基于项目化学习理念的激趣引思课堂探究——以“酸碱盐的性质”复习教学为例

朱凤春|浙江省杭州市文澜实验中学

2019 年发布的《中共中央国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》提出，要“着力培养认知能力，促进思维发展，激发创新意识”，“坚持教学相长，注重启发式、互动式、探究式教学……重视情境教学；探索基于学科的课程综合化教学，开展研究型、项目化、合作式学习”。其中，项目化学习是当下基础教育教学中大力推行的一种新型的学习方式，它倡导以学生为主体、以任务为驱动，要求通过对复杂实际问题的探究，精心设计项目作品，规划和实施项目任务，引导学生掌握所需的知识和技能。受建构主义学习理论的影响，当下的科学教育在知识维度上不再追求获取堆砌的理论知识，而是要达成核心概念的进阶。因此，基于核心概念，整合学科知识，引导学生参与技术与工程实践，实现对重要原理的深入探索，可发展学生对科学知识的深度理解，提升学生的科学素养［1］。下面，笔者具体阐述如何基于项目化学习理念，建构激趣引思课堂，引导学生实现深度学习。

一、基于项目化学习理念的激趣引思课堂建构方式

不少化学反应伴随有魔术般的奇妙现象，容易引发学生的兴趣，使其积极主动探究，同时单元复习课不仅在知识整合上较为容易，而且学生对相关知识已有认知，适合进行深度学习，因此笔者精选项目内容、聚焦核心概念、设计魔术情境，在复习课中开展项目化学习。

（一）依据课程标准，精选项目内容

《义务教育科学课程标准（2022 年版）》（以下简称“《课程标准》”）指出，科学课程的内容选择应遵循“少而精”的原则，精选与核心概念相关的学习内容，反映科技进展和专题教育要求，以减轻学生的学业负担。教师可根据《课程标准》中界定的13个学科核心概念设计项目化教学，使学生在现实情境中激发学习动机，并建构认知冲突，引导学生自主建构，鼓励学生自我监控、反思迁移等。在此过程中，作为引导者，教师要跳出“主角”光环，根据项目主题、学生表现，不断调整自己的教学计划和项目的实施计划，从而促进学生彼此之间相互合作、深入探究和解决问题，发展学生的自我导向学习能力。

“酸碱盐的性质”是浙教版义务教育教科书《科学》九年级上册第1章的内容，是初中化学最重要的知识板块。但其新课教学知识点碎片化现象严重，这就导致学生在遇到各种综合考查的题型时，往往会陷入困境，进而降低学生学习化学的兴趣。因此，笔者以“酸碱盐的性质”为主题，创设魔术化情境，将零碎的知识整合起来，引导学生在趣味学习中，积极主动地建立系统的酸碱盐知识框架。

（二）聚焦核心概念，建立内容联系

学科核心概念属于大概念范畴，一个学科的核心概念包括多个次位概念，我们把这些重要的次位概念称为该学科核心概念的学习内容［2］。根据《课程标准》，“物质的结构与性质”这一核心概念共包括7 项学习内容。其中，“常见的化合物”和“物质由微观粒子构成”2项是“酸碱盐的性质”所涉及的内容。在此核心概念领域下，二者共同引导学生感受宏观物质变化与微观化学反应的真实存在，建立“宏观—微观—符号”三重表征的认识方式。这样的联系为类似的复习课提供共同的思路和方法。二者的联系可以用图1表示。

图1 “常见的化合物”和“物质由微观粒子构成”的联系

（三）设计魔术情境，培育核心素养

笔者依据学科各项核心素养的内涵设计魔术情境，以任务驱动的方式将零散的学习内容所包含的知识点串联在一起，引导学生主动搜寻脑海中的生活经验和已有的知识，形成“富有弹性”的知识网络，建构合理的学科结构。

科学观念：从魔术表象的欣赏上升到物质转化的思考，联通科学与生活。

科学思维：通过分析魔术原因、相互评价方案、设计新的魔术等环节实现思维进阶。

科学探究：从论证性探究到重复魔术，从方案设计到呈现新的魔术，实现探究的层次递进。

科学态度：在探究魔术、设计魔术方案中培养合作参与意识，养成学会倾听、尊重他人的素养，认识到生产生活离不开科学。

需要注意的是，这样的课堂有别于传统的知识堆砌型复习课堂。在这样的课堂中，教师更像是一位“导师”，其对学生探究过程的引导应该有目的、有导向、有落点。

二、基于项目化学习理念的激趣引思课堂实施

建构激趣引思课堂的目的是引导学生达成深度学习。深度学习是一种基于理解与迁移的学习方式，指学习者通过对知识本质的理解和对学习内容的批判性运用，实现对知识的高效迁移和真实问题解决，并以高阶思维为主要认知活动［3］。据此，笔者以“酸碱盐的性质”为主题，精心设计项目化学习流程（如图2 所示）。

图2 “酸碱盐的性质”项目化学习流程

（一）创设真实情境，主动代替被动

以任务驱动的项目化学习要求把学习置于复杂、有意义的问题情境中，让学生通过小组合作等形式共同解决复杂的实际问题，学习隐含于问题背后的科学知识，完成参与度大的优质教学［4］。教师应向学生提出需要解决的真实的中心问题，即学生生活中的非良构问题或统摄性问题［5］。在具体实施时，教师需要注意以下三点。

一是情境应具有普适性。情境应是学生所熟悉的，学校、社区、家庭中的常见事务是项目化学习较好的载体。

二是项目应具有趣味性。对学情和学生心理的准确把握，有助于教师找到精准合适的项目素材。生活中的异常现象、令人困惑的问题等更易引起学生的探究欲。

三是操作应具有可行性。提供的器材、试剂，涉及的实验方法与步骤，以及设置的探究时长等，要适合学生在课堂中操作。

学科的趣味性是引发学生课堂参与和思考的重要前提，为此，笔者创设“魔术欣赏：清水出芙蓉，美景昙花现”情境。

材料：玻璃酒杯底部留少量氢氧化钠浓溶液，小烧杯中装入较稀的稀硫酸与酚酞的混合物。

操作：向酒杯中倒入少量的烧杯中的混合物，酒杯中的液体变为红色；继续倒入混合物，红色逐渐消失。

该情境既有思维含量又有知识深度。出乎意料的视觉冲击引起了学生探究的兴趣，为整堂课的趣味性和学生的思维引导打下基础。而“欣赏魔术”之后自然联想到的“揭秘魔术”，也符合学生的思维需求。此时，课堂氛围愉悦，对魔术原理的探究，已经不是教师要求学生去思考，而是学生主动地搜寻脑海中的知识网络，寻找魔术的秘密。

（二）引导社会建构，互助代替自助

建构主义学习理论的社会建构思想，体现在课堂教学中就是课堂互动。任务驱动的教学情境，能唤醒学生对旧知的记忆，引导学生积极思考。在设计任务时，教师需要注意以下两点。

一是任务的知识起点要低，尽量使每一个学生都能在最近发展区有所思考。低起点能增加学生参与的广度，降低项目的门槛，有利于探究活动面向全体学生。

二是任务的核心环节要便于学生开展自我评价和相互评价。教师可借助实践任务评价量表（PTA 量表）来指导和修正学生的实验操作。

据此，笔者设计“魔术揭秘：思考酸碱反应及指示剂的作用”环节，并布置以下两个任务。

（1）猜猜老师今天用了什么试剂？（酚酞、氢氧化钠和稀硫酸）

（2）你知道这个魔术是怎么变的吗？先单独认真思考，再同桌之间交流，然后在实验记录单上写下这个魔术需要的试剂。

由魔术引起的好奇心，让全体学生不自觉地开始思考并与同桌交流，找寻魔术的真相。经过独立思考，掌握魔术原理的学生非常乐于给同伴讲解。在这种良性互动中，学生得到了共同成长。

（三）迁移知识路径，高阶带动低阶

深度学习的发生需要教师有意识地迁移旧知路径，自然地指向新知领域，并以情境为主线，继续引导学生产生疑问，自主参与探究，然后在相互合作中建构核心知识网络。在此过程中，教师需要注意以下两点。

一是设置有思维层次的问题序列。这可促使学生理解并掌握核心概念的真实路径，完成知识迁移和思维的纵深发展，由点及面地把握核心概念。

二是引导学生用比较、推理、创新设计、图形转化等方式自主建构知识体系。这可使学生立足于科学观念，训练思维和能力的进阶，完成设计或物化，实现科学内容服务于日常生活。

笔者设计“魔术还原”和“魔术再设计”两个实验，引导学生迁移知识。

【魔术还原】建立“宏观→微观→符号”三重表征的认识方式

第一步：清水出芙蓉

（1）操作要点是什么？（2）溶液呈红色的原因是什么？请从宏观、微观角度分析。（3）还有什么方法能证明存在OH-？什么方法最佳？

第二步：美景昙花现

（1）如何确保溶液红色褪去？（2）分析褪色后溶液中的离子种类（证明存在H+，学生演示，相互评价）。（3）讨论其他检验H+的方法，生生评价改进操作，总结酸的通性。

【魔术再设计】

（1）用学过的酸碱盐的相关知识，再设计不同现象的魔术。（2）各小组代表分享魔术方案。

这一环节主要围绕科学探究和科学思维层面落实核心素养，具体体现在方法的最优化选择、实验的规范化操作、知识的模型化呈现三方面。

1.方法的最优化选择

思考化学现象的可视性在这类操作中非常重要。如在证明H+过量的实验中，针对学生提出的方案“用氢氧化铜固体是否消失、溶液是否变蓝来证明H+的存在”，笔者以“为什么不用氢氧化钠呢”这一问题引导学生讨论、总结，最后自然得出：在实验中，我们常从操作方便、试剂廉价、污染较小等角度来思考并优化方案。

2.实验的规范化操作

这节课为复习实验操作带来了契机。笔者设计了“教师示范→学生模仿→学生示范→学生评价→学生设计→相互评价”等步骤来落实学生的实验操作规范。如在教师的魔术演示和学生的还原魔术中，复习液体的倾倒、滴加等操作。又如在学生演示和分组操作以证明H+的存在实验中，分别通过生生互评和自我反思评价，规范了取样、滴加、倾倒、取药品等操作。

3.知识的模型化呈现

模型法借助与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型，间接地研究客体原型的性质和规律，便于解释那些难以直接观察到的事物的内部构造，事物的变化以及表征事物之间关系的符号、公式等。这节课中难以观察研究的是魔术中的化学变化本质。在学生自创魔术并展示后，笔者引导学生对溶液中的粒子变化进行图像描述，这就是将化学微观粒子的变化进行模型化处理。这种坐标建模是对化学本质理解的一种提升应用，能让学生更直观地描述魔术变化的本质过程。

（四）应用探究成果，体验代替感知

项目化学习是一种工程微项目，其任务指向创造人工实物，“设计”和“物化”是其中的重要环节。这节课最终指向的是“设计”各种魔术的药剂配方。学生将自己设计的魔术相互展示并讲解其中的原理，教师引导学生将这些魔术的“配方”进行归纳、整理。这既是对酸碱盐知识的总结，也是对学生魔术项目活动的总结。在此过程中，教师需要注意以下两点。

一是设计多种可行方案、更新迭代方案。这是实现科学观念向实际应用转化的第一步。

二是制作出初步的产品或者模型，引导科学设计向工程技术转化。这两种项目成果展示，都可以引导学生自觉地持续探究，实现设计或物化的迭代更新。

笔者设计“新魔术展示”和“魔术分析”两个环节，引导学生应用探究成果。

【新魔术展示】

（1）评出分享方案中可视性好，最能引起大家好奇心的方案。（2）全体学生一起动手展示这个魔术。

【魔术分析】从微观粒子变化角度分析这个魔术的本质

（1）分析魔术中各粒子的变化情况，在学案单上分别画出每种粒子随着液体逐滴加入过程中的变化趋势图像。（2）学生板书图像并分析。

笔者将复习课的深度学习各环节与布卢姆学习目标分类及目标层次相对照，具体如表1 所示。由表1 可以看出，由于主要的学习活动都是在学生活动中进行的，“老师讲得少，学生学得多”这一要求可以有效践行。同时，在这堂课上，学生始终处于高阶思维训练中，因而能实现深度学习。

表1 深度学习各环节与布卢姆学习目标分类及目标层次对照表

三、小结

良好的科学思维的形成，离不开探究实践。处于青春期的初中生对自然界和自身的变化，有着强烈的求知欲望和好奇心，当遇到难以解决的实际问题时，会产生一种怀疑、探究的心理状态，即问题意识［6］。在此状态下进行实验探究，会激发学生探究的自主性，培养创造性思维和批判性思维。因此在化学教学中，教师可根据项目主题，创设魔术化的情境，设计驱动性任务和问题，引导学生分层分步进行持续性的探索，去解决真实的、复杂的问题，并进行成果展示，从而掌握知识要点，形成正确的价值观、必备品格和关键能力。