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【摘要】本文通过项目式学习教学，利用化学与生活的真实情境设计教学方案，培养和发展学生核心素养。教学设计的目的是将生活中的实际情境渗透到课堂教学的各个阶段，在教师的指引下学生可以提问，决定行动计划、修改计划、解决问题、形成结果、交流和展示、评估和改进，通过解决真实问题的探索式学习，培养学生核心素养。
【关键词】项目式学习;核心素养;高中化学;化学电源
高考正在改革，学生学科能力及核心素养的培养是高考改革方向。《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确提出：“内容真实、具体的教学情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台，为学生化学学科核心素养提供了真实的表现机会。”工业、生活、科技、环境等领域都有前沿的、丰富的可供使用的情境素材。教师们可以挖掘并使用这些材料来创设与教学相关的真实问题情境，以项目式学习的社会参与意识，达到培养学生学科核心素养的目的。
一、项目式学习及其意义
项目式学习教学强调项目实施的过程，重点是学生接受新知识的过程，也就是学生主动探索和体验知识的过程，教师需要创造一种类似科学研究的情境和方法，使学生能够围绕与教学内容密切相关的项目式课题，通过各种手段积极探索、发现和获取信息，学会处理和评估大量的信息，并学会运用它来解决实际问题。这种教学方式不局限于教材知识和学生现有知识，而主要是以教材知识结合现实生活中的实际问题，更灵活、更有效的教学组织形式，有助于发挥学生学习主动性，培养学生体验发现和解决问题的能力，形成核心素养。
二、项目式学习教学的实施过程
项目式学习的教学主要分以下几个环节：确定项目、设计方案、完成项目、交流展示、评价改进。本文以《化学电源》一课的教学为例。
（一） 提出问题，确定项目
学生由于认知上的不足，看待问题等存在明显缺陷。教师在指导学生确定项目上要加强指导，紧扣课程标准和教学目标引导学生提问题，最终确定研究学习方案。《化学电源》是化学反应原理教材中电化学的重要内容，与生活联系密切。教学目标是一次、二次电池和燃料电池的化学反应原理、性能和其应用。教学难点是化学电池电极式的书写和各类新式电池的反应原理分析。对于电池，学生在生活中已经有了切身的感受，教师指导学生将自已的生活经验和教学内容紧密联系起来，以教学重难点内容引导学生提出问题，展开项目讨论。
1.通过讨论引导分析各类电池的应用并对电池进行分类。（如下图）
2.分析手机电池、电动车电池发生爆炸的报道，引导学生分析比较化学电池与其它能源相比较有哪些优点，判断电池优劣有什么标准。
3.引导学生思考目前有哪些主流化学电池产品，可以分为哪几大类。（如下图）他们各自有什么突出的性能和特点？产生电流的基本原理是什么？
教师可介绍在生活中各类汽车摩托车由于长期停放，经常会出现无法启动的现象。然后向学生提问：汽车电池是哪一类电池？哪些因素会导致作为汽车电池电量损耗？如果长期不用汽车应该怎么保护它的电源？让学生深入思考，然后指导学生讨论电池的工作原理，思考电极反应式。将学习的内容和现实情境联系起来，激起学生的好奇心，促使学生主动积极参与项目式学习，积极寻找问题的答案，在解决问题过程中学习接受新知识，提高核心素养。
（二）设计方案，解决问题
依据讨论的问题，让学生明确项目学习目标和项目任务后，教师结合教材学习的重难点设计项目行动方案，以解决学习任务。学生分组行动，由学生共同讨论制定课下活动和课上活动计划以及具体的实施方案，教师从旁引导，将主要教学内容尽可能地融入到项目活动中去。其它无法进入项目活动的知识点，教师在其它环节中进行补充。课下学习主要是学生调查走访、搜集资料、撰写小論文等，课后制作PPT、展板，对所获得的资料进行加工，复习巩固、拓展学习等;课上活动主要是通过教学活动突破学习内容的重难点。确保学生自主完成的任务在课下自行完成，而需要教师指导的核心活动须在课堂上进行。学生分组如下：
小组A：通过实地走访和考查，如超市、汽车修理商店，网上商城等，调查电池的种类、型号和用途;如何选购电池，有什么注意事项、电池的质量、厂家、价格有无相关;了解各类电池的正负极材料、电解质溶液及工作原理。
小组B：上网查阅有关资料，走访电池从业人员，了解电池的发明历史及电池工业的发展史。目前几种主要类型电池的供电原理，注意与教材内容的相互联系。
小组C：参观电池制造企业，完整了解电池的生产过程，电池工作原理，作好调查笔记、录音、照相、录像等。
经过调查研究后再重新分组完成主要学习任务：
小组一：了解一次电池概念，主要研究一次电池的工作原理，结合氧化还原反应知识，归纳书写一次电池电极反应式，知道一次电池的构造和用途。
小组二：了解二次电池概念，主要研究铅蓄电池的工作原理，结合氧化还原反应知识，归纳书写二次电池电极反应式，知道二次电池的内部结构。了解常用的二次电池如镍镉电池、锂电池和锂离子电池、镍氢电池、银锌电池等新型二次电池的构造和使用情况。
小组三：了解燃料电池概念，主要研究氢氧燃料电池的工作原理，结合氧化还原反应知识，总结不同环境下燃料电池电极反应式的基本书写方法，了解常用燃料电池的内部结构。
为了保证学生课下项目活动过程真实有效，让学生知道该做什么、怎么去做、要做到什么程度，教师发布评价量规，每位小组成员可以通过评价量规去进行自我评价。评价量规表格如下：
学生的课下活动过程中运用类似于科学研究的方法，充分发挥了学生主体参与的作用，激发学生的学习兴趣，培养学生获取信息的能力和处理信息的能力，使学生有被重视、被关注的感觉，确立学习自信和团队意识，培养自身的化学核心素养。学生通过活动搜集、处理信息的同时，回忆课本所学知识，将教材相关内容与自己调查、探究所得的知识建立联系，这个过程无形中将课本知识和生活知识进行了有机整合。学生对知识的重组，将电化学知识形成知识体系，使化学学科核心素养在获取知识的过程中得到落实。 （三）交流展示、完成项目
学生小组之间团结协作，整合所收集的电化学知识，进行资源共享。收集的信息以PPT、录音、照片、视频、网页或小论文等多种形式制作成可交流展示的材料，进行展示交流，再结合知识任务清单，课前完成课程核心知识的自主学习。部分课堂实录如下：
环节一：小组长对调查研究作汇总报告。
环节二：小组一作汇报并指导其他小组成员完成本组的学习目标，接受其它小组成员的提问和质疑。
1.小组讲述一次电池的种类和特点。
2.对碱性锌锰电池作详细介绍，视频展示碱性锌锰电池的构造及相关知识。
3.学生讨论交流后，小组长指导其他小组成员书写电极反应：
4.汇报总结：一次电池的主要的性能、使用范围、缺陷以及应用前景等知识，比较各类一次电池的优缺点和对环境的影响。
环节三：小组二作汇报并指导其他小组成员完成本小组的学习目标，接受其他小组成员的提问和质疑。
1.小组讲述二次电池的种类和特点。
2.对铅蓄电池作详细介绍，视频展示铅蓄电池的构造及相关知识。
3.学生讨论交流后，小组长指导其他小组成员书写电极反应：
4.汇报总结：二次电池的主要的性能、使用范围、缺陷以及应用前景等知识，比较各类二次电池的优缺点和对环境的影响。
环节四：小组三作汇报并指导其他小组成员完成本组的学习目标，接受其他小组成员的提问和质疑。
1.小组对燃料电池作详细介绍，视频展示燃料电池的构造及相关知识。
2.学生讨论交流后，小组长指导其他小组成员书写电极反应：
环节五：教师总结与检验。
1.教师总结电极反应式书写的基本步骤（如图），并与其它陌生的化学反应方程式的书写进行方法比较。
2.检验学习效果，学生自我检测。
请解决问题：
（1）将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作__________极，表面发生的电极反应为_____________。
（2）浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
（四）评价改进
在各小组对进行汇报与交流后，教师要及时进行评价。项目式学习是一个获取知识，锻炼各种能力的过程，而且这个过程一般持续时间较长，学生在项目学习过程中各种能力的发展与进步，是开展项目式学习的目的，所以，教师对学生进行项目式学习的过程要全程掌控，做到有的放矢。但由于项目过程很大一部分是学生的课下活动，教师很难全程参与跟進。为了保证学生活动过程的真实有效和教学的有效性，要求对项目活动过程进行必要评价与指导，评价的方式务求多样化，能够真实体现学生的能力和知识的掌握程度，做到以评价促进项目活动的目的。评价可以分为自我评价、组内互评、组间互评和教师评价。
教师根据教学内容和活动内容的不同，制作与教学相关的科学的评价表，既对活动过程、活动效果进行评价，又对学生能力进行评价，学生和教师根据该表对小组和个人进行评分。部分表格如下图：
教师通过学生课堂检测的反馈，可以了解学生掌握知识的情况，发现学生知识薄弱的地方要及时加强辅导，补充项目式学习过程中遗漏的知识点。最后，教师根据学生在小组活动中的表现进行综合性评价，同时全面了解学生的学习情况和能力值，并指出学生的不足，提出方向和建议。
三、项目式学习在高中化学教学中应注意的问题
通过项目式学习教学的实践，笔者发现项目式学习开放性相当大，在实施项目式学习教学的过程中充满着各种未知性和可能性。相比传统教学模式，项目式学习有着自身独特的优势，学生以团队的形式，充分体验提问、设计项目方案和解决问题的各个阶段。在活动过程中，获得知识与技能，实践应用能力、迁移创新能力、跨领域合作沟通能力，核心素养能力得到飞速发展，但是真正实践起来有一定困难。笔者在运用项目式学习教学的过程中，总结了在项目式学习实施时需要注意的问题：
首先，在传统的教学当中，教师习惯了“填鸭式”的教学方式，而学生习惯了被动接受。在实施项目式学习过程中，如果学生没有得到相关方法技巧的培训，突然放手让学生主动去发现问题、解决问题，学生显得无所适从，不知道如何下手，而教师则会包办太多。所以，实施项目式学习教学，教师自身要加强学习，努力提高研究和整合课程的能力，引导学生主动学习，学会探究式学习获取知识的方法，学会和他人合作学习，增强团队合作能力，同时这种改变需要一个较长的过程。因此，实施项目式学习不能一蹴而就，因噎废食，最后变成问题式导学，“换汤不换药”，没有发挥项目式学习的作用。其次，项目式学习的每一个项目由开始到完成都会是一个长时间的持续过程，在这个过程中会遇到各种可能和各种的困难，学生会因畏难而应付了事，这就需要教师的引导、激励和鞭策。再次，项目式学习最终是否有效、学生的能力是否发展、核心素养能否形成，主要看实施的过程是否真实有效。因此，教师在实施过程需要对学生的活动过程进行有效评价，结合教学目标设计一系列的项目式评价表和阶段性评价工具，以掌握和了解学生在过程中的表现，同时还能够给予及时有效的指导，帮助他们完成项目活动，最终达到培养学生化学学科核心素养的目的。
四、结语
项目式学习不仅仅是一种教学方式，更是一种学习方式。它充分激发学生的主动性，学生们主动地在现实生活中练习和探索。在解决问题的过程中根据教师的指导，获得必要的基本知识、技能、关键能力和必备素质。这种学习和教学方式的实施与当前的高考改革是一致的。鉴于这种教学方式对于高中化学教学产生的效果和对学生产生的积极影响，教师应该对这种形式的课堂进行积极探索和尝试，让它成为一种有效的教学手段。
参考文献：
[1]侯肖，胡久华.在常规课堂教学中实施项目式学习——以化学教学为例[J].教育学报，2016，12（4）：39-44.
[2]罗滨.项目式学习给学生带来了什么[J].北京教育（普教版），2018（8）：26-27.
[3]肖春明.基于课堂的地理项目式学习设计[J].中学地理教学参考，2017（5）：21-23.
[4]彭飞娥.基于项目式课程的学习评价——以英语项目式学习为例[J].教育信息技术，2014（6）：18-22.
[5]金雨霏.项目式学习在中学地理教学中的应用[J].中学课程资源，2017（10）：31-33，43.
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【关键词】项目式学习;核心素养;高中化学;化学电源
高考正在改革，学生学科能力及核心素养的培养是高考改革方向。《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确提出：“内容真实、具体的教学情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台，为学生化学学科核心素养提供了真实的表现机会。”工业、生活、科技、环境等领域都有前沿的、丰富的可供使用的情境素材。教师们可以挖掘并使用这些材料来创设与教学相关的真实问题情境，以项目式学习的社会参与意识，达到培养学生学科核心素养的目的。
一、项目式学习及其意义
项目式学习教学强调项目实施的过程，重点是学生接受新知识的过程，也就是学生主动探索和体验知识的过程，教师需要创造一种类似科学研究的情境和方法，使学生能够围绕与教学内容密切相关的项目式课题，通过各种手段积极探索、发现和获取信息，学会处理和评估大量的信息，并学会运用它来解决实际问题。这种教学方式不局限于教材知识和学生现有知识，而主要是以教材知识结合现实生活中的实际问题，更灵活、更有效的教学组织形式，有助于发挥学生学习主动性，培养学生体验发现和解决问题的能力，形成核心素养。
二、项目式学习教学的实施过程
项目式学习的教学主要分以下几个环节：确定项目、设计方案、完成项目、交流展示、评价改进。本文以《化学电源》一课的教学为例。
（一） 提出问题，确定项目
学生由于认知上的不足，看待问题等存在明显缺陷。教师在指导学生确定项目上要加强指导，紧扣课程标准和教学目标引导学生提问题，最终确定研究学习方案。《化学电源》是化学反应原理教材中电化学的重要内容，与生活联系密切。教学目标是一次、二次电池和燃料电池的化学反应原理、性能和其应用。教学难点是化学电池电极式的书写和各类新式电池的反应原理分析。对于电池，学生在生活中已经有了切身的感受，教师指导学生将自已的生活经验和教学内容紧密联系起来，以教学重难点内容引导学生提出问题，展开项目讨论。
1.通过讨论引导分析各类电池的应用并对电池进行分类。（如下图）
2.分析手机电池、电动车电池发生爆炸的报道，引导学生分析比较化学电池与其它能源相比较有哪些优点，判断电池优劣有什么标准。
3.引导学生思考目前有哪些主流化学电池产品，可以分为哪几大类。（如下图）他们各自有什么突出的性能和特点？产生电流的基本原理是什么？
教师可介绍在生活中各类汽车摩托车由于长期停放，经常会出现无法启动的现象。然后向学生提问：汽车电池是哪一类电池？哪些因素会导致作为汽车电池电量损耗？如果长期不用汽车应该怎么保护它的电源？让学生深入思考，然后指导学生讨论电池的工作原理，思考电极反应式。将学习的内容和现实情境联系起来，激起学生的好奇心，促使学生主动积极参与项目式学习，积极寻找问题的答案，在解决问题过程中学习接受新知识，提高核心素养。
（二）设计方案，解决问题
依据讨论的问题，让学生明确项目学习目标和项目任务后，教师结合教材学习的重难点设计项目行动方案，以解决学习任务。学生分组行动，由学生共同讨论制定课下活动和课上活动计划以及具体的实施方案，教师从旁引导，将主要教学内容尽可能地融入到项目活动中去。其它无法进入项目活动的知识点，教师在其它环节中进行补充。课下学习主要是学生调查走访、搜集资料、撰写小論文等，课后制作PPT、展板，对所获得的资料进行加工，复习巩固、拓展学习等;课上活动主要是通过教学活动突破学习内容的重难点。确保学生自主完成的任务在课下自行完成，而需要教师指导的核心活动须在课堂上进行。学生分组如下：
小组A：通过实地走访和考查，如超市、汽车修理商店，网上商城等，调查电池的种类、型号和用途;如何选购电池，有什么注意事项、电池的质量、厂家、价格有无相关;了解各类电池的正负极材料、电解质溶液及工作原理。
小组B：上网查阅有关资料，走访电池从业人员，了解电池的发明历史及电池工业的发展史。目前几种主要类型电池的供电原理，注意与教材内容的相互联系。
小组C：参观电池制造企业，完整了解电池的生产过程，电池工作原理，作好调查笔记、录音、照相、录像等。
经过调查研究后再重新分组完成主要学习任务：
小组一：了解一次电池概念，主要研究一次电池的工作原理，结合氧化还原反应知识，归纳书写一次电池电极反应式，知道一次电池的构造和用途。
小组二：了解二次电池概念，主要研究铅蓄电池的工作原理，结合氧化还原反应知识，归纳书写二次电池电极反应式，知道二次电池的内部结构。了解常用的二次电池如镍镉电池、锂电池和锂离子电池、镍氢电池、银锌电池等新型二次电池的构造和使用情况。
小组三：了解燃料电池概念，主要研究氢氧燃料电池的工作原理，结合氧化还原反应知识，总结不同环境下燃料电池电极反应式的基本书写方法，了解常用燃料电池的内部结构。
为了保证学生课下项目活动过程真实有效，让学生知道该做什么、怎么去做、要做到什么程度，教师发布评价量规，每位小组成员可以通过评价量规去进行自我评价。评价量规表格如下：
学生的课下活动过程中运用类似于科学研究的方法，充分发挥了学生主体参与的作用，激发学生的学习兴趣，培养学生获取信息的能力和处理信息的能力，使学生有被重视、被关注的感觉，确立学习自信和团队意识，培养自身的化学核心素养。学生通过活动搜集、处理信息的同时，回忆课本所学知识，将教材相关内容与自己调查、探究所得的知识建立联系，这个过程无形中将课本知识和生活知识进行了有机整合。学生对知识的重组，将电化学知识形成知识体系，使化学学科核心素养在获取知识的过程中得到落实。 （三）交流展示、完成项目
学生小组之间团结协作，整合所收集的电化学知识，进行资源共享。收集的信息以PPT、录音、照片、视频、网页或小论文等多种形式制作成可交流展示的材料，进行展示交流，再结合知识任务清单，课前完成课程核心知识的自主学习。部分课堂实录如下：
环节一：小组长对调查研究作汇总报告。
环节二：小组一作汇报并指导其他小组成员完成本组的学习目标，接受其它小组成员的提问和质疑。
1.小组讲述一次电池的种类和特点。
2.对碱性锌锰电池作详细介绍，视频展示碱性锌锰电池的构造及相关知识。
3.学生讨论交流后，小组长指导其他小组成员书写电极反应：
4.汇报总结：一次电池的主要的性能、使用范围、缺陷以及应用前景等知识，比较各类一次电池的优缺点和对环境的影响。
环节三：小组二作汇报并指导其他小组成员完成本小组的学习目标，接受其他小组成员的提问和质疑。
1.小组讲述二次电池的种类和特点。
2.对铅蓄电池作详细介绍，视频展示铅蓄电池的构造及相关知识。
3.学生讨论交流后，小组长指导其他小组成员书写电极反应：
4.汇报总结：二次电池的主要的性能、使用范围、缺陷以及应用前景等知识，比较各类二次电池的优缺点和对环境的影响。
环节四：小组三作汇报并指导其他小组成员完成本组的学习目标，接受其他小组成员的提问和质疑。
1.小组对燃料电池作详细介绍，视频展示燃料电池的构造及相关知识。
2.学生讨论交流后，小组长指导其他小组成员书写电极反应：
环节五：教师总结与检验。
1.教师总结电极反应式书写的基本步骤（如图），并与其它陌生的化学反应方程式的书写进行方法比较。
2.检验学习效果，学生自我检测。
请解决问题：
（1）将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作__________极，表面发生的电极反应为_____________。
（2）浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
（四）评价改进
在各小组对进行汇报与交流后，教师要及时进行评价。项目式学习是一个获取知识，锻炼各种能力的过程，而且这个过程一般持续时间较长，学生在项目学习过程中各种能力的发展与进步，是开展项目式学习的目的，所以，教师对学生进行项目式学习的过程要全程掌控，做到有的放矢。但由于项目过程很大一部分是学生的课下活动，教师很难全程参与跟進。为了保证学生活动过程的真实有效和教学的有效性，要求对项目活动过程进行必要评价与指导，评价的方式务求多样化，能够真实体现学生的能力和知识的掌握程度，做到以评价促进项目活动的目的。评价可以分为自我评价、组内互评、组间互评和教师评价。
教师根据教学内容和活动内容的不同，制作与教学相关的科学的评价表，既对活动过程、活动效果进行评价，又对学生能力进行评价，学生和教师根据该表对小组和个人进行评分。部分表格如下图：
教师通过学生课堂检测的反馈，可以了解学生掌握知识的情况，发现学生知识薄弱的地方要及时加强辅导，补充项目式学习过程中遗漏的知识点。最后，教师根据学生在小组活动中的表现进行综合性评价，同时全面了解学生的学习情况和能力值，并指出学生的不足，提出方向和建议。
三、项目式学习在高中化学教学中应注意的问题
通过项目式学习教学的实践，笔者发现项目式学习开放性相当大，在实施项目式学习教学的过程中充满着各种未知性和可能性。相比传统教学模式，项目式学习有着自身独特的优势，学生以团队的形式，充分体验提问、设计项目方案和解决问题的各个阶段。在活动过程中，获得知识与技能，实践应用能力、迁移创新能力、跨领域合作沟通能力，核心素养能力得到飞速发展，但是真正实践起来有一定困难。笔者在运用项目式学习教学的过程中，总结了在项目式学习实施时需要注意的问题：
首先，在传统的教学当中，教师习惯了“填鸭式”的教学方式，而学生习惯了被动接受。在实施项目式学习过程中，如果学生没有得到相关方法技巧的培训，突然放手让学生主动去发现问题、解决问题，学生显得无所适从，不知道如何下手，而教师则会包办太多。所以，实施项目式学习教学，教师自身要加强学习，努力提高研究和整合课程的能力，引导学生主动学习，学会探究式学习获取知识的方法，学会和他人合作学习，增强团队合作能力，同时这种改变需要一个较长的过程。因此，实施项目式学习不能一蹴而就，因噎废食，最后变成问题式导学，“换汤不换药”，没有发挥项目式学习的作用。其次，项目式学习的每一个项目由开始到完成都会是一个长时间的持续过程，在这个过程中会遇到各种可能和各种的困难，学生会因畏难而应付了事，这就需要教师的引导、激励和鞭策。再次，项目式学习最终是否有效、学生的能力是否发展、核心素养能否形成，主要看实施的过程是否真实有效。因此，教师在实施过程需要对学生的活动过程进行有效评价，结合教学目标设计一系列的项目式评价表和阶段性评价工具，以掌握和了解学生在过程中的表现，同时还能够给予及时有效的指导，帮助他们完成项目活动，最终达到培养学生化学学科核心素养的目的。
四、结语
项目式学习不仅仅是一种教学方式，更是一种学习方式。它充分激发学生的主动性，学生们主动地在现实生活中练习和探索。在解决问题的过程中根据教师的指导，获得必要的基本知识、技能、关键能力和必备素质。这种学习和教学方式的实施与当前的高考改革是一致的。鉴于这种教学方式对于高中化学教学产生的效果和对学生产生的积极影响，教师应该对这种形式的课堂进行积极探索和尝试，让它成为一种有效的教学手段。
参考文献：
[1]侯肖，胡久华.在常规课堂教学中实施项目式学习——以化学教学为例[J].教育学报，2016，12（4）：39-44.
[2]罗滨.项目式学习给学生带来了什么[J].北京教育（普教版），2018（8）：26-27.
[3]肖春明.基于课堂的地理项目式学习设计[J].中学地理教学参考，2017（5）：21-23.
[4]彭飞娥.基于项目式课程的学习评价——以英语项目式学习为例[J].教育信息技术，2014（6）：18-22.
[5]金雨霏.项目式学习在中学地理教学中的应用[J].中学课程资源，2017（10）：31-33，43.
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