李雪玲

研究意義

基于真實情境的項目教學(xué)是促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的重要方式 基于真實情境的項目教學(xué)融合了科學(xué)學(xué)科探究的過程要素，通過組織學(xué)生主動、深層次參與學(xué)習(xí)活動，讓知識在項目學(xué)習(xí)中呈現(xiàn)，以激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需要。同時在一定的真實情景中學(xué)習(xí)，容易喚醒已有的相關(guān)知識、經(jīng)驗等，融合當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識，促進科學(xué)知識向?qū)W科核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化。在項目教學(xué)過程中注重過程性評價，在尚有改進機會時發(fā)現(xiàn)問題，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中獲得“重置”的機會。

基于目標(biāo)的科學(xué)探究是激活科學(xué)高階思維的有效手段依據(jù)初中科學(xué)課課標(biāo)、教材、學(xué)情、資源等來確定具體科學(xué)探究的目標(biāo)，在科學(xué)探究中需要對提出的問題進行簡單分析，初步判斷是否適合于探究的目標(biāo)，需要學(xué)生具有批判性思維，在解決問題的過程中更需要創(chuàng)造性思維。有目標(biāo)的科學(xué)探究能夠發(fā)展學(xué)生的問題解決能力、決策能力和創(chuàng)新能力，是激活科學(xué)高階思維的有效手段。

理性思考

真實情境，主動建構(gòu) 建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)是建立在已有知識和生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上的，與真實環(huán)境互動，主動建構(gòu)的過程。同時在一定的背景中學(xué)習(xí)，容易喚醒學(xué)生前概念和潛概念。在指向高階思維的科學(xué)探究項目教學(xué)中知識在真實任務(wù)情境中呈現(xiàn)，在真實情境中用科學(xué)方法和科學(xué)思維來進行教學(xué)組織，以激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需要和求知欲。

問題意識，高階思維 美國教育家布盧姆認(rèn)為，分析、綜合、評價和創(chuàng)造屬于高階思維。杜威認(rèn)為，高階思維不是自然發(fā)生的，它是由“難題和疑問”或“一些困惑、混淆或懷疑”引發(fā)的?；谡鎸嵡榫车捻椖拷虒W(xué)在問題生成、探究過程和評價反思中激活綜合分析創(chuàng)造等高階思維。

探究項目教學(xué)設(shè)計

指向高階思維的科學(xué)探究項目教學(xué)讓學(xué)生經(jīng)歷像科學(xué)家一樣的研究過程。根據(jù)初中科學(xué)課標(biāo)，結(jié)合科學(xué)探究達(dá)成目標(biāo)的項目教學(xué)主要的過程：在提出科學(xué)問題環(huán)節(jié)關(guān)注將生活中的真實問題轉(zhuǎn)化成科學(xué)問題等目標(biāo)的落實。在建立科學(xué)假設(shè)環(huán)節(jié)中主要落實提出科學(xué)的猜想并分析合理的理由。在制定最佳方案環(huán)節(jié)中落實針對探究目標(biāo)、設(shè)計實驗?zāi)繕?biāo)等。在獲取事實證據(jù)中落實選擇有用信息、觀察比較測量、數(shù)據(jù)分析處理等目標(biāo)。展示合作交流中讓學(xué)生掌握科學(xué)地表述、書寫、合作、交流等能力。最后評價檢驗改進環(huán)節(jié)使學(xué)生能夠進行科學(xué)解釋、比較改進，甚至在檢驗評價中發(fā)現(xiàn)新的問題，進入又一個新的學(xué)習(xí)歷程。項目教學(xué)從初中科學(xué)核心素養(yǎng)和初中生的年齡及經(jīng)驗水平出發(fā)設(shè)置項目任務(wù)，逐層落實各個目標(biāo)。學(xué)生在尋找事實證據(jù)中對不同的觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑批判，不斷提升創(chuàng)造性思維。

探究項目教學(xué)策略

基于真實生活情境的預(yù)探究 科學(xué)源于生活，又服務(wù)于生活。創(chuàng)設(shè)真實生動的情境是達(dá)成項目教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。我國現(xiàn)代著名教育家陶行知先生認(rèn)為：一切教學(xué)必須通過生活才有效。挖掘出實際生活中與初中科學(xué)相關(guān)的可操作的真實問題能使初中科學(xué)的教學(xué)充滿生機。

【課前探究案例】自制酸堿指示劑項目

項目目標(biāo)：通過“自制酸堿指示劑”的活動，了解酸堿指示劑的概念，能用酸堿指示劑來測定溶液的酸堿性，掌握控制變量法、轉(zhuǎn)換法等科學(xué)方法，提升科學(xué)思維。

一是創(chuàng)設(shè)情境，發(fā)現(xiàn)問題。讓學(xué)生在炒熟的紫甘藍(lán)中加點食醋調(diào)味，學(xué)生驚訝地發(fā)現(xiàn)：紫甘藍(lán)變紅了。學(xué)生很自然地提出了“為什么變紅？哪些有色食物有這樣的性質(zhì)呢？”等問題。這樣的情景設(shè)計既讓學(xué)生將科學(xué)與日常的生活經(jīng)驗相聯(lián)系，同時也充分調(diào)動了學(xué)生的各種感官，激發(fā)學(xué)生的興趣。

二是明確任務(wù)，自主探究。基于科學(xué)探究目標(biāo)的項目教學(xué)實施流程：明確任務(wù)—學(xué)生制定研究計劃—開展項目學(xué)習(xí)—進行成果呈現(xiàn)與成果分享。在自制酸堿指示劑項目中學(xué)生明確自制酸堿指示劑任務(wù)后進行查閱資料、研究計劃等過程的學(xué)習(xí)?？茖W(xué)源于生活，日常生活中的真實情境在教學(xué)中進行滲透，提高了科學(xué)知識在生活中的應(yīng)用能力。

得出結(jié)論：學(xué)生通過制作紫甘藍(lán)汁液、制作胡蘿卜汁液、利用指示劑、驗證指示劑的性質(zhì)等流程完成實驗，得出結(jié)論。即：紫甘藍(lán)汁液、莧菜汁液遇酸性物質(zhì)變紅，遇堿性物質(zhì)變藍(lán)。胡蘿卜汁液在中性液體中呈現(xiàn)灰黃色，遇酸性物質(zhì)變成金黃色，遇堿性物質(zhì)變成土黃色。由此得出三者的相同點是：都具有和酸堿指示劑相似的性質(zhì)。但是三者的不同點是：紫甘藍(lán)汁液、莧菜汁液都有明顯的變色，都可用作自制酸堿指示劑；而胡蘿卜汁液變色不明顯，指示性差，故不可用作自制酸堿指示劑。

三是探究反思，提煉方法。在探究中引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“查閱資料理論學(xué)習(xí)—實施實驗設(shè)計—結(jié)果分析與反思—開展總結(jié)討論”這一完整的學(xué)習(xí)過程。自制酸堿指示劑項目的實施促使學(xué)生體驗到利用科學(xué)理論和技能來解決生活中真實問題的樂趣和成就感，真正發(fā)揮了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與促進了學(xué)生實踐素養(yǎng)的提升。

提出疑問：這些蔬菜汁液為什么具有這種性質(zhì)呢？

查閱資料：紫甘藍(lán)和莧菜中含有花青素，這是一種水溶性的植物色素，故它能使紫甘藍(lán)和莧菜的汁液呈紫色?；ㄇ嗨赜龅揭蛩釅A度不同的溶液而改變其顏色。

反思實驗：為什么制取莧菜的汁液可以用水浴加熱呢？莧菜在加熱的條件下，其植物體內(nèi)的細(xì)胞液、花青素很容易脫出溶于水，故操作簡便省力。而紫甘藍(lán)和胡蘿卜的汁液卻不行，本實驗用到了水浴法，優(yōu)點是能使莧菜受熱均勻。

學(xué)生感言：本次實驗運用了控制變量和轉(zhuǎn)換法，通過這次的實驗探究，我知道了一些常見植物色素的性質(zhì)，親手檢驗了它們的性質(zhì)，它們具有很好的研究利用價值，它們在生活中判斷物質(zhì)的性狀方面也起著很大的作用。主要在實踐中學(xué)習(xí)獲得不一樣的學(xué)習(xí)體驗。

本項目通過常用酸堿指示劑的自制和在酸性、堿性溶液中的顏色變化實驗，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究，動手動腦學(xué)科學(xué)，激發(fā)對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

基于實驗中真問題的深探究 在探究過程如果所選擇的研究對象選擇不當(dāng)會帶來實驗的失敗，但同時也是很寶貴的生成性教學(xué)資源。基于真實出現(xiàn)的問題進行的真實探究是認(rèn)知內(nèi)化的過程，是淺層次學(xué)習(xí)到深層次探究的過程，由已有知識走向未知知識的過程，由知識建構(gòu)到技能再到核心素養(yǎng)逐步生成的過程，真實探究根據(jù)學(xué)情設(shè)置情景激發(fā)認(rèn)知沖突，可以適時設(shè)置針對性的任務(wù)進行探究，進而激發(fā)創(chuàng)新思維。

課中探究案例：探究雪碧項目

探究目標(biāo)：通過實驗設(shè)計和小組活動，掌握二氧化碳的性質(zhì)，培養(yǎng)在科學(xué)探究中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

一是大膽試錯，產(chǎn)生問題。探究雪碧項目從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗出發(fā)，用生活中的素材創(chuàng)設(shè)問題情景，整堂課圍繞一瓶雪碧展開探究。但在研究CO2與H2O反應(yīng)的探究中，有些學(xué)生選擇了直接用雪碧為原料進行探究。此時適時展示雪碧汽水標(biāo)簽的內(nèi)容，學(xué)生從中反思自己實驗設(shè)計的不嚴(yán)密，深刻體會科學(xué)探究中的控制變量法的作用。在教學(xué)中給學(xué)生試錯的機會，及時捕捉學(xué)生的最近興趣點或者錯誤點，拉近學(xué)生與問題的距離，當(dāng)真實問題與課本知識相矛盾時，學(xué)生會產(chǎn)生認(rèn)知沖突，進而產(chǎn)生強烈求知欲，對后面的探究活動會收到事半功倍的效果。

二是任務(wù)驅(qū)動，展示交流。具體任務(wù)能讓學(xué)生在思想上有緊迫感。學(xué)習(xí)中遇到的問題，可以通過查閱資料、教材小組合作交流、教師點撥指導(dǎo)，打破了“教師一言堂”的局面。對比實驗是化學(xué)實驗的重要方法，通過二氧化碳溶于水后使石蕊變色的探究，讓學(xué)生設(shè)計實驗，學(xué)習(xí)對比實驗的理念和方法。在實驗設(shè)計過程，有部分小組只設(shè)計了將紫蝴蝶（含有紫色石蕊，遇到某些物質(zhì)能夠變色，有時候變成紅色，有時候變成藍(lán)色）放進溶解有二氧化碳的水中一個實驗，通過科學(xué)探究設(shè)計評價交流環(huán)節(jié)的思維碰撞，暴露了部分學(xué)生缺乏對比實驗設(shè)置意識的真實的學(xué)習(xí)狀況，同時在與同伴的交流中改進方案。再讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程，在根據(jù)實驗現(xiàn)象分析、得出結(jié)論從而獲得成功的喜悅和對科學(xué)學(xué)習(xí)的持續(xù)興趣。加強實驗設(shè)計的體驗，通過讓學(xué)生講述自己的設(shè)計提高學(xué)生的表述能力，并使學(xué)生初步學(xué)會評價和改進實驗設(shè)計；通過生生互評、師生共評和自我反思讓學(xué)生感受成功的喜悅，激發(fā)學(xué)生持續(xù)的學(xué)習(xí)興趣。

研究成效

讓探究走向真實 科學(xué)探究是初中科學(xué)的本質(zhì)特征，更是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要方式?？茖W(xué)探究是實驗活動和邏輯推理交互作用的創(chuàng)造性思維過程。將科學(xué)探究置于真實情境中，讓學(xué)生親自經(jīng)歷探究的整個過程，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的科學(xué)現(xiàn)象，利用身邊的物品進行實驗，主動參與探究活動，提升思維的創(chuàng)新性，在教學(xué)中基于學(xué)生的真實問題去設(shè)計科學(xué)探究目標(biāo)，讓目標(biāo)更適切、達(dá)成更有效。指向高階思維的科學(xué)探究項目教學(xué)讓學(xué)生真正經(jīng)歷一次完整的科學(xué)探究，落實“從生活中來，到生活中去”的教學(xué)理念。

讓學(xué)習(xí)走向深度 學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)身邊的科學(xué)問題，讓學(xué)生主動去探索，去解決問題。指向高階思維的科學(xué)探究項目教學(xué)往往用更多的時間安排學(xué)生進行項目合作自主探究式學(xué)習(xí)，以合作分享為平臺，實現(xiàn)教學(xué)的雙向互動，主動的學(xué)習(xí)讓學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)力，促進學(xué)生深入可持續(xù)學(xué)習(xí)。在雪碧探究項目中，在如何證明雪碧里溶有的氣體是CO2的實驗設(shè)計中，學(xué)生發(fā)散思維提出了多種驗證方法，讓學(xué)生在思考中走向深度學(xué)習(xí)。

讓思維走向高階 項目教學(xué)中學(xué)生基于真實情境以質(zhì)疑精神和批判性思維去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。在雪碧探究項目的課后家庭小實驗：配制汽水（原料：檸檬酸、小蘇打、純凈水和白砂糖等）中，讓學(xué)生經(jīng)歷了從研究汽水到研發(fā)汽水，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新思維。同時在展示評價中關(guān)注素養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，及時的評價反饋調(diào)動了學(xué)生探究的欲望，令學(xué)生在科學(xué)探究中充滿著滿滿的成就感。在項目實施中不斷啟發(fā)學(xué)生進行思辨和實證，讓課堂充滿思維的碰撞，助力學(xué)生高階思維的發(fā)展。

（作者單位：浙江省杭州市大關(guān)中學(xué)）