楊 青

(浙江省杭州市臨安天目初級中學(xué) 浙江 杭州 311300)

1.問題的提出

在初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中把科學(xué)探究放在首個內(nèi)容，足以突出科學(xué)探究在整個課程中的重要地位，課程標(biāo)準(zhǔn)還提出初中科學(xué)課程的內(nèi)容組織重點突出“整合”與“探究”兩個特點。筆者理解的“整合”不僅僅是教材中知識部分的整理、難度的調(diào)整，更是依托科學(xué)實驗，在“科學(xué)探究”上找到更適合學(xué)生心理發(fā)展特點，從學(xué)生身邊熟悉的事物出發(fā)，整理開發(fā)出操作性更強的學(xué)習(xí)方法。研究近幾年的全省科學(xué)中考卷，發(fā)現(xiàn)整合性的實驗探究題比重在逐年增加，對學(xué)生的實踐探究能力考查越來越體現(xiàn)在各種細(xì)節(jié)上，因此教師在初中科學(xué)的教學(xué)過程應(yīng)重新認(rèn)識科學(xué)探究的重要性，摒棄一些“紙上談兵”式的實驗教學(xué)，讓科學(xué)的實驗教學(xué)越來越靠近平時的常規(guī)課堂。

盡管我們教師都知道科學(xué)實驗在初中科學(xué)教學(xué)中的重要性，在課堂教學(xué)中也在有意地跟學(xué)給學(xué)生滲透實驗的重要性，然而學(xué)生交出關(guān)于科學(xué)實驗探究的答卷卻是無法準(zhǔn)確描述實驗現(xiàn)象，不著重點；設(shè)計實驗思路不嚴(yán)謹(jǐn)，生搬硬套；學(xué)生分組實驗成功率低，動手能力弱，完成實驗速度慢；實驗整理習(xí)慣差、操作不規(guī)范，中考實驗探究題失分多等。根據(jù)筆者的實際教學(xué)，出現(xiàn)以上的事與愿違的現(xiàn)象，主要原因有以下幾點：①對于每年級有16個班級的大規(guī)模農(nóng)村學(xué)校，實驗室資源短缺，真正做到常態(tài)的科學(xué)探究課堂頻次不一，形式也較單一；②很多實驗的條件過于苛刻，實驗本身可見度不高；③中考的要求和緊張的課時之間的矛盾影響學(xué)生實驗的全面開展。因此很多教師在教學(xué)過程中寧愿采用播放實驗視頻、課件演示實驗Flash、黑板作圖模擬實驗來處理演示實驗，雖然這樣的實驗教學(xué)效果不能像學(xué)生親身體驗?zāi)前阌∠笊羁?，但至少操作?guī)范、現(xiàn)象明顯，并且在有限的課堂教學(xué)時間里完成教學(xué)任務(wù)。而在課時不多的幾次學(xué)生分組實驗中真正參與實驗的基本上是科學(xué)成績較好、動手能力較強的個別組員，其他組員只是旁觀者，甚至實驗完成了也沒搞明白為什么要做這個實驗。

基于以上科學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，本文提出依托科學(xué)實驗，開展項目化學(xué)習(xí)，力圖增加每位學(xué)生的鍛煉機會，激發(fā)對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率的目的。

2.項目化學(xué)習(xí)的概念

項目化學(xué)習(xí)是指師生在一段時間內(nèi)，通過研究并應(yīng)對一個真實的、有吸引力和復(fù)雜的問題、課題或挑戰(zhàn)，從而掌握重點知識和技能。項目化學(xué)習(xí)的重點是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、包括基于標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容和例如批判性思維、問題的解決，合作和自我管理等技能。相比傳統(tǒng)的科學(xué)實驗教學(xué)，項目化學(xué)習(xí)不僅僅是動手做，更需要學(xué)生解決相關(guān)的科學(xué)問題，但又不是解決簡單而不真實的問題，而是需要學(xué)生在項目學(xué)習(xí)中不斷創(chuàng)設(shè)新情境，創(chuàng)造性地解決復(fù)雜問題。

在初中科學(xué)學(xué)習(xí)過程中，隨著物理、化學(xué)知識的不斷深入，對學(xué)生理解能力、閱讀能力、邏輯推理能力等各方面的要求越來越高，剛剛升入八年級的學(xué)生明顯有“科學(xué)由偏文科的學(xué)科突然轉(zhuǎn)到了理科學(xué)科”的切身體驗，導(dǎo)致部分七年級的學(xué)優(yōu)生突然轉(zhuǎn)成了中等生，而原本的學(xué)困生越來越難轉(zhuǎn)化為中等生或?qū)W優(yōu)生。有研究表明項目化學(xué)習(xí)對學(xué)業(yè)中等或偏下的學(xué)生更加有效，項目化學(xué)習(xí)充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，對調(diào)動中等或偏下以及富有創(chuàng)造性潛能的學(xué)生的積極性起到重要作用。

3.項目化學(xué)習(xí)的實施策略

完成一項完整的項目化學(xué)習(xí)一般按以下六個操作步驟進(jìn)行：(1)明確任務(wù)；(2)制定方案；(3)協(xié)作實施；(4)點撥檢查；(5)展示成果；(6)評估檢測。因此筆者認(rèn)為要發(fā)揮出項目化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，教師在提出有效項目、明確項目任務(wù)上必須下功夫，只有項目提出的方式有效目合理，學(xué)生才能夠主動地投入到項目中，完成項目的操作。已有研究表明，高質(zhì)量的項目化學(xué)習(xí)設(shè)計和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高有積極正向關(guān)系，一般來說，項目化設(shè)計的質(zhì)量越高，學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量越高。而且教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到設(shè)定一定的情境，對于學(xué)生主動參與項目也是十分重要的。所以，在提出項目時，教師應(yīng)當(dāng)先創(chuàng)建與學(xué)生生活經(jīng)驗相適應(yīng)的情境，讓學(xué)生認(rèn)識到項目解決的實際意義，從而激發(fā)學(xué)生完成項目的欲望，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

下面以浙江版科學(xué)八年級上冊第一章《水和水的溶液》教學(xué)為例，說一說筆者嘗試項目化學(xué)習(xí)的實施過程：

3.1 設(shè)計有效的項目。

(1)項目應(yīng)貫穿核心知識與技能?！端退芤骸愤@一章的包含的內(nèi)容有：通過分析地球上水的分布、水的循環(huán)及水資源的分布、水與生命的關(guān)系，使學(xué)生更進(jìn)一步認(rèn)識到水對人類發(fā)展的重要性；通過對水的組成、水的浮力的研究，讓學(xué)生進(jìn)一步了解水的重要性質(zhì)；對物質(zhì)在水中的分散狀況及在水中的溶解和分離進(jìn)行討論和分析，對水污染的防治以及凈化等問題進(jìn)行了專題研究，讓學(xué)生深刻體會到保護(hù)水資源人人有責(zé)的社會責(zé)任感。

本章非常重視對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練，從實驗儀器的使用、實驗現(xiàn)象的觀察到實驗數(shù)據(jù)記錄和分析都有相應(yīng)的要求，也重視探究式的學(xué)習(xí)，結(jié)合知識呈現(xiàn)的過程，安排了多個探究活動，通過這些活動使學(xué)生較好地體驗科學(xué)家的探究過程，培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。緊緊圍繞著本章的核心知識與技能，確定了以下項目化學(xué)習(xí)思路。

為了降低項目的難度，考慮每個子項目的關(guān)聯(lián)性，筆者在設(shè)計本章的項目化學(xué)習(xí)時，舍去了水的浮力和水的組成兩塊內(nèi)容，這兩塊內(nèi)容可以在項目化學(xué)習(xí)結(jié)束之后另外組織教學(xué)，或者嘗試設(shè)計其他主題的項目化學(xué)習(xí)。

(2)項目應(yīng)體現(xiàn)可操作性和真實性。筆者嘗試的項目化學(xué)習(xí)是基于科學(xué)實驗而展開的學(xué)習(xí)方式。在該項目化學(xué)習(xí)開展的前期，我們的科學(xué)課堂并沒有拋棄基礎(chǔ)知識的講授和基本技能的鍛煉，以項目中的第一個子項目為例，在課堂上了解了“地球上水的分布”和“水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)”之后，第一周學(xué)生在家完成“模擬水循環(huán)”為完成“我們?nèi)绾螒?yīng)對資源短缺問題”這個總項目提供實驗素材，鍛煉自己的動手操作能力，有學(xué)生把熱水封閉在保鮮袋中，觀察保鮮袋內(nèi)壁上出現(xiàn)很多的小水珠來模擬水循環(huán)；以此實驗為參考，也有半數(shù)以上的同學(xué)(其中不乏中等或偏下同學(xué))解決了更為復(fù)雜的“空氣中是否有水”實際問題，有學(xué)生想到的在空杯子上方先墊一層保鮮膜再壓上冰塊，過一會把保鮮膜翻面，發(fā)現(xiàn)在保鮮膜上留下了很多的小水珠來證明杯中的空氣中有水，該實驗的設(shè)計與實施實現(xiàn)了由課堂上了解知識遷移至生活中的運用，不僅通過既動手又動腦來鞏固科學(xué)知識，更是激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。

在整個項目化學(xué)習(xí)中，學(xué)生還將多次嘗試可操作性的真實實驗，有課堂中的小組實驗“溶液的配制”，也有家庭模擬實驗“污水的形成和自制過濾器”；還將結(jié)伴走訪自來水廠、“五水共治”的重點工程等等。正因為這些子項目真實存在于我們的身邊，依賴平常的課堂教學(xué)或?qū)W生原有的認(rèn)知他們完全可以操作起來，于是在最大程度上調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與參與性。尤其對于中等或偏下的學(xué)生，或許他們拿到一張練習(xí)卷提不起精神，但當(dāng)他們參與動手操作或與人進(jìn)行溝通時瞬間勁頭十足，我想在周末的時間盡可能用項目化學(xué)習(xí)替代應(yīng)試的做題，應(yīng)該可以重新激發(fā)他們的好奇心和求知欲。

(3)項目應(yīng)兼并簡單問題和復(fù)雜問題。開展項目化學(xué)習(xí)時，首先要讓學(xué)生對整個問題有大局觀，不僅要解決一個個單獨的子項目中包含的瑣碎知識，更加要讓學(xué)生知道在什么樣的情境中，如何把已學(xué)得知識、已掌握的方法運用起來。因此在確定“我們?nèi)绾螒?yīng)對水資源短缺的問題”這個項目時，必須從題目上就要體現(xiàn)項目的想要解決的問題，而在一個個子項目的設(shè)計中也盡量希望以低階知識為踏板，來達(dá)成對高階知識的理解與思考，即設(shè)計的項目應(yīng)該兼并簡單問題和復(fù)雜問題，希望學(xué)生在完成項目的過程體會到學(xué)以致用后解決復(fù)雜問題而獲得的成就感。例如在子項目“如何將污水轉(zhuǎn)化為可以飲用的凈水”的設(shè)計中，學(xué)生已經(jīng)在科學(xué)課堂上學(xué)習(xí)并練習(xí)了沉淀法、過濾法、蒸餾法等分離方法，而在項目化學(xué)習(xí)中對這些知識和技能的所達(dá)到的目標(biāo)不是“了解”或“掌握”，而應(yīng)該是“應(yīng)用”會“解釋”，所以需要學(xué)生在有條件的前提下開展走訪學(xué)習(xí)自來水的井水過程或聽專業(yè)人員講解凈水器的凈水原理，然后在家中能找到的有限材料制作過濾器，完成污水轉(zhuǎn)化為凈水的方案(如圖3)。在此過程中學(xué)生的思維容量不再僅僅是幾個簡單實驗的操作要領(lǐng)，而是在生活實際中遇到真正復(fù)雜的問題時，可以馬上提取的一整套可行方案。

3.2 提供完成項目的多種形式。依托科學(xué)實驗開展的項目化學(xué)習(xí)的形式可以多種多樣，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生多方面能力的目標(biāo)。以筆者的項目化學(xué)習(xí)為例：第一次的水循環(huán)模擬實驗開展的形式主要是家中學(xué)生個人單獨設(shè)計并完成實驗，鍛煉的是每位學(xué)生的實踐能力。同時也為解決下一個問題“水可以再生，為什么說人類面臨著水資源的短缺？”提供了思考的方向，學(xué)生必然會對該問題提出各種各樣的猜想，那么帶著這些自行整理好的猜想回到我們些科學(xué)課堂繼續(xù)學(xué)習(xí)時，采用觀點相似的個人自行組隊后再進(jìn)行小組合作，發(fā)揮小組中語言表達(dá)能力強的組員作用開展辯論的來輕松地歸納總結(jié)出“水污染的途徑及危害”。而在進(jìn)行“溶液配制實驗”時，采用的是小組實驗，鑒于希望在課堂有限的時間里盡可能讓所有學(xué)生掌握基本的實驗技能，教師就必須參與到分組中去，一般以學(xué)生之間的能力差異，性格差異等作為分組的原則，進(jìn)行組員的安排。保持每個小組當(dāng)中成員之間的差異，然后在小組中進(jìn)行項目的具體細(xì)分，安排每個學(xué)生的特定任務(wù)，以便每個學(xué)生在彰顯個人價值中，共同促進(jìn)項目的有效實施。在整個項目中還會用到走訪調(diào)查、參觀學(xué)習(xí)等形式。

3.3 引導(dǎo)項目成果的展示。

(1)應(yīng)用社交軟件引導(dǎo)成果展示。在信息時代，學(xué)生之間和學(xué)生與老師之間的交流已經(jīng)不局限在紙質(zhì)層面上了，可以應(yīng)用手機上的釘釘?shù)壬缃卉浖寣W(xué)生把拍攝的實驗圖片或?qū)嶒炓曨l傳送給老師進(jìn)行點評，在該項目實施中的第一次成果展示，學(xué)生上交的作品五花八門：有拍攝的圖片實驗現(xiàn)象不明顯；有告訴老師實驗現(xiàn)象最明顯的那次沒有拍攝下來；有實驗操作時手忙腳亂的；有實驗視頻中混有其他嘈雜聲音的等，老師針對以上的情況一對一加以點評，學(xué)生再去做改進(jìn)。等展示的成果中出現(xiàn)共性問題時，可以建立學(xué)習(xí)小群，讓學(xué)生在群里發(fā)表自己的想法或修改方案。例如“證明空氣中有水”的方案設(shè)計有以下幾種：①采取把棒冰直接放置在空氣中觀察表面是否有水珠；②冰飲料放置在空氣中觀察飲料瓶壁上是否出現(xiàn)水珠；③在空杯子的上方覆蓋塑料膜，再壓上冰塊，觀察塑料膜的下方是否出現(xiàn)水珠。那么選用相同方案的同學(xué)拉入同一個學(xué)習(xí)小群，相互觀看同學(xué)的操作要點，學(xué)習(xí)同學(xué)的亮點并對自己的不足之處加以改進(jìn)，共同討論并最終得出改組方案實施的最佳時間條件及操作，選派組長完成一個邊講解邊實驗操作的完成實驗視頻，作為總項目成果展示時的一個素材。

(2)通過小組辯論引導(dǎo)成果展示。在解決一些實際問題的過程中，學(xué)生自然會出現(xiàn)各種想法，這時教師可以把典型的想法進(jìn)行匯總和分組，在做好前期的引導(dǎo)工作后，組織小組辯論，通過小組之間的問答與討論，試圖尋找解決問題的最優(yōu)方案。如各小組在“如何證明空氣中有水”的辯論中就出現(xiàn)了以下的激烈討論：方案①棒冰表面的水珠可能來自棒冰中水的熔化；方案②中飲料瓶壁上的水珠可能從冰箱空間內(nèi)的空氣中帶出；方案③也許是最佳方案。在此過程中充分發(fā)展了學(xué)生的邏輯思維能力，體現(xiàn)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)并鍛煉了語言表達(dá)能力。

(3)撰寫調(diào)查報告引導(dǎo)成果展示。完成調(diào)查走訪式的小項目，八年級的學(xué)生也許實踐的經(jīng)驗較少，教師應(yīng)該在學(xué)生實踐之前引導(dǎo)做好調(diào)查問題的設(shè)計、實踐過程中筆記記錄的內(nèi)容方向以及走訪結(jié)束之后調(diào)查報告的撰寫模版設(shè)計等，讓學(xué)生帶著明確的任務(wù)投入到項目中去，而不是漫無目的，走訪結(jié)束帶回來的只是到過過現(xiàn)場的幾張照片而已。以下是學(xué)生展示的“走訪凈水器銷售處了解凈水原理”的部分成果：

從以上較為稚嫩的調(diào)查學(xué)習(xí)報告可以看出，學(xué)生整理的材料不夠全面，社會實踐的經(jīng)驗不足，但邁出了有課堂走向社會的重要一步。學(xué)生可以從他們的視角感受科學(xué)與我們的日常生活息息相關(guān)，體會到科學(xué)知識的實用性，從而指導(dǎo)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中注重知識的積累、方法的總結(jié)，提取知識時的自信培養(yǎng)。

在完成“我們?nèi)绾螒?yīng)對水資源短缺問題？”的項目化學(xué)習(xí)中，教師明確了本項目的各個任務(wù)，并在實施的過程中加以引導(dǎo)和點評，在項目接近尾聲的時候，學(xué)生手頭上有大量的項目素材，因此最后進(jìn)行內(nèi)容是讓學(xué)生進(jìn)行文字排版等，當(dāng)學(xué)生完成任務(wù)后生成文字排版的成果，結(jié)合項目前期準(zhǔn)備好的實驗素材、調(diào)查報告等素材，教師組織學(xué)生進(jìn)行組長匯報，組員補充的形式進(jìn)行項目總成果的展示。在成果展示的階段，學(xué)生充分發(fā)揮團(tuán)結(jié)合作精神，各個組員取長補短，積極參與，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)了學(xué)生的成長?？傊诔晒故倦A段，教師要為學(xué)生搭建進(jìn)行各種形式、面向各個層面學(xué)生的展示的平臺，讓學(xué)生將自主操作的成果呈現(xiàn)給其他學(xué)生。隨后把操作中出現(xiàn)的問題、遇到的難題以及如何找到解決方法等，讓教師和其他學(xué)生更加細(xì)化地了解到各個小組的項目完成度。最后，教師還可以組織學(xué)生參與到評價的活動，讓學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中得到寶貴的經(jīng)驗，為下一次的項目化學(xué)習(xí)提高成品的質(zhì)量。

4.成效與反思

由以上的項目化學(xué)習(xí)設(shè)計可以看出，在進(jìn)行項目化學(xué)習(xí)時，并不是舍棄傳統(tǒng)的科學(xué)課堂教學(xué)，或者把安排在課堂上的演示實驗、觀看實驗操作視頻等全盤否定，而是需要學(xué)生在了解了基礎(chǔ)的科學(xué)知識和必要的基本技能之后，更加突出科學(xué)就在我們身邊，提供給學(xué)生一個學(xué)以致用的機會，讓學(xué)生體會到學(xué)科學(xué)不僅是為了應(yīng)試，更能解決生活中的實際問題。在將近一個半月的時間里，我們基本完成了以解決“我們?nèi)绾螒?yīng)對水資源短缺的問題？”為主題的持續(xù)性項目化學(xué)習(xí)，在此過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的精神面貌發(fā)生了明顯的轉(zhuǎn)變：知識的獲取由被動接受向主動吸收轉(zhuǎn)變；技能的培養(yǎng)由消極應(yīng)付向積極參與轉(zhuǎn)變；能力的提升由盲目刷題向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)變。在單元檢測中，大部分中等生的成績有較高幅度的提升，但對后進(jìn)生成績的提升幫助不大，盡管他們在項目化學(xué)習(xí)中積極參與，另外在進(jìn)行項目化學(xué)習(xí)時，盡管大部分任務(wù)安排在周末自主完成，專題復(fù)習(xí)課上安排項目的成果展示，但實踐之后發(fā)現(xiàn)在教學(xué)進(jìn)度上有些緊張。希望在以后嘗試項目化學(xué)習(xí)時，能夠在項目的設(shè)計上更精準(zhǔn)，在成果展示的節(jié)奏安排更緊湊，真正讓項目化學(xué)習(xí)幫助更多的學(xué)生在找到學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣同時，提升科學(xué)素養(yǎng)。