項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材基于國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn),編排設(shè)置了一系列具有真實(shí)情境的項(xiàng)目任務(wù),同時(shí)這些項(xiàng)目任務(wù)還承載著知識(shí)、方法、能力等發(fā)展目標(biāo),旨在發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教材的試講活動(dòng)已在全國(guó)多所中學(xué)舉行,得到了當(dāng)?shù)亟涛?、校方領(lǐng)導(dǎo)、教師及學(xué)生的大力支持與肯定。其中的“從自然界中的鹽到餐桌上的鹽”項(xiàng)目,在山西省晉中市太谷縣明星中學(xué)、陽(yáng)邑中學(xué)以及北京部分中學(xué)順利展開,筆者有幸作為隨行一員看到了整個(gè)試講實(shí)施過(guò)程,看到了學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中不僅是完成了一個(gè)項(xiàng)目,還有很多收獲與成長(zhǎng)。
“從自然界中的鹽到餐桌上的鹽”項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)主要分為三個(gè)任務(wù):“從自然界中得到粗鹽”“從粗鹽中提純氯化鈉”“研制不同功能的食用鹽”。整個(gè)項(xiàng)目任務(wù)涉及到溶液、溶解度、混合物與純凈物等知識(shí)點(diǎn),過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,以及生產(chǎn)實(shí)踐技術(shù)的應(yīng)用,使學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的同時(shí)獲取知識(shí)技能,培養(yǎng)學(xué)科能力。
一、“我得到了自己做的食鹽!”
基于真實(shí)情境的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是項(xiàng)目教材的特色,為了完成項(xiàng)目任務(wù),學(xué)生需要研討設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,真操實(shí)練不僅提高了他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ€使他們獲得了實(shí)驗(yàn)的自信與滿足感。
【精彩片段】學(xué)生完成“從鹽水中分離出氯化鈉”的實(shí)驗(yàn)探究,分組進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)操作,小組成員一邊用玻璃棒不斷攪拌被酒精燈加熱的“模擬海水”(鹽水),一邊仔細(xì)觀察記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程現(xiàn)象。加熱一段時(shí)間后,當(dāng)溶液中陸續(xù)有氯化鈉晶體析出時(shí),同學(xué)們興奮不已。待實(shí)驗(yàn)結(jié)束,學(xué)生都把實(shí)驗(yàn)制得的白花花的食鹽小心翼翼收集起來(lái),歡呼:“我得到了自己做的食鹽!”
像這樣的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)在整個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)中設(shè)置了很多。為了完成“從自然界中的鹽到餐桌上的鹽”整個(gè)項(xiàng)目問(wèn)題,學(xué)生基于自己的思考,根據(jù)項(xiàng)目需求,需要進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾分離、調(diào)控物質(zhì)溶解與結(jié)晶、配制飽和溶液等一系列實(shí)驗(yàn)探究,小組成員共同商討實(shí)驗(yàn)探究方案思路,親自動(dòng)手操作,體會(huì)到了項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)的樂(lè)趣與意義。
“鹽在我們平時(shí)生活中很常見,今天上完課我知道了從海水中獲得鹽的過(guò)程,還親自動(dòng)手操作獲得了氯化鈉晶體,感覺真的很奇特!”在課后與學(xué)生的交流訪談中,學(xué)生興奮地說(shuō)道。同時(shí),學(xué)生還表達(dá)了對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的喜愛與期待:“不再是寫筆記來(lái)死記硬背一些東西了。整個(gè)過(guò)程都很好玩,而且感覺到了這些知識(shí)都與生活相關(guān),自己動(dòng)手印象很深刻,親眼看到的現(xiàn)象更加易于我們理解。我很喜歡這個(gè)教材,希望以后還能這樣上課,多給我們一些實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)!”
項(xiàng)目教學(xué)強(qiáng)調(diào)在完成任務(wù)中嵌入知識(shí)、技能的學(xué)習(xí)?!皬淖匀唤缰械柠}到餐桌上的鹽”項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)置了一系列的實(shí)驗(yàn)探究,使學(xué)生能夠順其自然地學(xué)習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)操作技能,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。學(xué)生為了高質(zhì)量地完成任務(wù),在實(shí)驗(yàn)中會(huì)更加注意方案選擇和精細(xì)操作,特別是在遇到困難時(shí),更愿意聽從教師對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的示范和別的小組的策略。
在課后的學(xué)生訪談過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于溶解過(guò)程形成了一定微粒觀的認(rèn)識(shí),走出了之前認(rèn)為氯化鈉溶解在水中變成液態(tài)的誤區(qū),通過(guò)觀察到氯化鈉晶體析出明確了氯化鈉始終以肉眼看不到的固體小顆粒的形式溶解在水中,并作出合理解釋。通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)“飽和溶液”的理解遠(yuǎn)比傳統(tǒng)教學(xué)效果更加準(zhǔn)確。學(xué)生談道:“水在蒸發(fā)過(guò)程中是帶不走鹽的,其中的鹽還要繼續(xù)溶解在剩下的水中,使鹽的濃度不斷升高,直到水承受不了,食鹽晶體就開始析出,這時(shí)就是氯化鈉的飽和溶液。”大多數(shù)同學(xué)贊同并理解這一過(guò)程,對(duì)于八年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)已經(jīng)具備了一定的科學(xué)思維能力。同時(shí)學(xué)生很享受實(shí)驗(yàn)探究分析設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作過(guò)程的樂(lè)趣,并且能夠?qū)θ芙舛扰c飽和溶液建立起正確的聯(lián)系。通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)研究,學(xué)生類比自然界的鹽到餐桌上的鹽,建立起分離物質(zhì)的一般思路方法:比較研究對(duì)象與目標(biāo)物的組成差異→研究目標(biāo)物與分離物的性質(zhì)差異→找性質(zhì)差異對(duì)應(yīng)的分離方法→利用性質(zhì)差異進(jìn)行分離。這樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)激發(fā)了學(xué)生的思維碰撞,我們即興提出了分離石油和汽油的問(wèn)題,學(xué)生面對(duì)完全陌生的物質(zhì)不再沉默膽怯,反而躍躍欲試,雖然不知道石油和汽油的相關(guān)性質(zhì),但仍然積極地提出很多思路、方案,有著極大的探索熱情和科學(xué)情懷,為項(xiàng)目教材的推進(jìn)給予了極大的肯定與鼓勵(lì)。
二、“原來(lái)海水曬鹽有這么多學(xué)問(wèn)?。 ?/p>
項(xiàng)目任務(wù)設(shè)置了很多實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用活動(dòng),將知識(shí)點(diǎn)與生產(chǎn)生活實(shí)踐相結(jié)合,使學(xué)生關(guān)注相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù),能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
【精彩片段】學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)蒸發(fā)食鹽水得到食鹽。教師提出了新問(wèn)題:海水和食鹽溶液的成分一樣嗎?蒸干海水得到的是食鹽嗎?帶著這些問(wèn)題,學(xué)生小組間交流研討,再看“墾畦澆曬”,學(xué)生感覺太神奇了,有學(xué)生說(shuō):“在鹽田中蒸發(fā)海水獲得鹽時(shí),工人們不會(huì)等海水全曬干,而是有鹽析出,畦田內(nèi)還有部分水時(shí)就收鹽了。因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候氯化鈉是飽和的,析出的都是純凈的氯化鈉,而等水分全部蒸干的時(shí)候,其他可溶性物質(zhì)和氯化鈉就混合在一起都析出了。原來(lái)海水曬鹽有這么多學(xué)問(wèn)?。 ?/p>
項(xiàng)目學(xué)習(xí)是基于一個(gè)大的項(xiàng)目情境問(wèn)題,為了解決這個(gè)項(xiàng)目問(wèn)題需要拆解成一系列子問(wèn)題逐個(gè)解決,這個(gè)過(guò)程涉及很多鮮活的實(shí)際生產(chǎn)生活應(yīng)用實(shí)踐技術(shù),能讓學(xué)生切實(shí)感受到項(xiàng)目學(xué)習(xí)對(duì)我們的生產(chǎn)生活具有重要意義,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。“從自然界中的鹽到餐桌上的鹽”項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng),包括了氯化鈉對(duì)人體的重要作用、海水制鹽的方法、溶液濃度的應(yīng)用、粗鹽提純的方法、鹽湖冬夏的利用、營(yíng)養(yǎng)鹽的制作等一系列具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的設(shè)置,讓學(xué)生關(guān)注生產(chǎn)生活實(shí)踐,感受到項(xiàng)目學(xué)習(xí)的魅力。
通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí),學(xué)生進(jìn)行了“從海水中得到粗鹽”→“粗鹽提純氯化鈉”→“氯化鈉制營(yíng)養(yǎng)鹽”這一系列模擬操作實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生能夠概括出海水制鹽的工藝流程,并可以遷移到其他物質(zhì)分離的任務(wù)中。學(xué)生明晰了一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)或模糊概念,有的學(xué)生說(shuō)道:“我之前知道海水曬鹽,但是不知道就是我們食用的鹽,還以為是另外一種物質(zhì),現(xiàn)在我知道了原來(lái)海水蒸發(fā)結(jié)晶得出的就是食鹽氯化鈉?!睂W(xué)生知道了食鹽除了調(diào)味作用更對(duì)人體健康具有重要意義,此外對(duì)氯化鈉的應(yīng)用有了進(jìn)一步的拓展了解。一部分學(xué)生可以邏輯清晰地解釋“為什么鹽場(chǎng)工人不會(huì)等到海水全部曬干,而是在還有部分水的時(shí)候就開始收鹽了”,這對(duì)于八年級(jí)的學(xué)生是具有一定挑戰(zhàn)難度的,但是通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)的推進(jìn),一部分學(xué)生已經(jīng)能夠順其自然地理解這個(gè)實(shí)際過(guò)程,并合情合理地向小組成員講解說(shuō)明,把項(xiàng)目學(xué)習(xí)的知識(shí)推廣到實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用技術(shù)上。學(xué)生對(duì)原來(lái)一些零散的知識(shí)信息建立了關(guān)聯(lián),一部分學(xué)生談到“海水制鹽”與“海水淡化”的關(guān)系時(shí)說(shuō):“我以前知道海水制淡水,但是不清楚是怎樣的過(guò)程。通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)我知道了海水蒸發(fā)可以制鹽,那把海水中的鹽提出去剩下的不就是淡水了嘛!我認(rèn)為海水淡化就是去除海水中鹽的成分,從海水中提鹽是去除海水中的水分,這兩個(gè)過(guò)程是可以共同進(jìn)行的,提煉鹽就是讓水分蒸發(fā),提煉淡水也就是讓鹽出去,然后把水保存下來(lái),這樣就可以得到淡水了。”有了這樣的方法思路,學(xué)生當(dāng)場(chǎng)設(shè)計(jì)出了具體化的操作方案,并計(jì)劃課后進(jìn)行實(shí)施操作。我們看到了學(xué)生一改往日思維懶惰的弊端,表現(xiàn)出強(qiáng)烈的探索愿望和求知熱情,更加肯定了項(xiàng)目學(xué)習(xí)的推進(jìn)落實(shí)。學(xué)生還具備了一定的科學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力,能夠用理論知識(shí)合理解釋一些實(shí)際現(xiàn)象和生產(chǎn)技術(shù)的利用。通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí),學(xué)生能從飽和的角度重新看待蒸發(fā)結(jié)晶的實(shí)驗(yàn),能夠合理說(shuō)明溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,能夠利用溶解度調(diào)控物質(zhì)的溶解和結(jié)晶,能夠用溶解度曲線解釋“夏天曬鹽,冬天撈堿”的原因等,體會(huì)到了項(xiàng)目學(xué)習(xí)對(duì)我們社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐的重要意義。
三、“這是我研制的創(chuàng)新鹽?!?/p>
項(xiàng)目學(xué)習(xí)注重發(fā)掘?qū)W生的潛在能力,一系列的情境設(shè)置刺激學(xué)生思考,活動(dòng)任務(wù)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。
【精彩片段】在“從自然界中的鹽到餐桌上的鹽”項(xiàng)目學(xué)習(xí)結(jié)束后,學(xué)生進(jìn)行了成果展示,利用影像記錄和幻燈片向班級(jí)同學(xué)展示了他們?cè)诩依镏谱鲃?chuàng)新鹽的過(guò)程,“我做的是果味食鹽,向氯化鈉溶液中注入蘋果汁,然后熬煮蒸發(fā),但是快干了又還有很多水的時(shí)候我就不敢繼續(xù)加熱了,我就自己想辦法把鹽水倒出來(lái)用吹風(fēng)機(jī)吹干,得到的果味食鹽看起來(lái)沒有那么白,味道比較溫和又有點(diǎn)酸,可以補(bǔ)充維生素C等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?!?/p>
在學(xué)校的項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)讓學(xué)生意猶未盡,他們還利用課余時(shí)間在家進(jìn)行了重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作和創(chuàng)新鹽的研制,并用影像工具詳細(xì)記錄下來(lái),做成幻燈片。在成果展示課上,學(xué)生一一上臺(tái)與大家展示分享制作過(guò)程,操作過(guò)程中遇到的麻煩和解決辦法,以及當(dāng)時(shí)的感受與心得體會(huì),我們看到學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)都收獲頗豐。
學(xué)生對(duì)創(chuàng)新鹽的制作不僅僅局限于教材上提供的含碘鹽、加鋅鹽、加鈣鹽等,而是利用家里的工具材料,充分發(fā)揮想象力,制作了橘汁鹽、蘋果鹽、中藥鹽等各式各樣的創(chuàng)新鹽。他們的制作辦法也不盡相同,有的學(xué)生向氯化鈉中均勻噴灑果汁,有的學(xué)生則將氯化鈉溶解成食鹽水再添加果汁進(jìn)行熬煮蒸發(fā),他們積極討論每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及相應(yīng)的解決辦法,不亦樂(lè)乎。還有學(xué)生把他們制作的創(chuàng)新鹽成果帶到學(xué)校,分發(fā)給大家觀察品嘗,課堂氣氛其樂(lè)融融。學(xué)生也表達(dá)了對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的喜愛與肯定:“我真的很喜歡這樣上課,回家我也愿意去做實(shí)驗(yàn),真的很好玩,以前沒有這樣的機(jī)會(huì)。而且因?yàn)槲易约簞?dòng)手操作過(guò),這樣的過(guò)程印象非常深刻,不會(huì)忘記,肯定比之前那種學(xué)習(xí)方式記憶效果好。”也有學(xué)生提到了自己通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的進(jìn)步:“以前有不會(huì)的問(wèn)題,就想等著老師告訴自己,反正老師會(huì)講?,F(xiàn)在這個(gè)教材上結(jié)論的東西很少,都需要我們?nèi)ヌ骄浚覀優(yōu)榱送瓿身?xiàng)目活動(dòng),在活動(dòng)過(guò)程中遇到問(wèn)題就會(huì)主動(dòng)想辦法去解決了,更加愿意思考了。像我在家蒸發(fā)那個(gè)粗鹽水,它一直在迸濺,我就把鍋蓋蓋上了。后來(lái)還有很多水的時(shí)候我就不太敢繼續(xù)加熱了,然后我把食鹽水倒出來(lái)用吹風(fēng)機(jī)吹干剩余的水分,后來(lái)得到了比雪還細(xì)的鹽,我真的很高興!”項(xiàng)目教材強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng),除了自制創(chuàng)新鹽外,還引入電影《閃閃的紅星》中的經(jīng)典片段:潘冬子機(jī)智地躲開敵人關(guān)卡,將食鹽溶解浸入棉襖中帶給山上的紅軍戰(zhàn)士。教師不斷提問(wèn)激疑,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,對(duì)潘冬子的問(wèn)題不斷分析、質(zhì)疑、創(chuàng)新。
我們看到了學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)被激發(fā)的創(chuàng)新能力,他們被應(yīng)試教育桎梏的想象力和創(chuàng)新思維得到了釋放,當(dāng)他們被給予更多的空間和機(jī)會(huì),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)他們是具有高級(jí)思維邏輯和科學(xué)素養(yǎng)能力的,學(xué)生遠(yuǎn)比我們想象的更加優(yōu)秀,這也正是項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)所要發(fā)掘和激活的東西,是項(xiàng)目教材設(shè)置的核心目的。
四、總結(jié)與反思
為了完成“從自然界中的鹽到餐桌上的鹽”這個(gè)大項(xiàng)目,學(xué)生面對(duì)研究對(duì)象海水和研究目標(biāo)餐桌上的食鹽,要形成一定的思路和意識(shí),將大項(xiàng)目拆解成一系列環(huán)節(jié)逐一完成。在整個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)中,學(xué)生不僅僅只學(xué)習(xí)了項(xiàng)目本身的相關(guān)知識(shí),還習(xí)得了實(shí)驗(yàn)操作技能,并逐步培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)思維。同時(shí)項(xiàng)目學(xué)習(xí)還具有實(shí)踐的真實(shí)性,這些項(xiàng)目都是真實(shí)社會(huì)中有意義的活動(dòng)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)能夠激發(fā)學(xué)生的興趣,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)真實(shí)而重要的項(xiàng)目進(jìn)行探究,發(fā)掘他們潛在的能力和高級(jí)思維,促進(jìn)他們科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。
整個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)安排9課時(shí),與以往常規(guī)教學(xué)相關(guān)內(nèi)容的時(shí)間安排相同。在項(xiàng)目學(xué)習(xí)之后學(xué)校安排了相應(yīng)的作業(yè)和習(xí)題,經(jīng)統(tǒng)計(jì),習(xí)題反饋的效果良好。通過(guò)學(xué)生訪談,我們也看到了學(xué)生對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的喜愛與期待,看到了項(xiàng)目學(xué)習(xí)帶給學(xué)生的成長(zhǎng)與收獲。但是與此同時(shí)我們也看到了,完成一個(gè)大項(xiàng)目任務(wù),局限了物質(zhì)范圍,比如這個(gè)項(xiàng)目中就反復(fù)出現(xiàn)氯化鈉而很少涉及其他物質(zhì),缺少變式,這些還需要思量改進(jìn)。
項(xiàng)目學(xué)習(xí)使我們看到,學(xué)生去做主動(dòng)的問(wèn)題解決者,不再是被動(dòng)的執(zhí)行者,他們能夠從源頭問(wèn)題去思考,激發(fā)出他們對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)在渴望。同時(shí)項(xiàng)目學(xué)習(xí)能夠給學(xué)生一個(gè)發(fā)展綜合技能的機(jī)會(huì),刺激他們高層次的思維,使他們學(xué)會(huì)與小組成員的合作、溝通,激活他們的創(chuàng)新能力。項(xiàng)目學(xué)習(xí)順應(yīng)我國(guó)乃至國(guó)際的教育改革趨勢(shì),注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展和能力的提高。我們期待項(xiàng)目學(xué)習(xí)能給學(xué)生帶來(lái)更多的發(fā)展和機(jī)會(huì)。