基于項目式學習的初中科學課程教學研究

黃亞珍

摘要：項目式學習（project-Based Learning PBL）是一種通過讓學生開展一段時間的調(diào)研、探究，致力于用創(chuàng)新的方法或方案，解決一個問題，從而在這些真實經(jīng)歷和體驗中，習得新知識、獲得新技能的一種教學方法。在初中科學教學中，基于項目式學習為指導，可以提高學生的自主學習能力，培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)。為此，本文研究解讀了項目式學習的內(nèi)涵，分析了項目式學習在初中科學教學中的作用，最后探索了有效實施策略。

關鍵詞：項目式學習;初中科學;課程教學

中圖分類號：G633.98? 文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）12-075

初中科學課程是一門綜合性的基礎課程，涵蓋了物理、化學、生物、地理等多學科領域知識，強調(diào)各個學科領域知識與技能的整合[1]。在項目式學習教學過程中，每一個項目的設計都是以學科知識為背景，以學生實際學習能力為前提進行的教學優(yōu)化，不僅可以落實以人為本的教育理念，還可以使其形成良好的思維品質(zhì)。為此，本文以項目式學習為指導依據(jù)，以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)，提高科學課堂教學質(zhì)量為目標，針對初中科學教學進行了探索分析。

一、項目式學習的內(nèi)涵

項目式學習是一種以學生為中心設計執(zhí)行項目的教學和學習方法，旨在一定時間內(nèi)，學生選擇、計劃，提出一個項目構思，通過多種方法達到解決項目問題的目的[2]。在項目式學習中“提出問題、規(guī)劃方案、解決問題、評價和反思”是關鍵環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都要以學生為主，根據(jù)項目主題不同、學生表現(xiàn)不同，調(diào)整教師的教學計劃和項目進行計劃。和傳統(tǒng)教學對比而言，在整個項目式學習過程中，教師是學生學習的協(xié)助者，學生才是學習的主人，是基于習得知識、提高能力、形成良好學習品質(zhì)展開的一種教學引導。

綜合以上來看，在初中科學課程教學中，融入項目式學習，教師要以學科的核心特征和原理為基礎，以學生學習實際情況為依據(jù)，設計項目內(nèi)容，在貼近生活實際的基礎上，以問題驅動做輔助，合作探究做指引，實踐操作做載體，基于項目式學習培養(yǎng)學生多方面能力，促進學習發(fā)展。

二、項目式學習在初中科學課程教學中的實踐作用

1.有利于提高問題解決能力

在初中科學課程標準中提到：教學的最終目的是讓學生能夠靈活應用所學科學知識，解決生活實際問題，形成應用科學知識服務社會的責任意識。而此次基于項目式學習的初中科學教學，相對比傳統(tǒng)講授教學而言，它是基于學生為主的教學理念對教學資源進行的重整和優(yōu)化，每一個項目設計都將來自學生生活實際，在解決項目、分析項目問題的時候，學生會真實體驗到科學知識來自生活、生活蘊含科學的道理，不僅可以建立科學與生活的橋梁，還可以提高問題解決能力，使其感受到科學知識的應用價值。

2.有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新素養(yǎng)

項目式學習強調(diào)學習的實踐性，要讓學生能夠參與到任務的實踐和設計中去，繼而使其運用所學知識解決生活實際問題[3]。因此，在教學的時候，面對項目探索過程中所遇到的問題以及困難，需要學生自己對問題進行分析，提出自己的見解和解題思路，通過溝通交流、合作分析等，創(chuàng)新探索思路，同時，在項目學習的過程中，對項目過程的制作以及探索是沒有統(tǒng)一模式的，都是學生根據(jù)自己所學、所思進行的自主設計、研究，既可以提高學生的實踐能力，還可以在踐行的過程中，提高自身的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。

三、基于項目式學習的初中科學課程教學策略分析

1.創(chuàng)設項目情境，優(yōu)化氛圍，激活課堂活力

情境認知理論認為，學習是學習者基于特定情境對知識的主動探索和構建。為此，在初中科學課程教學中，為提高項目完成的質(zhì)量，可以創(chuàng)設項目情境，從學生生活實際選材，在激發(fā)學習興趣，誘導其自主參與學習的同時，加深對項目的認識和理解，讓學生對項目進行設計，從而激活課堂活力，提高問題解決能力。例如，在教學《食物與營養(yǎng)》科學內(nèi)容時，重點是讓學生通過測定不同食物中的能量的含量實驗方法，比較糖類、蛋白質(zhì)和脂肪三者所含有的能量，說出食物中的主要營養(yǎng)素以及其作用。為此，在教學的時候，可以利用情境教學法為輔助，出示一根掛面，讓學生思考平時的掛面有什么作用？你認為掛面能被點燃嗎？然后進行課堂演示，在直觀演示的過程中，根據(jù)真實現(xiàn)象讓學生思考，這個現(xiàn)象發(fā)生了怎樣能量的轉變？通過真實生活情境的創(chuàng)設，讓學生知道掛面不僅為我們提供營養(yǎng)物質(zhì)，還蘊含著化學能，以此來點燃學生的好奇心和學習欲望，隨后讓學生交流溝通自己今天的飲食，思考這些不同的食物，主要含有哪些營養(yǎng)素？從而調(diào)出原認知，讓學生動手實驗比較等質(zhì)量的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)所含的能量，根據(jù)真實實驗成果，分析解答日常所吃食物中，哪些含量較高？為什么？組織學生進行交流溝通，最后回歸生活實際，根據(jù)學生身體成長為素材，創(chuàng)設項目情境，開展設計類項目，以“給處于青春期的自己設計一張食譜”為主題，讓學生運用所學知識，設計項目，根據(jù)意圖制定方案和模型，提高項目設計能力，實現(xiàn)學以致用教學目標。

2.設計項目問題，啟發(fā)思維，實現(xiàn)科學探究

在科學課程教學中，提高學生問題思考能力與科學探究素養(yǎng)，基于項目式學習設計有效問題是關鍵。為此，在教學的時候，教師要向學生提出探究性的項目問題，讓學生帶著問題進行項目思考分析，制定項目實施計劃，這樣既可以啟發(fā)科學思維，又可以提高學習積極性，使之形成良好學習品質(zhì)。例如，在教學《金屬材料》科學內(nèi)容時，旨在讓學生了解金屬材料的性質(zhì)，認識金屬材料與人類生活社會發(fā)展的密切關系。為此，在教學的時候，為提高學生的科學探究能力，設計了探究類的項目，主要是以“探究生活，認識金屬性質(zhì)”為主題展開的項目學習，是基于探究金屬與人類生產(chǎn)生活關系為背景，繼而引發(fā)的項目思考實踐，對金屬的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)展開的探究分析，在此時，為提高學生的項目探究能力，在開展項目實踐的時候，可以基于項目設計問題鏈條，如：

①你所知道的金屬有哪些？我們常見的金屬又有哪些？

②對比不同的金屬，觀察其顏色、光澤，用細砂紙打磨后，再進行觀察，有什么不同？說明了什么？

③常溫下是不是所有的金屬都是固體？

④金屬的顏色和光澤在生活中有什么用途？舉例說明。

通過項目問題的引導，讓學生從金屬在社會生產(chǎn)生活中的應用為入手點，對比探索金屬的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，在剖析項目問題的基礎上，啟發(fā)思維，引導其認識金屬的性質(zhì)，最后關聯(lián)生活實際，讓學生用相關科學知識回答以下問題：

①為什么菜刀、鐮刀、錘子是用鐵做的而不是用鉛？

②銀的導電性比銅好，但是為什么電線用銅而不用銀？

③燈泡里的燈絲為什么用鎢而不用錫？

在設計項目問題，探究項目的過程中，激活思維，培養(yǎng)科學探究素養(yǎng)，讓學生在項目式學習的過程中，感受生活與科學的關聯(lián)性，使其嘗試運用科學知識解決生活實際問題，提高問題解決能力，提高科學探究素養(yǎng)。

3.完善項目計劃，引導設計，培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)

項目計劃的制定是整個項目式學習的重要組成部分，是影響項目質(zhì)量的核心因素，因此，在初中科學教學中，為培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)，增強項目實施成果，教師要做到放手，讓學生對項目進行設計，通過小組合作、交流互動，在溝通的過程中，制定項目實施計劃，提高工程設計能力和創(chuàng)新能力。例如，在教學《物質(zhì)的酸堿性》科學內(nèi)容時，重要的是讓學生能夠將pH值與生活建立關聯(lián)，學會運用pH值的高低來表示物質(zhì)的酸堿性，通過實驗探究認識生活中物質(zhì)的酸堿性。為此，在教學的時候，可以設計實驗項目“pH值與生活”的主題活動，將學生分為四組，分別就：

①橙子汁、自來水、洗潔精、自帶物質(zhì)。

②汽水、校園里的土壤、立白洗衣粉、自帶物質(zhì)。

③唾液、肥皂水、番茄汁、自帶物質(zhì)。

④牛奶、廁所清潔劑、廚房清潔劑、自帶物質(zhì)。

讓學生圍繞以上內(nèi)容進行檢測，每一小組挑選一個項目主題，進行課外實驗探究，在此過程中，為提高項目完成的質(zhì)量，教師可以先進行引導，讓學生就項目探究的問題、實驗學習目標、實驗步驟以及人員分配情況進行學習規(guī)劃，制定實驗實施計劃，然后根據(jù)此計劃進行師生交流溝通，在完善項目計劃的過程中，引導小組進行動手實驗，讓學生測定生活中一些物質(zhì)的pH值。最后，圍繞項目計劃的實施情況進行總結歸納，引導其從多角度、多視角進行思考交流，如，在檢測的過程中，液態(tài)的指示劑攜帶不方便，學生可以通過提取其中的酸堿溶液，制試紙，然后再踐行物質(zhì)檢測，還有在檢測的時候，為了解pH值的大小，可以綜合利用統(tǒng)計分析的方法，將檢測的物質(zhì)進行歸類，按照pH值大小進行排列，這樣既方便分析，又可以了解其物質(zhì)的酸堿程度。通過項目計劃的完善，在引導設計的過程中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)，在項目探究中，提高科學學習能力。

4.展示項目成果，優(yōu)化評價，增強學習能力

項目成果是指學生在學習活動過程中以及學習活動結束時，為了反映所學到的知識和技能，而制作出來的產(chǎn)品，是檢驗學生項目完成情況的重要參考依據(jù)。故此，在初中科學課程教學中，為增強學習能力，在展示項目成果階段，可以開展多元點評活動，在多元點評、多維分析的過程中，提高學生對項目式學習的認識，加深對項目的理解和掌握。例如，在教學《材料的利用與發(fā)展》科學內(nèi)容時，重點是讓學生了解材料的發(fā)展與人類文明的關系，了解部分新型材料的性能和使用方法，培養(yǎng)綠色化學，可持續(xù)發(fā)展的思想。在項目式學習的時候，開展了調(diào)研類項目，學生以“煉鋼廠的三廢治理與再利用”進行了社會調(diào)查，為提高此次項目調(diào)研實踐成果，在展現(xiàn)項目成果的時候，教師要重視點評分析，根據(jù)學生實踐內(nèi)容進行多元、多維點評，如：

某生在調(diào)研此次項目的時候，是基于廢氣的處理以及利用、廢水的處理及利用、固體廢棄物的處理及利用三方面進行了調(diào)查分析，其中分析了主要來源、性質(zhì)、處理方法等進行的調(diào)研總結，是基于利用所學知識解決生活實際問題為目標進行的此次項目調(diào)研。

故此，在進行項目點評的時候，可以讓學生先進行自評和互評，從科學知識“能夠了解新物質(zhì)及其屬性對社會發(fā)展和科學進步的影響，能夠寫出簡單調(diào)研報告，表達學習成果”，學習過程“學習利用不同渠道收集信息，能夠對信息作出有效判斷”，情感態(tài)度“以主動參與調(diào)研討論，關心材料科學技術的新進展，關心社會發(fā)展”等多方面進行綜合點評，在自評和互評的基礎上，根據(jù)自評和互評信息，教師做最后項目點評總結，圍繞項目成果展現(xiàn)和學生學習過程表現(xiàn)等進行多元、多維評價，從而提高學習能力，增強對此次項目的認識。

綜上所述，基于項目式學習的初中科學教學，對培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)，提高科學課堂教學質(zhì)量，具有重要的意義。為此，在教學的時候，教師要重視項目式學習的應用，通過設計項目情境、項目問題、制定項目計劃、實施項目點評等，促使學生在項目學習中，提高自身科學素養(yǎng)，達到學以致用的教學目標。

參考文獻：

[1]鄭華東.基于項目式學習的初中科學課程教學研究[J].考試周刊，2020（91）：6-7.

[2]盧芳芳.基于項目式學習的初中科學課程教學研究[D].杭州：杭州師范大學，2019.

[3]單珊，張偉強，郝艷影.PBL項目式教學模式在初中科學課程教學中的應用研究[J].青年與社會，2019（18）：85.

（作者單位：浙江省杭州市蕭山區(qū)義橋實驗學校，浙江 杭州 311256）