项目化学习下的初中生创新素养培养探究——以初中化学为例

□山东省淄博市张店区第八中学 张文博

《义务教育化学课程标准（2022 年版）》指出化学教学要发展学生的核心素养，具体为化学观念、科学思维、科学研究与实践、科学态度与责任等四个方面。其中，科学思维的具体目标是“发展科学思维，增强创新意识”。对于初中阶段的学生来说，他们只有具备了较强的创新能力，才能形成创新思维，并最终发展为创新素养。初中化学教师在教学中应该重视学生创新素养的培育，帮助学生通过创造性的学习和训练，养成适应社会发展需求的关键能力及必备品格，成长为创新型、综合型的人才。基于此点，文章以初中化学教学为例，阐述了项目化学习的相关概念，分析了项目化学习下的创新素养培育价值，并基于“教学评一致性”视角探寻了项目化学习下的初中生创新素养培育策略，旨在让创新素养的培育更切合实际，促进学生主动参与创新与实践，着力于学生的深层发展。

一、项目化学习概述

（一）概念

项目化学习是一种建构性的教与学的方式，教师将学习任务项目化，指导学生于真实、具体的情境中利用相关知识及资料展开研究、设计与实践操作，最终达成问题的解决并分享项目成果。项目化学习涵盖了各学段知识，以学生解决问题为核心，是培养并发展学生创新素养的重要方法。在具体实操中，教师需要结合学生的实际情况设计出真实、富有挑战性的探究性问题，让学生开展持续性探究，尝试创造性地解决实际问题，最终形成项目成果。

（二）特征

1.问题驱动。

项目化学习的实施过程是要以问题驱动，让学生聚焦一个“核心问题”，于核心问题下生成多个子问题，学生解决子问题的过程便是解决核心问题的过程。项目化学习的过程与子问题解决的过程相呼应，核心问题与项目主题相对应，层层递进，促进学生进行高质量的课程实践。

2.学生参与。

项目化学习应该以学生为中心，整个项目设计的过程也应该以学生视角为出发点，以学生探究为主。教师需要启发、点拨学生自主参与项目活动，给予他们“做中学”的空间，参与资料搜集、信息整理、问题解决的全过程。整个项目化学习活动设计的背后实际上有一套理论体系，从开始到结束，知识逐渐深入，每一个环节也有深度学习的小循环，体现学生自主实践操作的全过程。

3.持续探究。

项目化学习是以问题为驱动形成的具体任务，这些任务指向一系列定义好的、形式多元、开放性的任务，让学生打破思维定式，将问题解决、真实体验、动机激发、高阶思维等作为关键词，使学生从被动接受式的状态转变为主动探索式的状态，从浅层学习走向深层学习，去解决学科领域的真实问题。这种探究将持续发展学生的批判性思维、创造性思维、问题解决及协同交流等高阶思维，指向了学生在学科背景下持续探索的过程。

二、项目化学习对培养初中生创新素养的价值

（一）提升学生的问题解决能力

项目化学习作为一种以学生为主体，强调实践与创新的教学模式，在促进学生问题解决能力提升方面有着显著效果。学生在项目化实践操作中，将主动参与任务问题的解决环节，通过探索、分析、判断、互动、实施来优化问题解决的方案，让学生能够在整个学习过程独立思考，有勇气和技巧去应对和解决问题，更好地发展学生的创新思维。在项目化学习实施过程中，教师设计出以解决问题为指向的项目任务，学生则依据所学的化学理论找出解决问题的方法，思考如何应用知识和技能应对问题解决过程中出现的各种情况。这样的过程是学生自我发现、自我学习、自我实践的过程，将在丰富的实践体验中获得对问题解决的多元思考和理解，从而提升形式的问题解决能力。这种能力不仅对学生的学习有所助力，也能对学生未来的生活产生积极影响，助力于学生核心素养的发展。

（二）提升学生的团队协作能力

在初中化学项目化教学中，团队协作的培养是非常重要的一环。项目任务的完成过程往往需要学生组建成团队，积极交流，寻求任务解决的方式并分工合作。在这一过程中，学生将聚焦个体价值及功能的发挥，通过有效的沟通与协作创造性地解决任务。同时，在任务完成过程中，学生不断磨合，解决团队中的冲突及问题。这样不仅能够提升他们的团队协作能力，也能够发展他们的社会技能，帮助学生在未来的学习及工作中更好地融入团队，进行有效合作。这在促进学生获得全面成长及发展方面具有促进作用。

（三）培养学生的自主探索精神

在初中化学教学中实施项目化教学，能促进学生主动参与探究问题解决中，激发他们的学习兴趣。化学是一门以探究型为主的学科，项目化学习正好可以为学生的亲身实践与多元操作提供契机，让学生从中体验化学带来的乐趣和挑战，提高他们的能动性，促使他们以更为良好的状态学习化学知识。整个项目化实操的过程也将引领学生参与数据收集与分析、自主实验与创新的活动，培养了他们的自主探索精神，使其将在项目化实操过程中出现的各种问题作为挑战，经历不断探索、迎接挑战的过程。这在提高学生学习积极性、加深对知识的理解方面有着重要助力。

三、项目化学习下的初中化学创新素养培养策略

创新素养的形成是一个循序渐进的过程，教师需要从创新意识的激发开始逐渐延伸，最终达成创新素养的培养。下文以鲁教版初中化学课本教材中的《探秘水世界》为例一案到底，以“教学评一致性”为索引实施项目化教学，引导学生逐渐形成创新素养。

（一）聚焦项目化学习目标设计项目情境，激发创新意识

意识是行动的先导，从本质上来说，创新意识就是创造的愿望和激情，它是让学生完成创新实践操作的基础动力。教师在展开项目化学习的过程中，应该结合具体的项目主题设计项目化学习目标，并基于目标创设项目情境，充分激发学生自主参与实践操作的热情与能动性，使他们的创新意识得到激发和调动。

比如，教师结合《探究水世界》这一单元的教学内容，可以确定项目主题为“探究水世界的奥秘”。基于这一主题，教师可以聚焦核心素养的具体内容分步设计核心素养目标。具体如下：

1.化学观念。知道由分子构成的物质中分子是由原子按照一定比例构成的，化合物分子由不同元素构成，水分子是保持水的化学性质的最小微粒。

2.科学思维。能够通过水的组成的探究及模拟水的分解与合成活动，初步建立宏观现象与微观假说之间的联系。并且，能够从物质变化的角度认知物质及化学变化过程，逐渐培养分析问题及解决问题的能力。

3.科学探究与实践。知道科学探究的一般步骤为提出问题—猜想假设—制定计划—进行实验—收集证据—解释与结论—反思与评价—表达与交流，并以此展开一系列的化学实验操作。

4.科学态度与责任。能够通过对相关化学探究史的研究与分析，形成敢于质疑、勇于实践的学习态度。

如上，教师聚焦项目主题，设计了契合核心素养内容的教学目标。基于这一教学目标，教师要创设契合教学目标实践活动的教学情境，顺利将学生带到项目化的实践操作中。比如，在项目初始阶段，教师可以利用多媒体为学生展示一段解说水用途、水作用及水文化的微课视频，结合学生的生活化经验，让学生获得对水的初步认知。随后，教师可以利用多媒体课件，给学生抛出开放性的思考问题：“从化学的角度去看水，水又是怎样的呢？”以此顺利导入课堂，让学生进入“探究水世界的奥秘”这一项目主题实践中，有效实现学生创新意识的激发。

（二）聚焦项目化任务驱动自主提出问题，活化创新思维

教师通过项目化学习目标及情境的设计增强了学生的创新意识。随后，教师就可以结合具体的教学内容设计项目化学习任务，让各小组根据具体的任务自主提出相应的探究问题，活化创新思维。创新思维是创新素养的重要构成部分，学生创新思维的发展与独立思考活动相关联。所以，教师应以项目化任务为框架，引领各小组结合所学内容自主发现并提出问题，将独立思考与分析的权利还给学生，使学生敢于质疑、敢于思辨，以此活跃学生的求新、求异思维。

比如，教师可以聚焦“探究水世界的奥秘”这一主题设计以下项目化任务：

任务一：知识学习——掌握与水相关的科学知识。

任务二：科学实验——探究水的组成、构建模型——模拟水的三态变化。

任务三：化学史阅读——科学家眼中的水。

任务四：创意设计——假如我是水分子。

如上，教师基于这一项目主题为学生设计了四项任务。随后，教师可以让各小组自主阅读课本教材，查找相关资料，找到与具体任务相关的知识点，并基于具体的项目任务提出相应的问题，明确自己小组所要探究的知识点。当各个小组确定了问题之后，教师可以让各小组分享自己思考，而后逐渐凝聚成与具体任务对应的问题线，形成共性问题，激励学生自主质疑与释疑，让学生的创新思维得到发展。具体问题如表1 所示。

表1

（三）聚焦项目化问题开展小组探究活动，培养创新技能

各项目组自主提出了问题之后，教师要让他们聚焦问题展开小组探究活动，有效解决问题。学生参与活动的过程其实就是进行创造性、探索性学习的过程。各小组协同合作，思考解决问题的有效方法，并分析方法的优缺点与可行性，畅所欲言、各抒己见，使问题解决的思路与方法趋于完善，持续培养他们的创新技能。

比如，教师在指导学生完成任务二时，各小组结合课本教材提出了可以通过实验的方式完成。因此，各项目小组准备开展“水分解”实验，通过探究水在直流电作用下的变化了解水通直流电后得到的两种气体，以此得出水的组成。由此，各项目小组结合课本教材设计了实验方案，对实验仪器、实验药品及实验流程进行一一完善，而后在教师的引导和启发下完成了实验。这时候，教师便可以让各项目小组依据自己的实验结果展开讨论与交流，说出自己的发现。比如，各项目小组根据自己的实验现象得出了以下发现：

发现一：插上电后，正负极都产生了气泡。我们用带火星的小木条检验正极气体，发现小木条复燃了。用燃着的小木条点燃负极气体，听到了“噗”的爆鸣声。由此，我们得出结论：水发生了分解，正负极的气体分别是氧气和氢气。

发现二：在以上发现基础上，我们得出了水的分解与化合。水通过电解生成氢气与氧气。这是水的分解。氢气在氧气中燃烧，可以发现瓶子的壁上有水珠。这是水的化合。

发现三：插上电之后，我们看到正负两极反映了一段时间之后，水柱的体积之比大约是1:2，同时正负极两边气体产生的速度存有差异，负极产生气体的速度大于正极产生气体的速度。

各个项目小组经过总结后说出了以上三项发现。教师可以根据学生的发现提出“再探究”问题。比如，针对第三个发现，教师可以询问学生：“为什么正负极产生气体的速度不一样呢？”基于这一问题，各项目小组将依据自己的探究经验，提出不同的猜想：

猜想一：氢元素在水分子的质量分数比较大。

猜想二：水分子中有两个氢元素。

基于以上猜想，教师可以指导各小组计算氢元素在水分子中的质量比，以及通过“水柱的体积之比约是1:2”推导水分子中有两个氢元素，让学生基于实验中的现象产生新的思考，并再一次展开实证，不断培养他们的创新技能。

（四）聚焦项目化学习全程实施教学评价，提高创新素养

在新课标背景下，教师在开展项目化教学时，一定不能忽视教学评三者间的一致性，要依据学生项目化学习的全过程实施教学评价，科学、全面、立体地评价，分析、判断学生创新意识的激发情况、创新思维的活化情况、创新技能的发展情况，最终确定学生创新素养的培养情况，使教学评价能够起到诊断、评估、考量的价值与作用。

首先，教师应该制定科学的评价标准。评价标准要聚焦项目化学习目标，依托化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等四个维度，分步判断学生在项目化学习过程中各项能力及素养的发展情况，客观反映学生在项目化学习中的实际表现，避免因出现主观偏见的教学评价而影响对学生创新素养形成判定的客观性。

其次，教师应该坚持全面性评价。整个教学评价不应仅局限于学生对知识点的掌握程度，还应该聚焦学生项目化学习过程中的各项表现，如实践能力、团队协作能力、问题提出能力、质疑思辨能力等。通过多个元素的评价，综合分析学生创新素养的生成情况，全方面了解学生在项目化学习过程中创新素养的发展，提供更为准确且丰富的反馈信息。

最后，教师应该坚持持续循环的评价原则。换言之，在整个项目化学习的评价过程中，教师不仅要对学生完成的项目成果进行评价，还要对学生项目化学习的全过程进行评价，及时发现学生在项目化学习过程中存在的问题，为他们提供针对性指导。比如，教师在让学生完成任务二的时候，虽然学生完成了水分解的实验。但各项目小组通过实验操作产生了三个发现。这时，教师应结合学生的发现，通过提问的方式对他们的实验结果进行评价。这种以评价驱动学生再一次展开实验操作的方式，充分体现了以评定教、以评促学的价值与作用。

四、结语

综上所述，项目化学习是一种有效的教学方式，能够从学科教学的角度驱动学生积极主动地参与课程实践活动，获得创新素养的培养及发展。初中化学教师应该深刻理解项目化学习的概念及特征，明晰项目化学习对培养学生创新素养的价值，并基于“教学评一致性”原则科学评价和反思项目化学习的全过程，持续深化对学生创新素养的培养，引导学生在创新性的学习中获得长远发展。