在實驗教學(xué)中有效融入項目式學(xué)習(xí)

沈麗君

〔摘? ? 要〕在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，應(yīng)該有效融入項目式學(xué)習(xí)，以項目為主線、學(xué)生為主體，讓學(xué)生通過多學(xué)科的綜合學(xué)習(xí)，從多方面、多角度認(rèn)識世界，提高創(chuàng)新能力和動手操作能力。教師要從生活化的情境中選材，從貼近學(xué)生生活的科學(xué)中拓展實驗，推陳出新，通過對項目式學(xué)習(xí)的實踐研究，通過多學(xué)科視角融合的實踐探究，讓學(xué)生經(jīng)歷別樣的項目探究過程，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強學(xué)生的合作交流能力。

〔關(guān)鍵詞〕小學(xué)科學(xué)；實驗教學(xué)；項目式學(xué)習(xí)

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 08-0034-03

項目式學(xué)習(xí)，是在項目基礎(chǔ)上展開的學(xué)習(xí)活動，項目是學(xué)習(xí)的載體，是一種把學(xué)習(xí)置于具體問題解決之中的教學(xué)模式。項目式學(xué)習(xí)要求學(xué)生在一段時間內(nèi)，對與學(xué)科有關(guān)的驅(qū)動性問題主動持續(xù)地探究，運用自己的知識、能力、品質(zhì)等，創(chuàng)造性地解決問題，形成自己的研究成果，深刻理解項目中蘊含的核心知識和技能，并且可以在新情境中遷移運用這些知識和技能，解決實際問題。具體來看，項目在學(xué)習(xí)中充當(dāng)主線作用，學(xué)生處于主體地位，而教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用。項目式學(xué)習(xí)主要經(jīng)歷項目背景、項目設(shè)計、項目探究、形成成果和項目評價等諸多環(huán)節(jié)。

一、實驗教學(xué)中項目式學(xué)習(xí)存在的問題

（一）科學(xué)知識與工程技術(shù)結(jié)合不緊密

新教材更注重從大概念和項目化的角度對內(nèi)容進行編排。但在實際教學(xué)中，科學(xué)知識與工程技術(shù)結(jié)合得并不緊密，以至于在單元最后一課需要學(xué)生系統(tǒng)解決實際問題時，學(xué)生無法調(diào)動這些零碎的、分散的知識，出現(xiàn)了學(xué)習(xí)無以致用的困境。利用項目式學(xué)習(xí)理念對現(xiàn)有的教材進行重組，將知識點融入其中，無疑是一種值得探索的教學(xué)模式。

（二）小組合作學(xué)習(xí)分組不合理

項目式學(xué)習(xí)中高頻出現(xiàn)小組討論、小組實驗等活動。項目式學(xué)習(xí)中，小組的分工更加細(xì)化。如“雞蛋保護器”和“橋”項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生的分工包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計師、成本精算師、功能設(shè)計師、模型建造師、品牌推廣師等。小組成員的分工更具有專業(yè)性，例如品牌推廣師的工作中有一部分就需要有較好的繪畫技巧，這時小組內(nèi)就需要有擅長美術(shù)的學(xué)生。同時由于課堂時間的不足，部分教學(xué)內(nèi)容需要學(xué)生課外完成，所以分組還需要考慮學(xué)生所居住的地點等?？梢哉f，合理地分組是項目式學(xué)習(xí)順利完成的重要基礎(chǔ)，如何合理分組，對教師來說是一個挑戰(zhàn)。

（三）教學(xué)理念需要改變

對科學(xué)實驗進行項目式學(xué)習(xí)的探索，不光是對學(xué)生的挑戰(zhàn)，更是對教師的一種挑戰(zhàn)。教師需要重新審視自己的教學(xué)理念。在項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)成果是多元的、開放的。例如同樣是“建造一座輕紡城大橋”，學(xué)生設(shè)計的橋可以有各種不同的形狀，而且各個方案之間并沒有優(yōu)劣之分，只是學(xué)生思維的一種體現(xiàn)。因此教師的觀念若不改變，最后可能是千篇一律，或者是直接把教師自己心目中的“最優(yōu)解”強加給學(xué)生。這對學(xué)生思維的發(fā)展是很不利的。

（四）教學(xué)趣味性不足

學(xué)生初步接受項目式學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式，存在畏難心理，通過與趣味性的科學(xué)實驗相結(jié)合，能激發(fā)學(xué)生強烈的好奇心和探索欲，從而保證學(xué)習(xí)的順利進行。項目研究的實施往往是一個循序漸進、不斷改進的過程，在經(jīng)歷了項目初探和實施后，??學(xué)生能更加熟悉項目式學(xué)習(xí)的方式。從3～6年級學(xué)生中篩選一部分有能力和意愿的學(xué)生組成項目社團，并以點帶面，鼓勵更多的學(xué)生學(xué)習(xí)項目式理念并實踐，營造積極多元的項目式學(xué)習(xí)模式。加深學(xué)生對項目式學(xué)習(xí)的理解和運用，鼓勵更多有不同特長的學(xué)生組合并發(fā)揮各自的優(yōu)勢，形成團隊合力，以利于項目更好地實施。

二、在實驗教學(xué)中有效融入項目式學(xué)習(xí)

（一）細(xì)化環(huán)節(jié)設(shè)置，助推項目實施

對于剛接觸項目式學(xué)習(xí)的學(xué)生來說，容易出現(xiàn)形式“固化”、內(nèi)容“難化”的問題，且學(xué)生沒有循序漸進地學(xué)習(xí)，很容易失去興趣、降低學(xué)習(xí)積極性。因此優(yōu)化設(shè)計，構(gòu)建合理的設(shè)計框架，保證學(xué)習(xí)內(nèi)容的層層遞進，非常有必要。

1.思維導(dǎo)圖總領(lǐng)

設(shè)計中，常見的失誤是，學(xué)生在未完全理解問題的約束條件以及如何衡量他們的設(shè)計是否真正起作用之前，就著手制作和修改材料了。所以教師必須在學(xué)生設(shè)計之前，糾正學(xué)生對問題的錯誤理解。

在設(shè)計前，教師必須用文字清楚地闡述設(shè)計要求。將項目用思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)，有利于學(xué)生對思考的問題進行系統(tǒng)描述和分析，幫助學(xué)生對問題更富創(chuàng)意地思考，找到解決問題的關(guān)鍵因素。在“雞蛋保護器”的項目設(shè)計中，強調(diào)設(shè)計前提是生雞蛋不破，再從輕而廉價以及美觀等維度考慮問題。導(dǎo)圖也可激發(fā)學(xué)生的聯(lián)想，把多方位思考直觀呈現(xiàn)。所以通過思維導(dǎo)圖的形式，我們將“雞蛋保護器”的相關(guān)設(shè)計形成流程圖，幫助學(xué)生從大量信息中篩選各階段的重要信息，更清晰地展示學(xué)生設(shè)計和解決問題的過程。

2.簡化設(shè)計圖紙

從學(xué)生成長的角度看，設(shè)計思維的培養(yǎng)能夠促進學(xué)生深度思考，在引導(dǎo)學(xué)生解決問題的過程中，使學(xué)生抓住關(guān)鍵點，學(xué)會剖析與整合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動力。但設(shè)計思維的培養(yǎng)應(yīng)該符合學(xué)生的年齡特點，遵循“螺旋上升”的原則。

項目需要對“雞蛋保護器”的裝置進行設(shè)計并繪圖，但即使3～6年級的學(xué)生，其設(shè)計構(gòu)圖往往也只是腦海中的想法，繪制成設(shè)計圖紙，操作難度較大，更多的學(xué)生是邊做邊設(shè)計并修正。學(xué)生的設(shè)計圖紙雖有一定的框架，但體系較模糊，教師對學(xué)生的初步設(shè)計繪制要適當(dāng)降低要求，以鼓勵為主，幫其樹立自信心。設(shè)計圖紙繪制可以簡單一些，輔以文字描述，同樣能體現(xiàn)設(shè)計意圖。

3.科學(xué)分解項目

在項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)會了采用科學(xué)微項目的形式，將科學(xué)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)轫椖渴綄W(xué)習(xí)。將整個大的項目合理地分解，通過梯度分解，將一個項目活動拆分為幾個不同的微項目。建構(gòu)知識與技能的梯度，是體現(xiàn)項目與科學(xué)知識融合的一個關(guān)鍵點。例如在設(shè)計“制作輕紡城大橋”這個大項目時，學(xué)生將過程大致分解為：橋的功能與作用、橋的形狀與抗彎曲能力、橋的設(shè)計、橋的材料、橋的美化與改進、橋的海報與宣傳等這幾個微項目。同樣，“雞蛋保護器”項目也可以分為：“雞蛋保護器”的功能和作用、保護器形狀和抗壓能力、保護器材料的組成以及美化改進、“雞蛋保護器”的實用性推廣等幾個微項目。利用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，可避免大項目時間跨度太大而導(dǎo)致的懈怠和厭倦感。

（二）科學(xué)合作分工，提升實施效率

1.了解學(xué)生，合理分組

合理組建學(xué)習(xí)小組是項目學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。合作小組應(yīng)該能夠為學(xué)生樂于接受、各自發(fā)揮所長，讓小組在合作、互助中學(xué)習(xí)和持續(xù)發(fā)展。但實際操作中，分組受到諸多因素的影響。要想形成合理的分組，除了學(xué)生自己的選擇，教師協(xié)調(diào)分組時還需要考慮學(xué)生的特長，甚至家庭住址，是否方便他們課后進行交流。所以在分組前，教師必須充分了解學(xué)生情況。

例如在“雞蛋保護器”的設(shè)計制作中，有小組沒有將設(shè)計稿上交，原因是小組成員間存在分歧，且各執(zhí)己見，無法統(tǒng)一方案。即使是已形成設(shè)計稿的小組，教師在后續(xù)項目實施過程中，也可以將小組成員進行微調(diào)，按照學(xué)生特點再分組，保證小組成員團結(jié)一致，提升項目實施效率。

2.整合時間，分層開展

項目式學(xué)習(xí)的授課會隨著項目的進行靈活微調(diào)。每次項目式學(xué)習(xí)都需時間準(zhǔn)備材料、進入探究狀態(tài)。往往常規(guī)的課堂40分鐘時間結(jié)束時，學(xué)生還處于深度探究狀態(tài)，所以將兩節(jié)課和課間10分鐘合并共90分鐘為一課時，能讓學(xué)生對問題進行更深刻的探究，也能保持學(xué)生思維的連續(xù)性，激發(fā)學(xué)生思維的碰撞。

如在學(xué)生設(shè)計橋的過程中，讓學(xué)生連續(xù)花兩節(jié)課時間進行設(shè)計與思考，學(xué)生的思維能更加集中而連貫。同時教師也可鼓勵學(xué)生利用周末較長的時間，分小組進行。對此，學(xué)生能主動探究、樂于探究，并享受合作的樂趣。

3.融入評價，促進交流

項目式學(xué)習(xí)一般以融入表現(xiàn)性評價為主要形式，采用過程性和總結(jié)性評價相結(jié)合，多形式穿插進行。學(xué)生開展項目前，教師就需公布評價標(biāo)準(zhǔn)。評價標(biāo)準(zhǔn)的公布，一方面可給學(xué)生提供思考的方向，同時對學(xué)生的課堂表現(xiàn)也是一種約束和導(dǎo)向，能夠督促學(xué)生積極參與到討論和小組活動中去。在橋的評價表中，教師設(shè)計團隊合作作為其中一個評價指標(biāo)，用來評價學(xué)生整個過程中的表現(xiàn)，促進小組之間的和諧交流。同時評價的主體多樣化，包括生生之間、師生之間、小組內(nèi)部、小組外部。評價可以大幅度提升學(xué)生參與度和課堂效率。

（三）在實踐中改進，提升項目品質(zhì)

項目式學(xué)習(xí)將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)有機地融為一體，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過教師的指導(dǎo)和學(xué)生的思考，設(shè)計圖紙、動手制作后，教師將學(xué)生制作的“雞蛋保護器”分為以下幾類：降落傘型、外包裝型、多面體型、雙氣球型。實驗的改進是創(chuàng)造性勞動，教師在挖掘?qū)嶒瀮?nèi)涵的基礎(chǔ)之上，指導(dǎo)學(xué)生不斷經(jīng)歷摸索、實踐，才能實現(xiàn)改進的目的。學(xué)生的“雞蛋保護器”也同樣經(jīng)歷不斷改進和修正的過程。

1.數(shù)學(xué)思維“輕”裝“簡”制

（1）減輕裝置重量

材料的重量會影響“雞蛋保護器”的簡便性，教師用精確的電子秤來稱量保護裝置的重量，指導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維去核算材料的重量，從材料的特性去找尋替代材料。其中一個學(xué)生制作的降落傘裝置的瓦楞紙盒較重，改進后用較輕的泡沫代替，在不影響材料抗震性的前提下，減輕了材料的重量。

（2）降低成本價

教師在設(shè)計過程中提供常見的材料單價，指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)組成材料的價格核算“雞蛋保護器”的成本，在保證裝置牢固性的前提下，節(jié)約制作成本。根據(jù)材料成本制作成本核算表。用表格化的數(shù)據(jù)清晰地呈現(xiàn)和對比不同裝置的價格明細(xì)，學(xué)生分析得出哪一種方案最節(jié)省材料和費用。

2.調(diào)整設(shè)計方案

紙上談兵的設(shè)計最終需要通過具體的實踐才能檢驗其設(shè)計的合理性。學(xué)生在多次具體實驗中發(fā)現(xiàn)眾多問題，如由于不當(dāng)設(shè)計導(dǎo)致“雞蛋保護器”的裝置散落等問題，促使設(shè)計一次一次被重新調(diào)整，讓學(xué)生體驗并學(xué)習(xí)工程師在實踐中不斷改變和調(diào)整設(shè)計的做法。

材料的抗震性在裝置組合后，受多方因素影響，同樣的裝置經(jīng)過不同的裝配又有不同結(jié)果。例如在“雞蛋保護器”的降落傘裝置中，同樣是用泡沫包裹的兩個保護器中的雞蛋都沒破，降落傘本身就極大減輕了撞擊時的沖力。所以過厚的泡沫包裹不僅增加了材料重量和裝置成本，而且保護雞蛋的作用也不大。

三、結(jié)語

在項目式教育理念指導(dǎo)下，我們根據(jù)學(xué)生的年齡特點設(shè)計和開展了“雞蛋保護器”以及“輕紡城大橋”的研究制作等活動，鼓勵學(xué)生通過大膽創(chuàng)新、有效合作及表達(dá)交流，體會科學(xué)活動的樂趣，并學(xué)會將零碎的知識系統(tǒng)化，實現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等各方面素養(yǎng)的提高。

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