指向推理论证能力提升的项目化学习探究
摘要：推理论证能力需要经历新颖情境中的迁移应用，在深度学习活动中习得和发展，而项目化学习可以提升学生的推理论证能力。教师可基于课标、聚焦核心概念等，建立指向推理论证能力提升的项目化学习学教范式，并关注核心素养、高阶思维、全程评价、科学管理等基本要素，拟制项目化学习的设计思路。具体教学中，教师可创设真实情境以提出驱动性问题，引导学生自制密度计以提升推理论证能力、改进自制密度计以加深对科学知识与原理的理解、综合拓展运用以促进深度学习，使学生由“解题”向“解决问题”转变，进而发展高阶思维能力，提升核心素养。
关键词：推理论证；科学思维；项目化学习；探究实践
科学思维是科学课堂的灵魂，而推理论证能力则是科学思维的重要组成部分。推理论证能力不是机械重复的练习所能培养的，而是需要经历新颖情境中的迁移应用，在深度学习活动中习得和发展。项目化学习是一种以学生为中心的教学方式，主张学生通过小组合作解决一个真实世界中复杂且具有挑战性的问题，或是完成一项源自真实世界经验且需要思考的任务，在解决问题或完成任务的过程中逐步习得知识、可迁移技能、高级思维能力、关键品格等在内的核心素养［1］。实践证明，运用项目化学习可以提升学生推理论证的科学思维、深度思维等核心能力［2］。下面，笔者以“自制密度计”为例，探讨在项目化学习中提升学生推理论证能力的路径。
一、指向推理论证能力提升的项目化学习的学教范式
指向推理论证能力提升的项目化学习，首先需要基于课标、聚焦核心概念，创建并优化项目，使优化后的项目与学习目标契合，并注重知识和能力的有效迁移。然后，要创设真实情境、提出复杂问题，引导学生积极参与、推理论证、综合分析、深度思考，进而在解决问题的过程中，提升学习积极性，发展科学思维和实践能力。在此过程中，教师给予学生的是学习情境、学习资源、学习方法，要引导、激发学生深度学习［3］。由此，笔者建构了指向推理论证能力提升的项目化学习学教范式（如图1所示），引导学生在动手、动脑、动口中解决真实问题，进而发展推理论证、迁移运用等高阶思维能力，提升核心素养。
二、指向推理论证能力提升的项目化学习的基本要素
在设计指向推理论证能力提升的项目化学习时，教师需要关注以下基本要素。
一是核心素养。项目化学习的目标要体现核心素养的综合性。教学时，教师要以学科核心概念的建构为基础，引导学生在概念的建构和应用过程中发展科学思维和问题解决能力。
二是高阶思维。高阶思维的发展以学生深度参与学习为基础，以真实复杂的生活情境为载体，以适切多样的教学方法为手段，并通过三者的有机整合得以实现。
三是全程评价。开展项目化学习时，教师需要对学生进行全程评价。教师可基于驱动性问题的解决过程和学习结果设计定性与定量相结合的评价量表，并设计好相关量表的使用方法，使之既能客观地评估项目化学习成果，又能发挥对学生学习进程的引导和改进作用。
四是科学管理。在进行项目化学习的过程中，由于分工不同、能力不同、态度不同，学生最终的学习结果也会有相当大的不同，因此教师必须对学生有足够的了解，引导学生合理配对、科学分工、适度合作，并科学管理项目实施过程，以保障项目活动的有效进行［4］。
指向推理论证能力提升的项目化学习的基本要素与驱动性问题等的关系如图2所示。
三、指向推理论证能力提升的项目化学习的教学分析和设计思路
（一）教学分析
“自制密度计”这一项目可以深化学生对力和运动、二力平衡等内容的理解，提升学生的推理论证能力。该项目有关推理论证的重点内容如下：（1）结合真实情境，能推理出适合选出优良稻种的盐水密度；（2）观察并推理论证密度计刻度是不均匀的，刻度有上疏下密、上小下大的特点；（3）推理分析如何改进自制密度计的准确度；（4）能综合运用密度、重力、浮力、力和运动的关系设计出不同类型的密度计。
（二）设计思路
在明确了教学重点后，笔者拟出了“自制密度计”项目化学习的设计思路（如图3所示）。
此设计旨在引导学生基于证据与逻辑，在真实情境中运用推理与论证、分析与综合、归纳与演绎、正向与逆向等思维方法，综合运用科学知识自制精确的密度计，提升问题解决能力，进而发展创造性思维。
四、指向推理论证能力提升的项目化学习的实施过程
基于以上分析，笔者引导学生展开了指向推理论证的项目化学习活动，具体实施过程如下。
（一）创设真实情境，提出驱动性问题
课前，笔者给学生提供几则阅读材料，其主要内容是“全球粮食危机形势和不安全状况进一步加剧，而最有可能在粮食增产上实现突破的是选择优良的种子”，以此让学生感受到“粮安天下，种子为基”，即种业的安全关系到粮食安全，也关系到国家安全。笔者进一步要求学生上网查阅相关资料，加深认识：要实现粮食增产，首先要选择优良的种子，选出的种子是空瘪的或者被虫蛀了的，会影响粮食增产