《义务教育科学课程标准（2022 年版）》指出，科学课程的核心素养主要  是指学生在学习科学课程的过程中，逐步形成的适应适合个人终身发展和社会 发展需要的价值观念、必备品格和关键能力，是学生通过科学课程学习后内化 的具有科学特性的品质。1项目化学习（简称 PBL）是一种很好的可以培养学生核心素养的教学法，旨在让学生在解决真实问题或实施真实任务的过程中完成学业，从而激发学生的内驱力，培养学生自主、积极的态度和学习知识、解决问题的能力。 但是，项目化学习的形式多样，微项目化学习是其中一种2。微项目化学习具有项目范围小、周期短、出发点低这三个特点。因此，开展微项目化学习，既可以保留项目化学习优势，又可以兼顾学科教学和教学条件，让项目化学习在现 实校园“真实”发生，让尽可能多的学生心智自由地发展科学课程核心素养。

一、初中科学微项目化学习的流程

微项目化学习主要 45 分钟的课堂上进行，是指在课堂中为学生提 15-20 分 钟长时段的探索性项目任务，或者在课外以类似实践性作业的形式对某个内容  或主题进行小探索3 。微项目化学习的基本流程包括 4 个环节，围绕初 中科学的核心概念，选择真实的情境，设计核心的驱动性问题，开展自主的合  作探究，展示成果并交流，利用量表衡量评价。

1   中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.4

2     夏雪梅.项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践［M］.北京：教育科学出版社，2019.

3      陈锋.初中科学概念教学范式的创新研究[M].上海：上海教育出版社，2017：9.

二、初中科学微项目化学习流程的实践

“熔化与凝固”是浙教版七年级上册第四章第 5 节的内容，该内容属于新课 标核心概念“物质的变化与化学反应”中的学习内容，即物质的三态变化。本  节课的重点是理解晶体和非晶体熔化和凝固的特点，并能用图像描述特点；知  道熔化和凝固的吸放热点。在传统的课堂上，教师往往先通过讲授的方式让学  生知道熔化与凝固的概念。接着直接给学生晶体和非晶体的代表物质，如海波  和松香进行实验，绘制两者熔化的时间-温度图像，对比找出两者熔化时的相同 点和不同点。教师在得出结论后进行总结，介绍这两种物质分别属于晶体和非  晶体。最后，学生往往在学习了本堂课后，被动地利用熔化吸热和凝固放热解  决一些问题。笔者创设核酸检测中样品需要放在医用冷藏箱保存的项目情景，

学生围绕箱内降温物质的选择，建构“熔化与凝固 ”的核心概念。

（一）明确教学目标，指导项目任务达成

结合新课标核心概念和课标 的内容要求，指向科学课程核心素养的“设计便携式医用冷藏箱”微项目学习  的教学目标设定如表 1 所示。

表 1 “设计便携式医用冷藏箱”微项目化学习的教学目标

（二） 寻找真实情景，驱动学生深度学习

真实、复杂、适切的微项目情景是有价值的深度学习的诱因，更加容易驱 动学生进行深度学习，促使学生把学科知识和技能运用到真实世界中，而不是 仅限于在书本上掌握。

笔者在“设计便携式医用冷藏箱”的微项目化学习中，选择了以下情景： 按照新冠肺炎防疫要求，在校学生每周需要接受 2 次的核酸采样。每次检测核 酸，医生采集的样本多，采样时间久。核酸样本需及时存放在 2-8℃恒温环境 中，应尽快送到实验室。常温采集的核酸样品，如何实现快速降温，并在恒温 环境中进行保存呢？那么，一款便携式的医用冷藏箱，便是核酸检测团队医生 每次必须随身携带的一件物品之一。

设计意图：这个情景来源于学生每周在经历的真实生活，真实问题，学生 视角，学以致用，这样的情境可以与学生的认知经验建立起联系，从而激发学 生的好奇心和探究兴趣，有助于养成“问题意识”和“辩证评判”的素养。

（三）依托驱动问题，培养学生核心素养

驱动性问题是在项目教学目标的引领下，推动教学节奏，组织学习探究， 有利于学生学科核心素养形成。教师要借由驱动性问题构建知识学习支架，搭 建理解和运用知识的桥梁。

笔者在“设计便携式医用冷藏箱”的微项目化学习中，针对核心的驱动性  问题“设计一款便携式的冷藏箱，让室温条件下样本降温，保存在 2-8℃恒温  环境中一段时间”，设计了4 个子问题链，并针对 4 个子问题设计相应的学习活 动，每一项学习活动对应科学素养培养目标。该微项目化学习的问题线和学习

活动线如图 2。

图 2 “设计便携式医用冷藏箱”微项目化学习的驱动问题链和活动线

设计意图：这样的问题链为学生的思维搭建了良好的支架，但又是非良构的问题，在给予学生较大的思维空间的前提下降低了思维难度，有助于学生循序渐进地在一节课内解决问题。

（四）开展合作探究，促进深度学习发生 1.实验方案的改进

教材 实验采用酒精灯作为热源，水浴加热，加热升温慢。对海波也要注意用量，取少 了，一旦海波开始熔化，温度计示数一路飙升，体现不出海波晶体的熔点特征。海波不宜取得太多，实验时要不停地搅拌。石蜡受热熔化快，降温凝固慢，而且容器壁粘上蜡渍后，清洗比较麻烦4。同时， 用酒精温度计测量温度，每隔 30 秒读数记录，实验耗时长、读数费时。

4  姚仁及. “低熔点物质熔化和凝固系统 ”的研发及应用[J].2019.11：51-52

学生在一开始考虑降温物质的选择时，首先想到冰块。同时，冰是学生生活 中最常见和熟悉的晶体，冰熔化时的特征容易观察到。因此，在实验设计时，笔 者将教材的实验对象替换成冰和常见的动物油脂——猪油。为尽量延长晶体熔化 时间，使学生所画出的晶体熔化图像中，温度保持不变的那段水平线更为明显， 试管中药品的数量应尽可能多一些，经反复试验，最终确定在规格为 32mm*200mm 试管中加入 15 克水，放在冷冻盐水中先凝固成冰，再放入 35℃左右温 水进行加热，用温度传感器测温度，间隔 10 秒读取温度。在熔化过程中，用自 制搅拌器不断进行搅拌。

凝固是熔化的逆过程，传统课堂中教师往往因为时间关系并没有展开实

验。水凝固成冰的过程需要较长时间，且凝固过程中需要凝结核才能加快凝

固。但为了让学生理解晶体的熔点和凝固点是相等的这一概念，凝固实验必不  可少。于是，笔者就采用录制演示视频的方式呈现水凝固过程。将装有 10 克水 的试管放入冷冻盐水中，在试管中插入温度传感变送器，采用数据采集器连续  采集实验过程的温度变化情况，并绘制温度-时间曲线。如图 11 所示，采用数

据线连接水凝固实验装置、数据采集器，采用 USB 数据线连接数据采集器、计 算机。

图 9  仪器连接

设计意图：温度传感变送器电脑绘图采集的温度准确且数据点多，并将数 据用 Excel 制作成图像。可以让学生清晰地观察到实验中的温度变化，同时向 学生渗透科技可以促进创新，服务人类。

（五）搭建交流平台，展现学生思维能力

在项目化学习中，学生通过做项目串联教材知识点，进而得出研究成果， 教师要及时搭建展示平台，让学生展现自己的研究成果。展示微项目化成果既让学 生掌握了核心知识，又提升了学生的综合能力，发展了其核心素养。

学生在“设计便携式医用冷藏箱”的微项目化学习中，最后的成果是根据 产品评价量表（如表 3），设计一份附有说明书的“便携式医用冷藏箱”产品设 计图。

表 3 产品设计评价量表

设计意图：在学习了科学知识后，对知识的再应用。根据标准，建构学生 心目中的模型，意在激发学生的创新思维。展示和评价、优化迭代设计等环节 力求提升学生质疑、批判、创造等高阶思维能力。

三、小结

科学教育的目的不是培养科学家，而是帮助学生在生活中做科学决策。所 以以微项目化学习为载体的科学教学不能脱离科学本质，需要真正的融入科学 探究方法进行持续性的研究。微项目化学习中驱动性问题课堂解决用时不长， 其实更希望学生能将项目的更多实践延伸到课外，那便是一种成功。坚持开放 性，鼓励学生进行合理有效的修改，是项目化学习需要坚持的原则。皮亚杰的 建构主义教学论指出：学习发生的最佳情境不应是简单抽象的，相反，只有在 真实世界的情境中才能使学习变得更为有效5。学生在制定评价标准、合作 探 究、选择降温物质、设计产品的过程中，不断质疑，不断探索，使学生真实地 感受到科学的魅力，清晰地认识到“科学学源于生活，用于生活”，进而学会 真知识，获得真技能，落实真素养。

参考文献：

［1］ 夏雪梅.项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践［M］.北 京：教育科学出版社，2019.

［2］ 陈锋.初中科学概念教学范式的创新研究[M].上海：上海教育出版社， 2017：9.

［3］ 姚仁及. “低熔点物质熔化和凝固系统”的研发及应用[J].2019.11：

51-52

［4］ 张屹，祝智庭.建构主义理论指导下的信息化教育［J］.电化教育研究， 2002（1）：19-23.

5   张屹，祝智庭.建构主义理论指导下的信息化教育［J］.电化教育研究，2002（1）：19-23.