一种学习的方式，也可以作为一种学科课程的单元重构”［3］。因此，在常态化的单元主题教学中实施“项目式学习”必须思考以下两个问题：

第一，对学生应该掌握并理解的学科核心知识进行项目化单元重组。构建围绕核心概念统领下的主题单元，这种主题单元又包含若干个体现学科核心知识的学习主题，同一单元的各学习主题或项目并非是碎片化知识的串联，而是依据内在逻辑的递进性相互关联。

第二，对重组后的单元主题进行项目式情境化的驱动性问题设计。将学科问题置于某种真实情境，同时问题解决并非是简单的按部就班完成探究的过程，而是一个寻找信息资源、提出观点、分析推理、给出证据、获得问题解决结论的项目完成的过程；项目问题的解决不仅是与已有知识进行连接，同时也是生成新认知的过程，是感悟学科知识在真实环境中的应用，以及解决问题的方式能够在新情境中得到迁移。

在常规课堂教学实施“项目式学习”就包括“确立项目”与“项目实施”［4］两大任务。因此，基于“项目式学习”落实单元主题教学于具体教学实践之中，也就有着对“学习内容的改造”和对“教与学方式的改造”两个方面的任务要求（见图1）。

任务1：“项目式学习”指向为学习方式与课堂教学形态的改变。具体而言就是改造传统且以习惯的讲授式为主的教学形态，通过真实情境的问题研究，加强学生学习过程中的体验以及对问题研究的深刻性，从而达到深度学习，实现学生学习力提升和学科素养培育。

任务2：“主题单元教学”指向的是对现有学习内容的整合与改造。具体而言就是依据课程标准，将学科知识内容在核心概念统领下，形成具有内在逻辑且互为融合的结构体系，并集知识与技能、过程与方法、能力与观念、创新意识和社会责任感等相辅相成、相互支撑的内在统一整体的主题单元。

2 基于“项目式学习”的主题单元与项目内容的设计

学习内容的改造即“项目式学习”主题单元的确立，需要依据“课程标准”“发展目标”“学生认知”和“核心知识”四个维度进行：

维度1——课程标准，在学科概念统领下对课程内容进行主题化的结构改造，以此促进学科核心知识之间的融合，以及学科素养的培育与发展；

维度2——发展目标，既关注为全体学生奠定共同基础，同时又关注培养学生深入学习与探索化学的志向发展；

维度3——学生认知，基于学生原有认知，以真实情景引发驱动性问题，激发学习兴趣，将学科新认知的获得蕴藏于亲身经历的问题解决中；

维度4——核心知识，对事实性知识进行重构，将多单元或多知识点以学习主题形式进行连接，形成完整且相互联系的知识体系和认知结构。

根据以上四个维度，在整合并设计具体“项目式学习”主题单元时，应体现以下四个具体要求：能够体现社会责任与价值观念的教育；能够与社会关注的热点问题相连接；能承载化学核心概念或核心知识；实施过程蕴含化学学科核心素养以及学科思想方法。

针对“新冠疫情”这一国际关注的公共卫生事件，如何设计成项目主题，首先需要思考清楚如下问题：学生是否具有从化学学科视角将学科知识与现实问题关联的意识？是否具备解决现实问题的思想观念、思维方式和处事能力？能否体现个人的社会责任与担当？从这些思考中寻找体现学科特点的学习主题，形成了以“科学防疫”为主题的教学单元。

将课标以及教材中与“科学防疫”主题可能相关联的内容罗列并进行重构，从“发展社会责任素养”和“形成学科认识思路”两个角度出发，设计了“佩挂式除菌卡有效性研究”和“口罩滤芯材料的设计及发展”两个不同的学习项目。

将这两个学习项目与上述四个方面连接，形成相对完整的“科学防疫”教学单元主题，其内容架构如图2所示。

在设计项目式学习主题单元的过程中，关于同一主题单元之下的不同项目的学习内容设计，可以从以下两个方面理解：

一是将学习主题（内容）项目化。即针对现有已主题化（或模块化）设计的教材内容，设计情境化的驱动性项目或任务，通过项目或任务驱动激发学生主动参与，在项目实施过程中完成学习任务，实现深度学习，达成学科知识目标的落实和学科素养的培育。

另一方面是以真实问题情境设计项目主题。以社会关注热点为背景材料，结合课程学习主题或模块，设计融合学科核心概念、核心知识的项目任务，引导学生在真实的问题情境中掌握学习，在探究和解决问题的过程中获得基础知识和技能、关键能力和必备品格。

3 基于“项目式学习”推进教与学方式的改造

2017版课标提出了“素养为本”的教学理念，对于教与学的方式改造提出了明确的要求，即：倡导真实问题情境的创设，重视教学内容的结构化设计，提倡以主

题为引领的基于真实问题解决的课堂教学，以此促进学生学习方式的转变［5］。教与学方式改变的一个很重要的指向就是学习者“学习素养”的提升，“学习素养”在学科教学所表现的“不是接受式的学习或简单应用式的教学，而是带有高阶学习的转化特征”［6］的形态。具体而言，就是当学习者面临所要完成的问题时，能够在问题发生的环境（或情境）中找到自己所需的资源，建立与过往知识的联系并进行问题解决，在问题解决的同时获取新的认知。因此，学习素养（能力）就包括两个重要且必不可缺的基本要素［7］，即：应用自己的所知完成特定的任务或问题和有能力在不同的情境间进行迁移。

這种现代社会发展对学习者个体成长所要求的学习素养（能力）培养，自然应该成为学科教学的一个重要目标指向。而“项目式学习”所提倡学生获取主动学习经历的重要方式（或途径），既符合学习认知目标的较高层认知水平，同时也符合现代建构主义学说的“学习主动建构的意义”，这种方式或途径一定具有其他教学方式无法替代的理论意义与实践价值。因此，引入“项目式学习”于课堂教学中，不仅使常规课堂教学的改进成为可能，同时，对学生学习方式的改进也具有现实意义。

4 “项目式学习”实施“单元主题教学”的实践分析

本案以“科学防疫”教学主题单元中的“佩挂式除菌卡有效性研究”项目为例（见图2），分析“单元主题教学”中关于项目式学习主题的教学推进。

4.1 “项目式学习”落实“单元主题教学”的流程分析

在具体学科领域的教学活动中，以“项目式学习”落实并推进“单元主题教学”，存在着“两个关键问题”和“五个实施环节”如图3所示。

从确立学习项目到项目规划、活动实施、成果评价，其流程见图4。

围绕上述“项目式学习”流程有如下三点说明：

第一：主题项目拆解成的若干个子项目应该符合完成主题项目的基本思路与框架，是主题项目实施的具体体现，同时具有开放度较高层次的思维要求；从我们的教学实践体会，一般以3～4个子项目比较适宜；

第二：驱动性学科问题与项目学习、课程主题直接相关，与学科知识以及教学目标相对应，驱动性学科问题不仅为子项目的确立提供依据，也为子项目的实施提供明确的活动指向和具体任务；

第三：每一个子项目都需要通过小组合作完成，且需要经历问题提出、方案设计、问题解决以及最后对问题解决的评价等项目实施的四个环节，同时为终结性的成果展示（也称为“项目作品”）提供素材依据。

4.2 “单元主题教学”项目主题的实施过程分析

依照上述“项目式学习”实施流程，以学科思想方法引导每一环节任务的完

成，最终实现项目任务完成的同时实现学科问题解决和学科素养的提升。

环节1：以真实素材提出“佩挂式除菌卡有效性研究”项目任务。

从“探索‘除菌卡是否安全有效”这一真实情境下的复杂任务出发，确立“佩挂式除菌卡有效性研究”作为“科学防疫”主题单元中的项目任务之一。

环节2：明确项目任务在学科领域中的学习内容。

通过梳理课标相关主题的内容要求和学业要求，结合学生已有的知识和能力水平，明确该项目在学科领域的学习内容为：必修课程主题2——常见的无机物及其应用，以及必修课程主题5——化学与社会发展中的相关内容。

环节3：规划并设计分步推进的子项目任务和项目最终完成的评价方案。

基于项目学习类型和解决过程，规划项目学习过程为“探究真实环境中除菌卡除菌效果”“认识除菌卡有效成分及产生原理”“认识ClO2的杀菌原理”三个子项目。

环节4：设计真实而有意义的驱动性问题展开项目学习活动。

依据课程标准和学科领域的学习主题，凝练有意义的驱动性问题展开项目学习活动。具体的问题设计以及项目学习活动实施如表1所示。

环节五：完成子项目成果交流并形成终结性展示。

以小组为单位对前三项子项目进行综合归纳，完成对“除菌卡”广告做科学性评价和设计除菌卡使用指南，同时完整展示项目成果。

作为整个“项目式学习”的最后一个环节，需要以小组为单位对前三项子项目进行综合归纳；其次，需要对相关结论进行合理分析与评价，最终完成项目任务的终结性成果并进行外显的创造性表达。整个环节具有评价学生是否具有理论联系实际的能力，让学生切实体会学科知识与现实生活的关联，从而提升学生的社会责任素养。

综合上述五个环节的教学设计与实施，整个项目任务推进与学科核心知识、任务评价目标关系可用图5表示。

5 以“项目式学习”推进“单元主题教学”的几点反思

5.1 项目主题任务的设计需要关注知识、能力、素养的同步协调

单元主题内容的项目化设计，实质就是融学科核心知识内容于特定且真实的问题情境之中，而项目主题任务的完成同样需要关注学科领域核心知识的掌握以及在实际场景中的应用，通过真实问题的解决过程培育并发展学科核心素养。

本文例举的“佩挂式除菌卡有效性研究”项目式学习任务的设计，不仅对现有课程内容进行了意义重构，更为关键的是体现了项目任务完成与学科核心素养培育、学科核心知识获取以及学科能力发展的同步协调。具体关联如图6所示。

5.2 项目主题任务的完成需以问题驱动为支架

教学主题内容的项目化推进，实质就是解决问题或完成任务的过程，该过程需要教师以恰当的方式提供具有意义任务驱动，促使学生积极调用散落在教材各章节的学科知识，将其整合、优化，发挥核心知识在真实问题解决过程中的指导性作用。以问题驱动不仅为问题解决提供支架，同时，也对任务完成以及解决实际问题的能力水平提供评价。

如本文案例中的子项目任务1的完成过程（见图7所示），教师通过设计的一系列問题，引导学生将既定概念与已知定理转化为新情境意义，将陌生任务情境转化为自己熟悉的学科问题解决。

5.3 以“项目式学习”推进“单元主题教学”存在的瓶颈问题

从我们的实践反馈中，90%以上的学生表示喜欢“项目式学习”模式，理由比较集中地体现在“自己动手实践”“解决真实问题”“小组合作产生项目成果”三个方面［8］。通过对真实环境中的问题解决，并最终形成可见的物化的学习成果，使学生充分感受到自己所学、所研、所做是有价值的，这也是“新课程新教材”背景下教与学方式的变革带来全新的体验。

然而，在实际教学过程中，我们还面临着一系列的瓶颈亟待解决。诸如教师在项目化学习中的“专业的瓶颈”，往往使得某一“单元学习主题”中的项目内容匮乏或无力解决；由于学习任务及教学时间的安排，使得同一单元主题下的不同项目主题学习的时间间隔过长；以项目式学习推进常规课堂教学的改造、存在课时安排等问题。同时，由于不少教学理论面对课堂实际教学活动的讨论，常常是从应然的理想状态出发，对教学的复杂性讨论不够，往往把问题放在具体情境之外进行抽象分析，对真实情境下的教学实践关注不够，致使教师在现实教学中感到无所适从。所有这一切的问题解决，都需要我们一线教师的不断自我提升与学习，在教学活动中不断实践。

籍以此，我们希望通过“科学防疫”主题单元的设计，以及“佩挂式除菌卡有效性研究”的项目式学习的教学展示，为广大一线教师提供一个利用项目式学习整合教学单元的“模板”，并为常规课堂教学实施项目式学习推进学习方式改造，提供基本操作流程。这个模板或流程还需在教学实践中不断的丰富、改进与完善。

参考文献：

［1］［5］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： 2.

［2］［8］叶依丛， 顾建辛， 马婉琴. 基于项目式学习的高中化学教学设计与实践［J］. 化学教学， 2022， （9）： 51～56.

［3］［7］夏雪梅. 项目化学习设计［M］. 北京： 教学科学出版社， 2021： 5， 25.

［4］［6］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）： 42～44.