一、關(guan) 聯科學史素材，設計驅動性問題

　　(一)挖掘素材價(jia) 值，提煉學生發展點

　　燃燒是生活中常見且常用的現象，人類對於(yu) 燃燒奧秘的探索也從(cong) 未停止過。對於(yu) 燃燒的認知變遷，既是一部充滿爭(zheng) 議的科學探索史，也是一部展現科學家實證精神與(yu) 批判性思維的鮮活教材[1]。“燃素說”以實證主義(yi) 為(wei) 指導，施塔爾等科學家對燃燒現象的觀察和早期實驗現象的歸納，可以用於(yu) 解釋多數現象，因此被當時的學者廣泛接受。拉瓦錫則用定量化學實驗，證明燃燒是物質與(yu) 氧氣的結合，由此推翻了“燃素說”並建立了“氧化學說”。

　　教材上介紹了普裏斯特利、卡文迪什、拉瓦錫等科學家對空氣成分的探索曆程，通過了解科學家進行科學探索的過程、曆史背景，學生能夠認識到理論的發展是一個(ge) 動態過程[2]，感受到從(cong) 化學視角研究物質及其變化規律的思路和方法，學會(hui) 從(cong) 宏觀、微觀、符號相結合的視角探究物質及其變化規律。

　　教材上的史料介紹較為(wei) 簡潔且分散，學生很少能主動建立曆史事件之間的關(guan) 聯。為(wei) 了更好地發揮科學史的育人功能，本團隊以“怎樣研究科學史”為(wei) 主要驅動問題，以研究論文為(wei) 項目產(chan) 品，以從(cong) “燃素說”到“氧化學說”的認知演變設計主題為(wei) “研究燃燒理論的認知曆程”的項目式學習(xi) 課程，探索將科學史融入初中化學課堂的有效路徑。

　　學習(xi) 上述科學史的過程能讓學生直觀認識到科學研究的一般路徑：從(cong) 現象觀察中提煉問題，通過實驗驗證、修正假說，最終建立更具解釋力的理論模型，理解實證與(yu) 模型建構的動態變化[3-6]。學生能認識到理論的發展、科學的進步不是一蹴而就的，而是通過不斷質疑、驗證與(yu) 修正逐步走向真理的過程，從(cong) 而向科學家學習(xi) 質疑與(yu) 突破所需的批判性思維、敢於(yu) 顛覆的創新精神，以及追求真理的執著態度[7]。

　　探究燃燒理論演變需要學生能利用多種科學閱讀方法和技巧從(cong) 龐雜的信息中篩選出關(guan) 鍵內(nei) 容，區分並了解客觀事實與(yu) 主觀觀點，並梳理理論變遷的邏輯主線，將分散事件串聯為(wei) 連貫的認知曆程，通過撰寫(xie) 論文思考曆史背景對科學發展的影響;此外，在對客觀事實形成足夠了解的基礎上，產(chan) 生自己的觀點並能在文章中使用證據鏈支撐觀點。這些實踐將閱讀從(cong) 被動接受轉化為(wei) 主動思辨，能培養(yang) 學生的信息鑒別、邏輯建構與(yu) 學術表達等綜合能力，從(cong) 而為(wei) 終身學習(xi) 奠定基礎。

　　(二)基於(yu) 發展點設計驅動性問題，進行項目規劃

　　在本項目中，學生將模擬科學史研究員研究“燃素說”“氧化學說”等燃燒理論及其發展曆程，認識化學發展史中的重要實驗和史實，從(cong) 化學的視角去探尋假說、推理、證據之間的關(guan) 係，用聯係的眼光看待事物的發展，形成自己的認知和觀點，撰寫(xie) 相關(guan) 小論文作為(wei) 成果並進行答辯。希望學生能夠在學習(xi) 過程中提升科學思維能力，深化對科學發展曆程的認識，培養(yang) 科學閱讀、撰寫(xie) 論文等能力。

　　真實情境下的科學史研究遵循“分析課題—文獻搜集與(yu) 鑒別—分析研究—結論呈現”的基本流程，而項目式學習(xi) 的核心在於(yu) 通過真實問題驅動學生像專(zhuan) 家一樣思考與(yu) 實踐。項目式學習(xi) 中設計的驅動性問題，要基於(yu) 課程標準，能反映學生所需掌握的基本知識和技能，並能發展學生核心素養(yang) 和學科能力[8]。本項目設計的驅動性問題如下。

　　第一，為(wei) 什麽(me) 要研究燃燒理論的發展曆程?此問題旨在突破知識點的學習(xi) ，引導學生在活動中從(cong) 科學本質的視角理解研究價(jia) 值，認識到科學理論的發展是科學家的思考、技術條件、社會(hui) 文化協同發展的結果，有助於(yu) 激發學生對科學探究的興(xing) 趣。

　　第二，怎樣探究燃燒理論的發展曆程?此問題引導學生思考如何進行科學史學習(xi) 。學生需通過使用各類學習(xi) 支架，運用比較、分類、分析、綜合、歸納等科學方法分析文獻，發展基於(yu) 事實與(yu) 邏輯進行獨立思考和判斷的能力，以及對不同信息、觀點和結論進行質疑與(yu) 批判的能力，初步學習(xi) 研究科學史的一般方法，發展批判性思維。

　　第三，怎樣呈現研究成果?此問題指向科學表達能力的發展。學生通過撰寫(xie) 論文和進行論文答辯，學習(xi) 用辯證的視角正確看待事物的發展，培養(yang) 勇於(yu) 提出創造性見解並修正或放棄錯誤觀點的能力，養(yang) 成與(yu) 同學合作分享、善於(yu) 聽取合理建議的習(xi) 慣，發展創新思維，形成大膽質疑、追求真理的科學精神和品質。

　　上述三個(ge) 問題將科學史研究流程與(yu) 發展目標相結合，使科學閱讀技能、科學思維與(yu) 科學態度的發展在真實任務中自然融合，讓學生體(ti) 會(hui) 像科學家一樣進行探究的過程。本團隊也以這三個(ge) 問題為(wei) 主要問題鏈設計項目流程，確定學生的活動線為(wei) “查閱文獻—分析史料—撰寫(xie) 論文—論文答辯—反思小結”，並將需要完成的任務細分到每一課時中(圖1)。

　　二、結合學生需求，設計學習(xi) 支架

　　三、項目實施過程

　　四、項目特色和反思

　　(一)對教材中科學史資源的探究使用

　　本項目以“燃素說”與(yu) “氧化學說”的演進為(wei) 切入點，將科學史轉化為(wei) 可探究的學習(xi) 資源。學生通過閱讀化學年表及文獻分析，利用學習(xi) 支架深度剖析事件，理解科學假說的局限性，學會(hui) 基於(yu) 曆史背景評價(jia) 理論的合理性。這有助於(yu) 學生構建科學發展的全局觀，深化對科學動態發展的認知，讓科學史的學習(xi) 成為(wei) 學生思維發展的載體(ti) 。

　　(二)在體(ti) 驗科學發展的過程中培養(yang) 核心素養(yang)

　　本項目通過科學史情境，讓學生體(ti) 驗“科學發現如何產(chan) 生”“理論如何被修正”的過程，緊扣核心素養(yang) 的發展，尤其注重科學探究與(yu) 批判性思維的培養(yang) 。學生借助文獻閱讀、事件年表整理、思維導圖繪製等活動訓練了科學方法(如比較、分類、歸納)，並通過AB演講與(yu) 論文答辯，鍛煉了邏輯表達與(yu) 協作能力。本項目不局限於(yu) 知識傳(chuan) 授，而聚焦於(yu) 探尋假說、推理、證據之間的關(guan) 係，培養(yang) 學生的人文素養(yang) 和科學態度。

　　(三)基於(yu) 科學史的項目式設計反思

　　基於(yu) 科學史的項目式設計麵臨(lin) 多項挑戰。一是如何將複雜的史料閱讀轉化為(wei) 適合初中生的探究任務。對此，項目可通過搭建階梯支架，豐(feng) 富研討活動，降低認知負荷，輔助提煉關(guan) 鍵信息。二是引導學生用辯證、批判性的眼光看待科學史。通過課堂AB演講、小組討論曆史背後的技術條件、社會(hui) 背景與(yu) 認知局限，學生會(hui) 認識到科學進步的非線性特征。當然，項目仍有改進空間。例如，仍有小部分學生需要分層指導，以克服文獻閱讀任務的複雜性所引起的畏難情緒;此外，部分小組參與(yu) 度不足，可通過過程性評價(jia) 來增進參與(yu) 。未來，還可嚐試引入數字化工具(如AI對話、虛擬實驗室模擬經典實驗等)，增強學生對科學探究的直觀體(ti) 驗，進一步深化其對科學本質的理解。

　　致謝：本項目的順利開展得益於(yu) 相關(guan) 學校和各方專(zhuan) 家的支持。北京市海澱區教師進修學校的陳穎老師在研究過程中提供的專(zhuan) 業(ye) 指導和寶貴建議，對項目的推進起到了關(guan) 鍵作用，在此表達誠摯感謝!

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張毅1 李毓甸1 沈春英1 郭曉麗(li) 2,3 魏銳4 張如欣5

1.上海市向明初級中學　2.北京師範大學化學學院　3.北京市海澱區教師進修學校

4.國家教材建設重點研究基地(中小學化學教材研究)、北京師範大學化學學院　5.上海市黃浦區教育學院