小學科學微項目學習樣態(tài)的設(shè)計與實施

□王幼華

科學課程聚焦學生高階思維和問題解決能力的培養(yǎng)。教師要結(jié)合實際設(shè)計適合學生學習的路徑，促進學生核心素養(yǎng)的提升。項目化學習有利于教師改進教學方法，豐富評價手段，有助于學生提升思維能力和實踐能力。但在實施項目化學習的過程中，師生常會遇到項目內(nèi)容改造困難、項目實施時間欠缺和項目評價手段單一等問題。實踐表明，“微項目學習”為小學科學實施項目化學習提供了一種新的路徑?！拔㈨椖繉W習”的特點在“微”，它繼承了項目化學習將科學探究與工程實踐相互融合的特點，有利于推動學生開展科學探究，產(chǎn)出思維成果。同時，“微項目學習”還具有簡單、靈活、高效的特點，更適合在四十分鐘的常規(guī)課堂中實施。

一、基于學生實際，設(shè)計真實的任務(wù)情境

良好的任務(wù)情境既能引發(fā)高階思維，又能為學習者提供多維度的探索空間?！拔㈨椖繉W習”的情境須貼近學生的真實生活體驗，且具有一定的挑戰(zhàn)性，能夠激發(fā)學生的學習內(nèi)驅(qū)力。如何在情境中將概念目標轉(zhuǎn)化為指向個人價值和社會價值融合，且具有真實性與挑戰(zhàn)性的驅(qū)動性問題是關(guān)鍵。

（一）創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實性問題情境，激發(fā)學生的學習熱情

現(xiàn)實性問題是指現(xiàn)實世界正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生過的問題。這類問題一般較為復(fù)雜，構(gòu)成因素較多，教師須去繁從簡，建立與本課教學相關(guān)的問題模型。

如教科版《科學》五年級下冊“熱”單元中的《水的蒸發(fā)和凝結(jié)》一課，傳統(tǒng)教學方法是讓學生通過兩個活動分別探究“水蒸發(fā)與溫度的關(guān)系”“水凝結(jié)與溫度的關(guān)系”。這樣的探究活動與生活脫節(jié)，驅(qū)動性不強。對此，教師可以結(jié)合現(xiàn)實問題情境，重構(gòu)問題：汽車車窗起霧后會干擾駕駛員，帶來行車隱患。那么，車窗上的霧是怎么產(chǎn)生的？又該如何快速除霧？教師展示汽車模型，讓學生完成“制造霧”和“除去霧”這兩個微項目，自主探明“蒸發(fā)”和“凝結(jié)”所需的條件。實踐證明，基于現(xiàn)實的問題情境能進一步激發(fā)學生的參與熱情，促進學生理解和運用知識。

又如，教學教科版《科學》四年級上冊“運動和力”單元中的《運動與摩擦力》一課時，教師先播放視頻，讓學生體驗缺水的情境。視頻呈現(xiàn)的是農(nóng)村缺水地區(qū)的婦女和兒童徒步到很遠的地方取水的事件。學生觀看視頻后得知：由于路途崎嶇，運水成了當?shù)厝松钪械囊淮箅y題。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學生通過自主運水的活動，感受運水的困難。教師出示學習任務(wù)：這里有一大桶水（教室前面的墻邊），假定它所在的地方就是起點，圓圈圈定的地方（教室后面的墻邊）是運水的終點，你有什么辦法可以把水從起點運到終點？學生順利進入“搬運水”這一微項目情境中，科學學習自然發(fā)生。

（二）創(chuàng)設(shè)虛擬性問題情境，引發(fā)思維的深度參與

角色的代入能夠促進思維的深入。在虛擬性問題情境中，學生需要代入角色完成學習任務(wù)。如教學教科版《科學》六年級下冊“小小工程師”單元時，教師創(chuàng)設(shè)了一個貫穿整個單元的虛擬情境：學校要在操場上建一座塔臺，供足球教練在上面指揮隊員進行訓練。在設(shè)計階段，學生代入的角色為“工程師”，用“乙方思維”解決問題。在展示階段的“投標發(fā)布會”上，臺下的學生代入的是“校長”的角色，用“甲方思維”向臺上的“工程師”提出問題，表達需求。這樣的角色切換大大提升了情境的代入感，學生沉浸在角色中，更全面地考慮問題，更認真地解決問題。經(jīng)過該單元的學習，學生真正感受到了工程的復(fù)雜性和系統(tǒng)性，其科學思維獲得了發(fā)展。

二、根據(jù)學生需求，提供有層次的思維支架

“微項目學習”由持續(xù)的實踐活動構(gòu)成。若缺乏合適的學習支架，學生就難以進行系統(tǒng)縝密的思考。因此，教師要設(shè)計有層次的思維支架，幫助學生聚焦問題，突破難點。

（一）設(shè)計進階式任務(wù)支架，促進學生思維進階

進階式任務(wù)支架由層層遞進的“子任務(wù)”構(gòu)成。學生借助結(jié)構(gòu)性材料完成一個個“子任務(wù)”，實現(xiàn)思維的進階發(fā)展。

教科版《科學》四年級上冊“運動和力”單元中的《運動與摩擦力》一課是研究摩擦力的經(jīng)典課。教材通過兩個探究實驗——“改變木塊與桌面間的粗糙程度”和“改變木塊的重量”，引導(dǎo)學生得出“接觸面越粗糙，摩擦力越大”“重量越大，摩擦力越大”兩個結(jié)論。多年來，教師普遍依據(jù)教材的設(shè)計思路實施教學，存在“重概念，輕實踐”的弊端。對此，教師可以設(shè)計融入“工程與技術(shù)”的微項目，以進階式任務(wù)支架幫助學生在活動中習得概念，完成探究的目標，并將知識順利遷移到實踐中。進階式任務(wù)支架如圖1。

圖1

1.出示問題情境：行人在雪地上滑倒，引出制作防滑鞋的需求。2.制作防滑鞋：學生用彩色卡紙和泡沫塑料制作鞋底。3.測試摩擦力：學生用彈簧測力計測出鞋子與“路面”之間的摩擦力。4.改造接觸面：學生發(fā)現(xiàn)鞋子與“路面”間的摩擦力很小，想到可以讓鞋底變得更粗糙。教師提供材料，學生進行改造并測出摩擦力。5.增加鞋子重量：數(shù)據(jù)顯示，增加接觸面的粗糙程度，摩擦力增大的程度并不明顯。學生提出往鞋子里放物件，增加鞋子的重量，再次改造并測試摩擦力。6.設(shè)置定量目標：經(jīng)歷了前面的活動，學生已經(jīng)探明摩擦力與接觸面、物體重量之間的關(guān)系。于是提出挑戰(zhàn)任務(wù)：現(xiàn)實生活中，鞋子的摩擦力既不能太大也不能太小，你能將摩擦力控制在一定范圍內(nèi)嗎？各小組設(shè)法增大或減小摩擦力，將定性的結(jié)論轉(zhuǎn)化為定量的實踐。層層進階的任務(wù)支架推動了學生的自主探究、實踐，實證數(shù)據(jù)見證了學生的學習過程。

（二）設(shè)置錦囊式資料支架，為學生提供認知幫助

實施“微項目學習”的過程中，教師可以設(shè)置錦囊式資料支架，為學生適時提供知識、信息支持。學生由于知識儲備不足難以繼續(xù)進行學習時，可以借助該支架獲取幫助。

如教科版《科學》四年級上冊“呼吸與消化”單元中的《營養(yǎng)要均衡》一課，教學目標是認識“中國居民膳食平衡寶塔”。教師出示漢堡的圖片，向?qū)W生提問：“你們常吃漢堡嗎？”學生表示不常吃，因為這是垃圾食品。接著，教師要求學生對漢堡中的營養(yǎng)成分進行分析，學生發(fā)現(xiàn)漢堡幾乎包含人體所需的全部營養(yǎng)成分。此時，學生出現(xiàn)了認知沖突：既然漢堡中含有那么多的營養(yǎng)成分，為什么還把它叫作垃圾食品？有學生想到：因為它營養(yǎng)不均衡。教師追問：怎樣才算營養(yǎng)均衡？

此時，學生由于知識儲備不足，課堂表達多為基于有限生活經(jīng)驗的零碎語言。教師利用錦囊式資料支架，將“中國居民膳食平衡寶塔”以錦囊的形式提供給學生，并給予學生充足的時間進行自主學習和交流。教師繼而出示微項目任務(wù)：制作一個營養(yǎng)均衡的漢堡。學生基于自主習得的知識，經(jīng)歷“計算營養(yǎng)成分—稱量食材—制作漢堡—展示漢堡—品嘗漢堡”的過程，實現(xiàn)知識的遷移應(yīng)用，達到深度學習的目標。同時，本課指向?qū)W生健康飲食習慣的養(yǎng)成，德育目標滲透其中。

（三）設(shè)置“四維問題”支架，助力學生突破學習難點

“四維問題”支架中的“四維”指的是現(xiàn)象、原因、問題和方案。當學生在實踐過程中出現(xiàn)困難時，教師可用“四維問題”支架幫助他們尋找突破口。

如教科版《科學》三年級下冊“運動的物體”單元中的《測試“過山車”》一課，本課學習難度較大，若不能搭建合適的學習支架，學生會陷入茫然的困境。學生在測試“過山車”的過程中，常出現(xiàn)脫軌、車子卡在軌道上等問題。此時教師可以提供“四維問題”支架。1.描述現(xiàn)象：我觀察到哪些行駛異常的現(xiàn)象？2.分析原因：可能是由哪些原因引起的？3.提出要解決的問題：我可以先解決哪個問題？再解決哪個問題？4.提出改進方案：我該怎樣解決這些問題？改進方案是什么？還有其他方案嗎？“四維問題”支架讓學生將無從下手的難題分解成一個個子問題，引導(dǎo)他們深入思考。學生建構(gòu)這樣的思維模型后，很多問題都能迎刃而解。

三、根據(jù)學生特點，提供多元的展示平臺

成果的展示應(yīng)服務(wù)于思維發(fā)展的目標?！拔㈨椖繉W習”成果的展示不應(yīng)是單一的工程產(chǎn)品，教師應(yīng)根據(jù)學生特點，提供多元的展示平臺。針對不同的教材內(nèi)容，教師可以采用以下三種類型的成果展示及評價方式。

（一）展現(xiàn)社會性產(chǎn)品，促進思維碰撞

“微項目學習”大多以設(shè)計、創(chuàng)造一定功能的社會性產(chǎn)品為任務(wù)。學生在產(chǎn)品的制作、優(yōu)化過程中完成科學探究任務(wù)，其思維也得到相應(yīng)發(fā)展。

如學習教科版《科學》四年級上冊“運動和力”單元中的《運動與摩擦力》一課，學生在設(shè)計與制作防滑鞋的過程中，逐步探明影響摩擦力的因素。借助防滑鞋這一社會性產(chǎn)品，學生自主進行科學探究，習得科學概念，發(fā)展科學思維，并對知識進行遷移運用。學生可在班級內(nèi)進行展示和講解，其他同學進行評價。在這一過程中，學生既完成了思維的輸出，又實現(xiàn)了思維的碰撞。

（二）展現(xiàn)藝術(shù)性作品，促進學科融合

“微項目學習”的成果應(yīng)該是多種多樣的，可以是物化的產(chǎn)品，也可以是獨具特色的藝術(shù)作品。

如教科版《科學》四年級上冊“聲音”單元《聲音的強與弱》一課的評價可以演奏會的形式進行。學生先通過皮筋、直尺等材料自主探究影響聲音強弱的因素。接著，教師給各小組提供小鼓、紙杯、手鼓等發(fā)聲物品，讓學生小組排練以“強—強—弱”為主基調(diào)的音樂。學生在排練中促進了自身思維的發(fā)展，并結(jié)合數(shù)學學科，畫出了體現(xiàn)聲音強弱的柱狀圖。最終，各小組分別呈現(xiàn)各具特色的音樂，并進行全班大合奏。該過程實現(xiàn)了科學、音樂、數(shù)學等學科的深度融合。

（三）展現(xiàn)模型作品，實現(xiàn)思維可視化

“宇宙”“地球的運動”等單元中的實驗多為模擬實驗。教師可設(shè)定制作模型的微項目任務(wù)，利用模型，使思維過程可視化。

如教學教科版《科學》六年級下冊“宇宙”單元中的《八顆行星》一課，教師先提供錦囊，讓學生了解八顆行星的直徑及其與太陽的距離等基本數(shù)據(jù)，然后出示任務(wù)：建立行星的位置關(guān)系模型。學生經(jīng)歷“數(shù)據(jù)處理—模型設(shè)計—模型制作—模型展示”的過程，最后在紙帶上呈現(xiàn)八顆行星的位置關(guān)系。教師以太陽為中心，將全班的紙帶模型呈放射狀粘貼在黑板上，把不同紙帶中相同的行星用線條連接起來，得到了更為直觀的八顆行星繞太陽運動的軌跡（如圖2）。單個小組的模型經(jīng)組合后，效果有了明顯提升。

圖2

總體而言，“微項目學習”是教學范式迭代升級的體現(xiàn)。它將探究式教學和項目化學習有機結(jié)合起來，優(yōu)化教學模式和策略，有利于提升學生的綜合素養(yǎng)。在項目設(shè)計和推進的過程中，教師應(yīng)從教材、學情入手，關(guān)注真實問題，幫助學生建立起真實世界與抽象知識之間的關(guān)聯(lián)，找到“微項目學習”與科學課程之間的最佳契合點。