“素养为本”的化学项目式学习设计-《化学教学》(2020年7期).docx

龙源版权所有 “素养为本”的化学项目式学习设计作者：李法瑞　俞洪泽来源：《化学教学》2020年第07期 摘要：“环境问题与处理”是化学与社会主题教学中的重要内容。以“社区湿垃圾异味及其危害探究”为选题，围绕“素养为本”的教学理念，通过真实情境的创设，重点关注项目式学习的实践策略，引导学生在实际生活中发展核心素养。 关键词：社区湿垃圾;异味成分测定;化学项目式学习;实验探究 文章编号：1005-6629（2020）07-0065-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B 高中化学学科核心素养是高中学生发展核心素养的重要组成部分，是学生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了化学课程对学生未来的重要价值[1]。《普通高中化学课程标准（2017年版）》（简称“新课标”）注重开展“素养为本”的教学，倡导真实问题情境创设，开展以化学实验为主的多种探究活动，重视教学内容的优化设计，激发学生学习化学的兴趣，促进学生学习方式的转变，培养他们的创新精神和实践能力[2]。 基于化学学科教学实践的改革与探索，本文选取“社区垃圾”这一贴近生活的社会热点与难点问题，通过引领学生走进社会真实情境，进一步探究“大气中VOC（挥发性有机化合物）的成分与来源”“垃圾及废弃物的分类、回收处理与循环利用”等问题;通过“呵护生存环境”等主题的学习实践活动，了解相关污染物及其危害，并为消除危害提供研究支撑，在强化公众共同参与环境治理、维护公共卫生的责任的同时，也为新课标“环境问题及其处理”模块的相关内容提供有益补充。 1基于“垃圾异味”探究的背景 新课标注重凸显“化学在保护环境中的作用”，将这一主题教学内容纳入到“化学与社会”主题模块，在必修和选修课程中都涉及这一与人类命运息息相关的话题，以期让师生共同参与到对大气污染物的认知与防范过程中，担负起守护“绿水青山”的时代责任和使命。在传统化学教材中，常见的大气污染物有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、化学氧化剂及颗粒物等等，而对于生活中由于人类活动而产生的大量的、广泛的垃圾异味尚未提及。 为此，笔者带领学生团队组建“社区湿垃圾异味及其危害”课题研究小组，希望能通过项目式学习（ProjectBasedLearning，PBL）的方式开展以化学学科为切入口的跨学科教学创新实践，科学分析湿垃圾异味代表成分，并选取重点有害成分，开展对小鼠生长影响的探究，揭示垃圾异味对生命健康的重要影响，为人们尤其是环卫工人提供科学的安全防护依据，也为城市垃圾处理提供基于异味研究的重要分类依据。 2基于“垃圾异味”探究的设计 为了探究发现“湿垃圾”异味成分及其危害，构建基于环境问题特色的跨学科实践，课题组将本实验探究过程设计成两个实验环节，分别为：实验1，社区生活“湿垃圾”异味成分分析;实验2，社区生活“湿垃圾”异味有害成分的危害探究;解决方案为社区生活“湿垃圾”无害化存储设想（见表1）。 通过上述项目式学习方案的设计，希望达成以下探究目标：（1）初步了解社区生活“湿垃圾”异味的主要成分及有害成分;（2）选取代表性异味有害成分，通过“独木桥实验”研究其对小鼠平衡能力的影响情况;（3）通过小鼠急性毒性实验，探查“湿垃圾”异味中代表物质对小鼠的毒性损伤，并分析其对小鼠肝脏组织结构的危害程度;（4）进一步提出后续研究方案和无害化存储设想。同时，在相应的学习环节中有所侧重地培养与发展学生学科核心素养。 3“素养为本”的实践特色解析 新课标在“化学与社会”系列中设置了三个内容主题，分别为：化学与生活、化学与技术、STSE综合实践。这些主题均对人类所面对的环境问题提出了相应的教学建议，积极倡导师生应关注社会热点问题，培养核心素养，发展学生综合分析、解决实际问题的能力[3]。因此，笔者以“社区湿垃圾异味及其危害”项目为例，从化学学科核心素养的不同维度，通过深入剖析问题情境的创设以及相对应的核心素养培育的落实，阐述“素养为本”的教学实践过程。 （1）以共同参与环境治理为目标，肩负“科学态度与社会责任”。 新课标中“科学态度与社会责任”核心素养要求包括：具有安全意识和严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识;能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践活动等[4]。 在日常生活中，随着城市规模不断扩大，人口高度集中，城市生活垃圾也日益增多，人均年产垃圾为450kg左右，并且以每年不低于8%的速度递增[5]，我国城市生活垃圾年清运量约为1.6亿吨[6]，“垃圾问题”已成为阻碍现代人类文明进步的普世难题。许多学生都深有体会，当他们途径社区垃圾箱时，常常能闻到“湿垃圾”所散发的臭味。因此，真实的问题情境就产生了：这些刺鼻异味是什么成分？对