传统的教学模式让学生获得的知识比较碎片化，给他们的认知和解题  带来了很多困惑，不利于培养学生的综合能力。埃里克森（H. L. Erickson）指出大概念是指向学科中的核心概念，是基于具体事实基础上抽象出来的、 深层次的、可迁移的概念，具有中心性、持久性、系统性、可迁移性等特 点。大概念反映专家思维和复杂交往。项目式学习聚焦真实的挑战性任务， 重视学生自主探究，倾听学生的声音。通过师生互动、学生自主优化，形成高质量的公共产品，是帮助学生形成大概念的重要路径之一。

一、案例项目的研究背景

全球经济高速发展导致化石能源大量消耗，二氧化碳浓度上升，生态系统碳循环失衡，自然灾害频发。二氧化碳的捕获与高效转化利用对化解全球环境生态危机和助力“碳达峰、碳中和”目标实现具有重要意义。二氧化碳是初中化学核心知识，与生活生产息息相关。人教版化学第六单元《碳和碳的氧化物》涉及二氧化碳知识，与第七单元“燃料及其利用”、第十、十一单元“酸、碱、盐”知识也相关。将二氧化碳的性质、产生途径、环境影响、吸收方法、节能减排和碳中和等知识串连成线，进行项目式学习，有利于将零散知识连线成网，提高学生创新和解决问题的能力。因此，开展以“二氧化碳和碳中和”为主题的项目式学习具有重要现实意义。

二、案例项目的大概念分析

“素养 ”是“本事 ”，核心素养导向的教学之所以重视大概念建构， 最重要的是基于大概念引导学生学习认识化学物质世界的本事，解决真实 问题的本事和创新的本事。该项目的大概念是“碳中和 ”，碳中和概括了 以二氧化碳为中心的主要知识及其知识网络结构：二氧化碳作为生成物的 主要化学反应（二氧化碳从哪里来）和二氧化碳作为反应物的化学反应（二氧化碳到哪里去）等内容形成以二氧化碳为核心的碳及其化合物转化关系 的知识结构，此外，碳中和还蕴含着“致中和 ”的中庸思想。因此，碳中和，不仅是解决项目问题的思路方法，还概括了项目承载的核心知识及知识结构，并且体现了期待学生通过项目活动建立的情感态度价值观。

图（1）

三、案例项目的设计和实施

（一）明确项目学习的目标

1.由二氧化碳的产生、存在、转化，让学生了解碳的循环，进一步树立元素守恒观、物质变化观和碳中和的思想。

2.将碳和含碳化合物的相关知识串连成线，形成知识网络。

3.理解碳中和、低碳行动的意义，制定低碳行动方案。

4.通过小组合作完成学习任务，体会合作与交流在科学探究中的重要作用。

5.引导学生形成节约资源、保护环境，树立生态文明的理念，让低碳行动落到实处，培养学生的社会责任感。

（二）项目式学习设计思路

图（2）

项目化学习是一个基于问题解决的学习过程。设计一个具有挑战性目情境，激发学生的兴趣和主动参与，具体学习思路如图（2）。

（三）项目式学习实施过程

项目活动一：认识“猛犸 ”工厂，课前查阅资料，培养查阅和阅读能力。

项目活动二：“猛犸 ”建立原因，了解二氧化碳、温室效应、碳达峰、碳中和等概念，小组合作写出化学方程式，并从不同角度分类。

项目活动三：“猛犸 ”工厂原理，了解碳中和方法，选择吸收溶液，小组合作设计实验方案。

项目活动四：“猛犸 ”运作方式，了解碳捕获和碳封存技术，观看视频了解碳交易重要性。

项目活动五：共谋“碳策 ”，低碳减排，从能源、工艺、生态、个人等方面讨论实现低碳减排的方法，设计低碳行动方案。

三、案例项目的实践反思

案例项目以“猛犸 ”工厂为真实问题情境线，以接力课的形式将“二 氧化碳的性质和用途 ”、“产生二氧化碳的各种途径 ”、“二氧化碳对环 境的影响 ”、“吸收二氧化碳的方法 ”、“节能减排和碳中和 ”等知识串 连成线，让学生了解自然界碳的循环，进一步形成守恒观和变化观，树立碳中和的思想。

第一节课介绍了“猛犸”工厂的工作流程，并引导学生思考吸收、处理二氧化碳的原因，以及温室气体的种类和影响，从而使学生产生对实现“碳中和”的情感共鸣。随后，从反应类型、物质类别和应用领域三个角度分析产生二氧化碳的途径，并通过实验和检测仪让学生亲身体验二氧化碳的产生途径，以提升学生的思维品质和解决问题的能力。

第二节课介绍了“猛犸”工厂的工作原理和运作方式，通过问题引导，让学生了解碳捕集、碳封存、碳再利用和碳交易等科技前沿知识，拓宽视野，建立实现碳中和的技术框架。通过定量分析，让学生理解碳中和的意义和低碳减排的重要性，制定低碳行动方案。同时，引导学生形成节约资源、保护环境的理念，培养社会责任感。

案例项目不仅有知识的整合、思路的点拨和方法的提炼，还使学生的社会责任感与民族自豪感得到了提升，深深的使学生体会到了中国的大国担当及人与自然和谐共生的重要性。

四、项目式学习案例开发与实施的意义与策略

综上，大概念视角下项目式学习案例开发与实施研究是非常有必要的，笔者总结了以下几点意义和策略：

（一）意义

1.有利于促进化学教学方式的转变

大概念体现专家思维和复杂交互。项目式学习关注真实挑战性任务，涵盖更全面的知识，凸显学生主体地位，学生通过合作学习和自主探究，自行设计执行各环节，组成密切合作的共同体，决定项目最终成果。教师作为监督者和指导者参与，有利于培养学生的核心素养。

2.有利于加深对教材知识点的理解

项目式学习涉及知识面广，要求教师对教材有足够把控和再加工能力，合理统筹、有效设计，最终让学生实现知识的再建构，产生新知、付诸实践，解决实际问题。大概念形成后，成为学生认知结构中核心关联点，不断吸纳、组织信息，组建知识网络。是帮助学生形成大概念的重要路径之一。

3.有利于培养学生的学科核心素养

项目式学习是培养创新、复合型人才的综合性学习方式。学生以团队形式经历提出问题、规划方案、修订方案、解决问题、形成成果、展示交流、评价改进各阶段，经历复杂推理、思辨决策等综合性问题解决过程，创造意义，获得知识与技能，发展实践应用能力、迁移创新能力、跨领域合作沟通能力等，逐渐形成学科观念和思维方法。

（二）建议

1.选择项目案例要慎重，确保案例包含学习内容且具有研究价值。

2.划分学习小组要科学，根据学生能力进行合理划分，教师需观察学生并了解其性格和能力。

3.设计活动问题要精心，结合教材内容和学生认知，激发学生对知识的探索和研究。

参考文献：

[1]郑长龙.大概念的内涵解析及大概念教学设计与实施策略[J].化学教育(中英文),2022,43(13):6-12.

[2]周贵兰,徐铎厚.教学设计应有的宏观思考——以初中化学“碳和碳的氧化物”为例[J].山东教育,2014(09):49-50.