朱群平

【摘 要】項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以知識(shí)、技能、行動(dòng)為導(dǎo)向，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中，能基于現(xiàn)實(shí)情境，獨(dú)立自主確定計(jì)劃？收集獲取信息、解決實(shí)際問題。項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)更注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、批判精神與創(chuàng)新思維的全面培養(yǎng)，可以從更廣、更深的層次結(jié)構(gòu)鍛煉和提高學(xué)生的知識(shí)技能與綜合素質(zhì)。文章以化學(xué)核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)，從宏觀、微觀思維、證據(jù)推理、科學(xué)探究、變化觀念等多個(gè)角度入手，將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)滲透于精準(zhǔn)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生在一連串的驅(qū)動(dòng)型任務(wù)中，進(jìn)行深度思考，提煉內(nèi)在本質(zhì)，豐富認(rèn)知理解，自主完成對(duì)化學(xué)知識(shí)、技能的意義建構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);核心素養(yǎng);項(xiàng)目教學(xué);實(shí)驗(yàn)路徑

高中化學(xué)核心素養(yǎng)，作為連接宏觀教育理念與具體教學(xué)實(shí)踐目標(biāo)的中間環(huán)節(jié)，主要包括變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理、科學(xué)精神、宏觀與微觀思維等多個(gè)維度核心價(jià)值取向。所謂核心素養(yǎng)是指學(xué)生在學(xué)科學(xué)習(xí)中，逐漸形成的思想品格、正確價(jià)值觀念與關(guān)鍵能力。教師基于核心素養(yǎng)，開展項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)從學(xué)生的個(gè)人能力、價(jià)值實(shí)現(xiàn)與創(chuàng)新精神發(fā)展角度出發(fā)，組織引導(dǎo)學(xué)生在循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣的任務(wù)實(shí)踐中，自主根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)展開思考、爭(zhēng)辯、分析、推理，靈活高效運(yùn)用已有的知識(shí)技能解決問題，進(jìn)而讓學(xué)生在方案設(shè)計(jì)、信息收集、項(xiàng)目實(shí)施等深度參與和親身經(jīng)歷中，獲取更為廣泛和全面的感性認(rèn)識(shí)與理性經(jīng)驗(yàn)，有效實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維、情感態(tài)度與知識(shí)技能的全面發(fā)展。

一、提供項(xiàng)目情境，獨(dú)立設(shè)計(jì)方案

項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)是由項(xiàng)目主題、計(jì)劃方案、實(shí)驗(yàn)探究、成果展示、評(píng)價(jià)反思多個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)構(gòu)成，要求學(xué)生能在主題任務(wù)情境框架下，獨(dú)立收集信息資料，自主確定實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)歷知識(shí)技能與學(xué)科素養(yǎng)形成、獲取與發(fā)展?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中，圍繞化學(xué)本體特征與課程目標(biāo)、結(jié)構(gòu)，指明了化學(xué)學(xué)科所涵蓋的“社會(huì)責(zé)任、證據(jù)推理、科學(xué)探究、模型認(rèn)知、宏觀辨識(shí)、科學(xué)精神、微觀探析”等多個(gè)維度的素養(yǎng)價(jià)值內(nèi)涵。教師在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，要從學(xué)生的思維興趣和熟悉的事物環(huán)境入手，驅(qū)使學(xué)生在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)流程勾畫中，能以積極主動(dòng)的情感態(tài)度，從微觀、宏觀、定性、定量等多個(gè)角度，自主分析項(xiàng)目流程、獨(dú)立制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、完成目標(biāo)，建構(gòu)對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的深層理解。

例如，教學(xué)《含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用》時(shí)，教師以“硫酸型酸雨形成原因與防治”為項(xiàng)目主題，指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程“pH試紙測(cè)定二氧化硫水溶液的pH”獨(dú)立制定計(jì)劃得出結(jié)論，記錄化學(xué)方程式，并在實(shí)驗(yàn)中對(duì)含硫燃料進(jìn)行脫硫處理，讓學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、交流、辯論，了解So2化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和用途，感受科學(xué)使用化學(xué)物質(zhì)的意義，具備相應(yīng)的證據(jù)推理、社會(huì)責(zé)任、科學(xué)探究、辨證認(rèn)識(shí)事物兩面性的相關(guān)核心素養(yǎng)。教師：“雨水是滋潤(rùn)萬(wàn)物的甘露，它為什么會(huì)成為摧殘森林的劊子手呢？”向?qū)W生播放“80年代，重慶南山風(fēng)景區(qū)發(fā)生的酸雨事件”組織學(xué)生在了解酸雨造成的急性傷害事件的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生扼住“酸源”刻不容緩的思想情感。項(xiàng)目主題決定了整個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的內(nèi)容和方向。教師在確立項(xiàng)目任務(wù)后，要以現(xiàn)實(shí)情境激發(fā)學(xué)生“研究酸雨、治理酸雨”的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任思想，驅(qū)使學(xué)生以小組合作的形式，運(yùn)用控制變量、定量、定性相結(jié)合的思路，各自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等學(xué)科素養(yǎng)。指導(dǎo)學(xué)生自主收集相關(guān)信息資料，知道酸雨形成的根本原因是能源結(jié)構(gòu)，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途”的認(rèn)知。

教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題情境時(shí)，要統(tǒng)籌考慮化學(xué)學(xué)科的思維方式、科學(xué)價(jià)值、科學(xué)應(yīng)用等核心要素，以項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生在實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、質(zhì)疑、思考、探究中，感受化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與環(huán)境、化學(xué)與健康等不同領(lǐng)域中的緊密聯(lián)系，促使學(xué)生在高度整合的生活情境中，從客觀世界視角，運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決問題。

二、科學(xué)規(guī)劃探究，獨(dú)立思考創(chuàng)新

教師在核心素養(yǎng)理念下，要從化學(xué)概念、理論、規(guī)則、用語(yǔ)等角度，引導(dǎo)學(xué)生向科學(xué)家一樣，自主選擇設(shè)計(jì)科學(xué)恰當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)方法，啟發(fā)學(xué)生在反復(fù)的實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐中，掌握科學(xué)的觀察的方法，獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)與結(jié)果。同時(shí)，教師在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要改變傳統(tǒng)的知識(shí)材料呈現(xiàn)方式，可通過(guò)隱藏目標(biāo)的背景信息，激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)、觀察、分析、討論、評(píng)估中，能從量變與質(zhì)變、內(nèi)因和外因等多角度，綜合分析物質(zhì)的化學(xué)變化，親身體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的真實(shí)過(guò)程。為了培養(yǎng)學(xué)生作為探索者敏銳思想和科學(xué)求實(shí)態(tài)度，教師在活動(dòng)中盡量減少對(duì)學(xué)生的干擾，確保學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口的實(shí)驗(yàn)分析、改進(jìn)、調(diào)整中，探索一條獨(dú)具匠心的新思路和新方法。項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)是學(xué)生思維動(dòng)態(tài)內(nèi)化加工過(guò)程，教師所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)要有一定的新穎性、實(shí)驗(yàn)性和先進(jìn)性，促使學(xué)生在質(zhì)疑、調(diào)查、探究中，富有個(gè)性和創(chuàng)造性地不斷調(diào)整項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃，對(duì)現(xiàn)實(shí)中存在的疑點(diǎn)、熱點(diǎn)問題進(jìn)行深入的思考和探索。

例如，教學(xué)《弱電解質(zhì)的電離平衡》時(shí)，為了讓學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)弱電解質(zhì)所具有的電離特征，能從定性、定量思維視角，認(rèn)識(shí)弱電解質(zhì)的電離平衡。教師利用教材中文字、圖片提取情境素材，組織學(xué)生“白醋”為學(xué)習(xí)載體，掌握和理解以CH3COOH CH3COOH為代表的電離平衡，鼓勵(lì)學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中能通過(guò)獨(dú)立思考、討論、合作交流，從微觀視角探究物質(zhì)世界，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出化學(xué)方程式，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。教師在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，要以幫助者的身份，利用問題啟發(fā)點(diǎn)撥各小組成員依據(jù)項(xiàng)目任務(wù)要求，從定性到定量分析，理解弱電解質(zhì)電離的微粒種類、濃度，并能在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐下，運(yùn)用勒夏特列原理思考、交流問題，指導(dǎo)以Hcl為代表的強(qiáng)電解質(zhì)，作用于水分子下電離為陰、陽(yáng)離子，電離出的陰、陽(yáng)離子也可以相互結(jié)合為溶質(zhì)分子。教師：“這瓶家用白醋成分說(shuō)明中標(biāo)注：總酸量≥6g/100mL，假設(shè)所含酸全部以醋酸計(jì)，含醋酸60mol/L，則醋酸物質(zhì)的量濃度為多少mol/L？啟發(fā)學(xué)生結(jié)合已知醋酸的摩爾質(zhì)量60mol/L，得出c=1.00mol/L。教師：“氫離子濃度是否也等于1.00mol/L？pH測(cè)白醋為pH=3，c（H+）大致為0.001mol/L。”指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用酸度計(jì)來(lái)精確測(cè)定白醋的pH，讓學(xué)生在獨(dú)立操作中解決問題，若將pH=2.32轉(zhuǎn)化C（H+），則C（H+）=0.005mol/L，依據(jù)醋酸濃度1mol/L：C（H+）=0.005

mol/L的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。應(yīng)該怎樣理解“弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離”這個(gè)問題？”組織學(xué)生在合作、交流、推算、實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，由于“Hcl完全電離，pH=2.2鹽酸稀釋10倍，pH增大1個(gè)單位，C（H+）為原濃度的0.1倍，pH=2.2醋酸溶液加水稀釋10倍，會(huì)使單位體積內(nèi)CH3COOH分子，H+、CH3COO-離子數(shù)均減少……”引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目任務(wù)的逐步推進(jìn)中，能依據(jù)所學(xué)化學(xué)平衡的相關(guān)知識(shí)，理解微粒的運(yùn)動(dòng)及變化。

教師在核心素養(yǎng)理念下，要將化學(xué)理論性知識(shí)與學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，能根據(jù)相關(guān)的化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行討論、交流、歸納、總結(jié)知識(shí)要點(diǎn)。由于在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)遇到一些疑難問題，教師要為學(xué)生提供充足的自主探索、改進(jìn)和創(chuàng)新空間，讓學(xué)生在解決問題時(shí)，能自覺融合化學(xué)知識(shí)、思想和價(jià)值觀，逐漸實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)品質(zhì)的鍛煉、發(fā)展與提升。

三、項(xiàng)目成果展示，綜合評(píng)價(jià)建構(gòu)

項(xiàng)目成果展示與評(píng)價(jià)，是學(xué)生內(nèi)化思維鞏固知識(shí)要點(diǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)以能力為本位，突出了學(xué)生的主體作用，教師在活動(dòng)中要為學(xué)生提供展示自我的空間與平臺(tái)，組織各小組分別上臺(tái)介紹自己小組的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、分工情況、實(shí)驗(yàn)成果等，鼓勵(lì)學(xué)生在理論與實(shí)踐相結(jié)合，自我評(píng)價(jià)與相互評(píng)價(jià)中，針對(duì)各自的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)、不足，展開交流、反思、辯論，促使學(xué)生在評(píng)價(jià)與反思中，不斷完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，親歷知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與核心素養(yǎng)的積累與獲取。

例如，教師在“氫氧化鋁制備”的項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師組織學(xué)生合作設(shè)計(jì)制備氧化鋁的方案，并運(yùn)用已經(jīng)掌握的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)嘗試，最終通過(guò)總結(jié)、評(píng)價(jià)選出實(shí)驗(yàn)最優(yōu)方案。首先教師通過(guò)“胃酸”生活廣告切入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生通過(guò)觀察和已掌握的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)找出氫氧化鋁，并在進(jìn)一步的資料查閱中，設(shè)計(jì)可行方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教師在學(xué)生展示成果、評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，要盡量采取激勵(lì)性的評(píng)語(yǔ)，使各小組學(xué)生勇于展示實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程，主動(dòng)反思經(jīng)驗(yàn)，寫出離子方程式，反應(yīng)量的關(guān)系，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O;Al（OH）3+OH-=AlO2+2H2O;Al3++3OH+=Al（OH）3↓;Al（OH）3+OH-=AlO2+2H2O畫出關(guān)系圖，結(jié)合各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出，把硫酸鋁溶液，加入氫氧化鈉溶液，制得少量氫氧化鋁。

引導(dǎo)學(xué)生在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上，進(jìn)行思維激辯，交流評(píng)價(jià)，豐富認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展化學(xué)素養(yǎng)思維品質(zhì)和關(guān)鍵能力。

教師在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，要在充分考慮學(xué)生的能力水平和興趣特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，盡可能融入科學(xué)探究、證據(jù)推理、社會(huì)責(zé)任、模型認(rèn)知等核心要素，引導(dǎo)學(xué)生在有意義的主題任務(wù)目標(biāo)下，經(jīng)歷總結(jié)、歸納、反思、假設(shè)、檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)綜合學(xué)習(xí)過(guò)程，促使學(xué)生可以在解決一系列相互關(guān)聯(lián)問題時(shí)，主動(dòng)進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)，逐步實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)、創(chuàng)新精神與化學(xué)核心素養(yǎng)的持續(xù)性和全面性發(fā)展。

總之，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要通過(guò)科學(xué)、恰當(dāng)?shù)捻?xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的思維潛能，指導(dǎo)學(xué)生在“教、學(xué)、做”一體化的深度參與體驗(yàn)中，更加深入透徹理解物質(zhì)形態(tài)的多樣性。教師在整體項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，要注重對(duì)學(xué)生的客觀評(píng)價(jià)，以幫助者和引導(dǎo)者的身份，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的情感體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生在有意義的深刻討論中，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行反思、概括、歸納、整理、總結(jié)，自主揭示產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因，促使學(xué)生在有層次、有條理的項(xiàng)目實(shí)踐參與中，相互交流、相互影響，學(xué)會(huì)用化學(xué)方法從宏觀、微觀角度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行辨析、判斷、鑒別，促使學(xué)生在真實(shí)的經(jīng)歷與實(shí)驗(yàn)操作中實(shí)現(xiàn)變化觀念、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神等學(xué)科思維能力與綜合素養(yǎng)的全面發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋曉鋒.核心素養(yǎng)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐分析[J].知識(shí)文庫(kù)，2020（20）.

[2]王薇.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與思考[J].高考，2020（24）.

[3]吳勝光.基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與思考[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2020（Z1）.