基于真实情境的普通高中化学课堂教学微项目的设计与实施

夏喜泉 孙景峰 符丽萍 郭大鹏 孙洪波 李海秋

摘要：立足于课堂教学改革主阵地，聚焦化学学科核心素养培育的瓶颈问题，从化学学科的教学本体论、价值论到方法论三个方面，理清化学课堂教学改革的逻辑关系，升华化学育人的理念。以常态化课堂教学实践为重点，深入开展指向核心素养的基于真实情境的微项目课堂教学改革实践研究，从“备—讲—考—评—思”课堂教学全过程，建设化学学科教学资源库，提炼不同课型的常态化“基于真实情境的微项目”，深入推动以化学知识为本的教学向化学核心素养为本的教学转变，提炼课堂教学模式，达到由学科教学指向学科育人，实现学生深度学习的目标，凝练出既契合课程改革理念，又符合学科教学规律；既可操作，又可推广的课堂教学模式。

关键词：真实情境；微项目；深度学习；核心素养；学科育人；高中化学

（一）基于发挥高中化学学科育人功能的要求

纵观2003年到2020年课程标准的演变，能够发现学科育人是新时代对高中教育落实立德树人根本任务的要求。课堂是人才培养的主阵地，也是课程改革的“深水区”，探索高中化学课堂教学模式变革的有效性、复制性、实操性是课程改革的实际落地程度和学科育人价值是否得到实现的重要参数。作为一线化学教师，必须思考如何在课堂主阵地中落实由知识传授到学科核心素养培育的转变，破解由解题转变到解决问题、由学科教学转变到学科育人等瓶颈问题。

（二）基于高中化学学科教学变革的瓶颈

随着新课改的深度推进，转变高中化学教师的教学思想，让学生在化学课堂上学习到更加丰富的化学知识，成为每一位高中化学教师都需要深入探索的问题[1]，基于学科特点思考并探索课堂教学模式的变革也成为了实现课程改革的必然要求。

（三）基于化学学科课堂结构与学情

随着新时代人才培养需求的改变，课堂模式的演绎也由“讲—练—记—考”到“情境—项目—任务”再到“发现真问题—提炼学科核心问题—认识学科知识问题—提升学科能力问题”不断进阶。

（四）基于微项目学习方式的特征

微项目学习具有4个显著特征：内容小、可操作性强、周期短、成果易于形成。微项目学习的6个学习维度：核心概念、关键能力、创造性思维、批判性思维、探究与问题解决、合作。综合微项目的学习特征和学习维度，我们发现，它解决了项目化教学的知识宽泛和耗时较长的问题，使学习活动在课时内完成，促进学生知识的建构，提高解决问题的能力，可以在常规课堂上实施。同时，还可以最大限度地使用新课标中所提供的情境素材，挖掘出这些素材的价值。当一个个真实情境下的微项目完成后，学生收获了被认可的幸福，这种幸福是传统意义上的“听懂了”和“记住了”所无法比拟的，尤其是一些挑战性问题的解决，让学生真正体会到课堂中成功的喜悦。学生学习方式从单一的被动接受转变为多样化的主动学习，引导学生对真实世界中的相关热点问题进行思考，提升学生素养与能力，培养学生社会责任意识。

（一）解决的主要问题

一是更新化学学科课堂教学理念。基于核心素养的课堂教学改革是否能够真实落地，首先就要解决教学理念的问题。二是建构化学常态课程教学模式。建设化学学科教学资源库，提炼不同课型的常态化“基于真实情境的微项目”，凝练既契合课程改革理念，又符合学科教学规律，同时又可操作、可推广的课堂教学模式。

（二）过程与方法

1.解决问题的理论支撑与方法

以立德树人为根本任务，以建构主义理论为支撑，借鉴情境教学理论、项目化学习思想、微项目实践研究理论，立足学科实际，开展研究与实践。通过课堂教学实践探索、总结提升、研讨交流等方式，立足课堂教学实践，积极探索，不断检验，不断总结提升。

2.解决问题的过程

第一阶段：大胆尝试创新，探索改革方向（2010年1月-2014年7月）

依托学校“全省素质教育的示范校”“课程改革的实验校”平台，立足于教研室推出的“探究点”研究策略，借助“导学案”开展先学后教的“高效大课堂”，持续探索化学课堂教学新路径。在此基础之上，聚焦“微项目”教学现状，为了深入地了解高中化学微项目教学的实施现状，了解在微项目教学中存在的问题和可能遇到的困难，进行了问卷调查。

第二阶段：升华育人理念，践行教学模式（2014年7月-2020年1月）

升华育人理念：立足课堂教学改革主阵地，聚焦化学学科核心素养培育的瓶颈问题，按照学校针对所有学科提出的“学术引领、问题驱动、自主发展”教学理念，将建构主义理论实践并发展，从化学学科的教学本体论（教什么）、价值论（为什么教）到方法论（怎么教）三个方面，厘清化学课堂教学改革的逻辑关系，升华化学育人的理念。

践行教学模式：以常态化課堂教学实践为重点，深入开展指向核心素养的基于真实情境的微项目课堂教学改革实践研究，从“备———讲———考———评———思”课堂教学全过程，建设化学学科教学资源库，提炼不同课型的常态化“基于真实情境的微项目”，深入推动以化学知识为本的教学向化学核心素养为本的教学转变，提炼课堂教学模式，达到由学科教学指向学科育人，实现学生深度学习的目标。

第三阶段：提炼核心要素，成果效验推广（2020年3月-2022年1月）

提炼核心要素：优化、细化真实情境下微项目设计与实施的教学模式各环节，汇总了人教版高中化学必修一、必修二的主题、微项目、真实情境、挑战性任务和驱动性问题。

成果效验推广：以各种培训学习为抓手，以课题研究为引领，通过学校的四次学科教科研年会，组织化学学科教师从校内到省内外参与课堂教学展示及研讨活动，发挥示范引领作用。共同实践“基于真实情境的微项目课堂”教学改革的研究过程，整合优秀资源，提升模型的实践检验能力，成效显著。

（一）更新化学学科课堂教学理念

围绕学校提出的“学术引领、问题驱动、自主发展”的新教学流程，结合化学学科特点，设计了学生自主探究、合作建构的学习活动，指导学生发展自主学习活动，旨在统领化学课堂教学的深度变革。

（二）建构课堂模式，破解教学瓶颈

围绕教学改革“深水区”主阵地课堂教学的模式建构，聚焦化学学科核心素养培育的瓶颈问题，建设了化学学科教学资源库，提炼了不同课型的常态化“基于真实情境的微项目”，撰写了人教版高中化学必修一、必修二的教学配套丛书，逐步实现课堂教学深度变革，并以丛书为推广载体，形成可操作、可推广、可复制的课堂教学深度变革的实践范式，在省内外广泛推广。

（一）更新化学学科课堂教学理念，建构了常态化学课程教学模式

围绕“真实情境的创设”“微项目的确立”“挑战性任务的分解”“多元化评价的呈现”，创造性的开拓建构了指向核心素养的大单元教学模型（见图1）和课堂教學模式（见图2）。

1.微项目主题的确立

围绕课程目标，以真实情境为载体，以学生能力的“最近发展区”为建构基础，建构微项目系统。选择的依据既基于现实情境解决实际问题，又符合课程标准。微项目所给出的问题情境中还要承载必备的学科知识，既要让学生发展其各种能力，又要形成解决问题的方案，发展学生的化学核心素养。

【微项目】以补血剂为线索，从两个方面探究补血剂中的铁元素：定性分析铁元素存在的形式，通过发现问题、做出假设、设计实验从而得出结论，明确铁离子与亚铁离子之间的转化及检测方法；定量分析补血剂中的铁元素含量，基于学生对铁的氧化物及氢氧化物性质的学习，自主设计实验探究并对方案做出评价，进而寻求更精确更高效的检测方法。

2.真实化学情境的筛选

真实的化学情境主要包括日常生活情境、生产环保情境、学术探索情境、实验探究情境和化学史料情境等。通过内容的筛选，在课堂教学中通过情境和情境活动两类载体来实现。

【情境1】介绍补血剂与铁之间的关系，展示补血剂说明书，请同学们阅读并提出问题。将学生的问题整合起来作为教学的主要线路。补血片成分是什么？糖衣的作用有哪些？服药时能不能咀嚼？维生素C与本品同服，是否有利于本品吸收？本品是否能与浓茶同服？补血片的服用量等问题。

【情境2】学生观察到补血剂说明书中对铁元素含量有明确的标注，注明了服用过量会引起强烈的副作用，由此对如何测定补血剂中的铁元素含量产生疑惑。

3.挑战性任务的确定

挑战性任务的确定将为教师的教学和学生的学习提供重要依据，指导整个挑战性任务的前进方向，保障挑战性任务的顺利实施。在选定多重挑战性任务以后，我们需要再次对与所选主题相关的课程标准进行研读，根据课程标准的内容要求、学业要求来制定核心素养融合式的挑战性任务目标。因此挑战性任务的确定既要考虑学生在知识层面的掌握与拓展，又要考虑到学生能力层面的发展，最终形成多维度发展的挑战性任务目标。

【挑战性任务】定性分析补血剂中的铁元素：补血剂中“铁元素”以什么形式存在？如何检验猜想？探究过程中生成的问题：氧化后的补血剂溶液加入硫氰化钾后颜色是否不同？糖衣的作用有哪些？服药时是否可以咀嚼？维生素C与本品同服时，是否有利于本品吸收？本品能否与浓茶同服？定量测定补血剂中铁元素的含量等。

4.多元化评价的呈现

基于评价目标———核心知识、认知策略、学习实践、驱动性问题的回应，运用评价工具———量规、量表、成长答案袋、综合素质评价、智能画像评价，针对评价内容———微项目成果的达成与展示、过程中的学习实践表现、团队中的角色完成，借助于评价者来源———自评、生生互评、教师评价、项目专家评价、其它公众评价，完成评价结果———等级、分数、评语等。

【多元评价】课堂上采取实验报告单的形式评价学生的实验操作和探究结果，并且采取图像、反应方程式、数学方法等多重表征方式展示学生的实验结果和方法的创新。课后延伸出《用化学语言重新设计补血剂说明书》的微项目，并集中展示，学生基于不同小组之间赋分与教师等级评定相结合。

（二）创设真实情境场域，构建积极自主学习系统

1.精心筛选情境，创设真实场域

教师尽量选择贴近学生生活的素材，从而引导学生联系实际，激起学生情感共鸣，进而达到预期教育效果[2]。在“教材内容”与“客观世界”之间架起了桥梁，达到了学以致用的目的。

2.设置挑战任务，创设问题情境

挑战性任务设置与分解的核心点是如何设疑。设疑是现代目标教学中一种切实可行的方法，通过设置具有挑战性的任务引导学生把任务分解。创设问题情境能有效地激发并维持学生的学习兴趣，在教学中可以采用直接设问、要点设问、对比设问、观察设问、质疑设问、举例设问等一系列方法，以设问为支架，引导学生不断揭示问题本质，实现“意义建构”。

3.引导走向社会，创设社会情境

社会情境是学生认知与发展的重要资源。教师在教学过程中，从与学生发展相关联的人、事、物等方面去引导学生，为学生创设广阔的体验场域，加强学校教育与生活世界的沟通，将日常生活中易于忽略的东西变得可以解读。

（三）挖掘微项目潜在优势，驱动学科素养全面落地

1.激发学习兴趣，构建自主内驱

微项目学习模式给学生提供了一个真实的学习经历，设置一些驱动性的问题，通过师生、生生的共同研究，推进学生深层理解、吸收、应用知识，从而使学生在探索中提升自己的能力，有利于发展学生的能力，为终身学习奠定基础。

2.实现深度学习，形成高阶思维

高中化学学科知识点繁多，知识类型复杂，简单的运用刷题、背诵的方式只能让学生对知识的理解停留在一个较浅的层面，达不到深度学习的要求，也不符合当今的教学理念。从研究结果可以看出，在对化学必修阶段微项目学习过程中，学生能积极联系知识与情境，通过情境思考知识，利用知识解决问题，这正是学生对相关知识点进行了深度学习的体现。

3.提升综合能力，培育学科素养

在微项目学习评价中，每个微项目学习有着明确的任务、步骤与成果，通过对任务完成的评价，不仅能检测学生的学习结果，也是对学生能力的提高与培养。学生经历信息收集、交流合作、假设探究、实践验证、推理论证等活动，相应实践能力有了明显提升。在微项目学习中，对知识的学习不仅是简单理解，更多的是方法掌握，这些方法可迁移至其他相同类型的知识学习中，促进学习向正方向迁移。

4.實施多元评价，促能全面提升

高中化学教学评价应该多元化、多维度地评价学生的发展。基于微项目学习模式，教师可以灵活地采用学生自我评价、小组内互评、小组间互评等多元评价方式评估学生的表现，学生可以在项目活动中全面地展示，教师可以对学生的表现进行定性评价和定量评价，促进学生能力的全面提升[3]。

5.助推个性成长，发展最大潜质

在微项目学习模式中，学生的个性得到了尊重，学生通过主动观察、思考、动手和总结，改进自己的知识体系和思维习惯，促进学生个性化成长。

（一）效果

1.破解学科教学瓶颈

理念与实践、研讨与验证一体同步推进，即从确定学习主题到建构真实情境、从选择微项目到解决挑战性任务、从自主探究到思维进阶、从驱动性任务的完成到多元评价生成，使学科教学方式由知识本位走向素养本位。学习方式由接受式为主走向建构式为主，即从主题知识情境化到自主合作互动对话、从体验深度探究到形成高阶思维，使学生成为意义学习的深度参与者和主动建构者。课堂教学深度变革让“探究”基因植入课堂，教学由关注知识落实向关注素养培育转变，极大提升教学质量。

2.力促师生全面发展

教师对化学学科的教育价值有了更深刻的认识，提升了教学活动设计和实施的质量。项目主要参与人员和教研室全体教师参与国家级课题两项，省级课题二十余项；近三年，学校三名化学教师在国家级教学大赛中获一等奖，多名教师在国家、省市级学术研讨做主讲；指导学生撰写学科研究性学习成果数十篇。学生学习化学的体验更加深刻，兴趣更加浓厚，认知方式得以转变，探究能力不断提高。学生学习能力和学习方式的变化有力提升了研究能力、创新潜力和实践能力，学业成绩不断进步、综合素养显著提升，全面而有个性发展成果卓有成效。

3.主动发挥引领作用

成果在省内外教学研讨、比赛和展示中，得到了充分的肯定和广泛的推广与实践，发挥了引领示范作用。教研室全体教师和实践校的学科同仁通过承办全网直播的学科学术研讨活动、出版丛书、参赛参培等方式，面向全省甚至全国交流会议，全面分享、研讨、交流、展示学科教学改革成果，得到各级教育行政部门和省内外知名专家的高度评价，引领兄弟学校的课堂教学改革的有效实施。本成果获2022年省教学成果一等奖，在省内外17个地区20多所高中检验推广，被省、市各级媒体多次报道。

（二）反思

1.如何将理论与实践有机结合

参研成员在探索中真切感到理论与实践结合的重要性，尤其是曾出现理论认知与实践不一致的现象。在成果巩固和完善过程中，需切实加强理论与实践相结合，以科学的思想理论引领实践，增强成果的科学性，以多样的实践来发展和完善理论，创造更多的规律性实践成果。

2.如何考量成果时效性与变化量

在成果研究与实践过程中，国家教育变革不断深入，伴随着“双新”“三新”“双减”等大政策与大背景的不断优化，使得研究成果暂时具有阶段性，需要不断的丰富与完善。

3.如何加强教学模式与学科内容的贯通性

目前研究成果涉及高中化学三个主要模块，而其它模块的实践是成果科学性、丰富性和灵活性的实践表达，要避免探索其它模块教学方式变革过程中的“形似而神不在”的问题。针对不同模块加强各要素的重组与创新，使成果不断丰富和发展。

4.如何扩大成果推广效验范围

成果的进一步完善，需要更多实践校的检验，为后续高中化学选修教材模块的成果研究积累典型案例资源，以使成果能够在更大范围的高中课堂教学得以应用。

参考文献：

[1]黄凤.高中化学课堂教学面临的实际问题和解决策略[J].华夏教师，2022（20）.

[2]王伟，王后雄.《普通高中化学课程标准（2017年版）》中“情境素材建议”内容特点及使用建议[J].化学教学，2018（10）.

[3]刘辉.“微项目”学习模式在高中化学教学中的应用[J].广西教育，2020（6）.

见习编辑/张婷婷