基于中学化学项目式活动方案的育人价值分析

海南省临高县临高中学 刘雨

项目式学习活动是学生核心素养发展的重要载体，能为学生创造沉浸式学习体验。项目式学习中，需要教育者设计高质量项目式活动行动方案，将项目的育人价值功能及定位作为项目式学习活动的主导思想，统领整个项目式活动的内容结构、活动设计、实施建议。在《义务教育化学课程标准（2022版）》课程内容部分的各个板块中，均要求开展项目式的跨学科实践活动；在《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中，各个板块教学提示部分的学生活动建议中也有相关的表述。从化学学科的视角来看，需要通过项目式活动实现的育人价值，与学生核心素养的发展有着密不可分的关系，学生在完成实践任务活动的过程中，经历了高阶思维过程，化学观念逐渐形成，化学思维得到发展，问题解决的能力逐渐提升。

一、基于化学核心内容学习，发展学生化学观念

中学的化学课程标准倡导教师大力开展以核心素养为中心的教学，课程设计总体思想主旨就是发展学生化学学科核心素养。有学者指出，从学科角度讲，教师要为素养而教，学科及其教学是为学生素养服务的；还有的学者认为核心素养是课程的DNA，没有核心素养渗透的课堂教学就没有了灵魂。教师应围绕课程标准设计教学计划，展开各项教育活动，适应时代需求。

教师把项目式活动与课标优先对应，让项目向有意义的学术目标看齐，与课标对应的项目式活动更加贴近教学实际，更能吸引学生参与到活动中来[1]。与课标对应并不代表要完成较低思维层次的学习目标，而是在大概念的统领下，完成具有真实复杂情境的高阶思维活动。项目式学习活动应以化学学科核心内容为主线，着重发展学生化学观念、化学思维。依据中学化学各个主题核心内容的不同，选择发展学生化学观念的切入点，外显化学学科项目式活动的育人价值。

例如：“探寻二氧化碳的工业捕集方案”项目，以真实情境和任务为载体，开展二氧化碳的捕集与封存、转化与利用的项目式活动，二氧化碳性质、转化及符号表征是项目的核心知识内容，通过构建价类二维图，按照碳化合价从低到高依次列出CH4、CH3CH2OH、C6H12O6、C、CO、CO2、H2CO3等物质的化学式，选择不同的方法转化，构建理想的转化思路模型，并进行三重表征，从而有效地发展了学生的转化观[2]。

二、基于跨学科融合，构建跨学科大概念

当今社会科技迅猛发展，化学以其实用性和创造性的学科特点，与生物、地理、道德与法治等学科的相互交叉，成为与其他学科相互融合的中心学科。要实现中华民族的伟大复兴的目标，需要更多具有较高水平的复合型人才。以项目式活动为平台，设计以化学学科为中心的跨学科融合任务，初步构建跨学科的大概念，能发展学生多角度分析和解决实际问题，以及合作、实践、创新等能力，为培养创新型、复合型、应用型人才奠定坚实基础，进一步实现项目式活动的育人价值。

在项目“实验室模拟制备84消毒液”活动方案中，教师可设计化学与生物学科相互融合的子任务：与市售84消毒液比较杀菌效果，要求学生基于控制变量的生物学细菌培养实验原理，设计并完成生物学细菌培养实验，比较出杀菌效果，该子任务意图培养学生设计实验能力，理解“变量控制”的科学研究方法[3]。在传统的次氯酸钠性质的课堂教学中，教师仅仅是分析次氯酸钠具有强氧化性的原因，可以起到杀菌消毒的作用，至于杀菌的原理几乎不提及。相比传统教学，该子任务有较大的学科知识跨越，能帮助学生初步构建生命活动与化学试剂合理使用的跨学科大概念。

三、基于渗透工程思维方法，提升学生关键能力

初中化学是一门基础自然科学，理论性较强。由于实际生产活动中情景特别复杂，学生应用中学学到的化学知识解决问题变得困难，造成了学与用相对脱节，因此在设计与实际生产相关的实践活动任务时，教师要根据学生的知识储备情况，尽可能多的给出相关资料和数据，引导学生找出相关信息作为证据，进一步推理得出正确结论，初步做到中学化学学习与实际生产应用的简单融合。

高中化学教学培养工程思维的核心要素有双赢思维、创造性思维、权衡性思维、价值性思维。培养工程思维的项目式学习是指通过创设真实的项目情境，提出生产具体产品的驱动性任务，在项目实施过程中渗透工程思维，培养学生解决实际问题的能力。

项目“二氧化氯的制备及应用”的教学框架，针对项目任务线索进行方案建构，搭建思维模型，落实工程思维的渗透（见图1）。从实验室制备的原理探究到工业制备方案的评价，从价态观、转化观、原子经济性到物质结构决定性质、性质决定应用化学观念的渗透，形成了立体网络化的教学框架，以期达到工程思维方法渗透的目的。

图1 项目“二氧化氯的制备及应用”渗透工程思维的教学框架

项目探寻二氧化碳的工业捕集方案中工程思维方法的渗透，引导学生设计CO2的工业捕集方案，根据工业生产中的实际情况（包括相关试剂的市场价格、相关物质的分解温度、相关物质的溶解度等），学生通过以上资料进行对比权衡，小组合作进行方案优化，力求从新颖的角度评价设计方案的优缺点，批判质疑方案的可行性，通过对比、分析、概括、归纳等一系列的高阶思维活动后，最终优化得出碳酸钾循环利用吸收方案，实现学生自我收获。这种CO2工业捕集方案具有高收益、低能耗的特点，与现行的工业CO2捕集的热钾碱法基本一致，通过模拟工业生产，学生深度体会到了化学知识在实际生产中的创造价值。

四、基于全局化视角，形成人类命运共同体意识

当今世界正面临百年未有之大变局，“世界怎么了，我们怎么办”成为现实课题，习近平总书记站在人类前途命运的高度，提出了构建人类命运共同体的重大倡议[4]。中国方案需要中国智慧，发挥项目育人价值功能，项目设计要具备全局视角，从个人需要到国家发展再到国际合作，初步形成应对一切未知挑战的人类命运共同体意识。中学生应从道德与法治框架下讨论个人行为，培育有理想信念、社会责任的时代新人。学生个人的发展应适应国家发展需要，学习中适时练就解决相应问题的本领。能源问题、环境问题、气候问题等是全人类共同面对的问题，形成从全球视野去解决问题的意识。

“大概念统领的项目式学习——基于碳中和理念设计低碳行动方案”的优质课例中，“项目导引课”聚焦我国“双碳目标”，课例中鉴于我国当前经济发展与能源结构的依存程度，为实现既定目标将面临严峻挑战，同时强调“碳中和、碳达峰”关乎全世界人民的福祉，呼吁全球各国要有责任担当，共同保护我们赖以生存的家园。上述设计增强了学生的使命感和责任担当，强化了学生国家认同和国际理解的意识。再通过“项目展示课”设置反思提升性问题（低碳项目带来了怎样的收获），鼓励学生勇于探索，进而引导学生形成人类命运共同体意识。

优先对应课标的项目式活动设计，使得项目式活动的目标更加清晰具体。教师应在真实复杂的情景中进行逐级分解，梳理出项目式学习活动所应承载的核心知识主线、化学思维主线、模型构建主线、核心素养发展主线等，再通过多课时、多课型的教学实践，充分发挥出项目式学习活动的育人价值，促进学生形成应对各种未知挑战的关键能力和必备品格，在未来学生实现个人价值的同时，以达到服务于社会发展和国家发展的需要。