項目化學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

作者簡介：金國農(nóng)（1971～），男，漢族，浙江杭州人，杭州市三墩小學(xué)，研究方向：小學(xué)科學(xué)教學(xué)。

摘 要：在新課標(biāo)的要求下，小學(xué)科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)、形式和內(nèi)容都發(fā)生了很大的變化。教師的教學(xué)工作要以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為目標(biāo)，要促進(jìn)學(xué)生在知識學(xué)習(xí)和科學(xué)實踐中的自主探究，要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的整合或者引入課外的生活化資源等。針對更高且更復(fù)雜的教學(xué)要求，師生雙方都亟須找到一種高效的教學(xué)模式，在有限的時間內(nèi)爭取更好的學(xué)習(xí)成果。在這種情況下，項目化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢就體現(xiàn)了出來。文章將對項目化學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用展開相關(guān)研究和討論，以供參考。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；教學(xué)研究；項目化學(xué)習(xí)

中圖分類號：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8918（2023）15-0005-04

小學(xué)科學(xué)課程注重學(xué)生思維能力，特別是問題解決能力的培養(yǎng)。也就是說，學(xué)生不僅要理解科學(xué)知識，而且要能夠從科學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識、分析和解決實際問題，體現(xiàn)出科學(xué)知識的作用，知道其不是僅僅用來“應(yīng)付”考試的。新課標(biāo)所強(qiáng)調(diào)的核心素養(yǎng)實際上都是圍繞著學(xué)生如何正確有效地應(yīng)用科學(xué)知識進(jìn)行的。相比于傳統(tǒng)的知識型教學(xué)模式，項目化學(xué)習(xí)能夠更好地結(jié)合問題及問題情境，能夠讓學(xué)生經(jīng)歷完整的問題解決過程，對小學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展有更大的幫助，對該領(lǐng)域進(jìn)行深入探索是很有必要的。

一、 項目化學(xué)習(xí)概述

所謂“項目化學(xué)習(xí)”，本質(zhì)上是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。在這種教學(xué)模式中，教學(xué)活動以學(xué)生對項目任務(wù)的合作、自主探究為關(guān)鍵動力，教師是學(xué)生的協(xié)助者和指導(dǎo)者，而不是教學(xué)活動唯一的主導(dǎo)者。通常情況下，教師需要在項目化學(xué)習(xí)中為學(xué)生創(chuàng)造合適的學(xué)習(xí)環(huán)境，布置項目任務(wù)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，設(shè)置情境問題，同時讓項目體現(xiàn)出一定的開放性。學(xué)生在教師的幫助下完成項目任務(wù)，于過程中獲得知識和經(jīng)驗，鍛煉自身能力，實現(xiàn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。專注于能力素養(yǎng)而不是知識的機(jī)械記憶，是項目化學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)教學(xué)模式的根本差異。

不過要注意的是，項目化學(xué)習(xí)可以看作基于項目的教學(xué)模式，它與基于問題的教學(xué)模式并不完全相同。前者雖然需要學(xué)生解決項目任務(wù)中的問題，但相比后者來說更加關(guān)心學(xué)生解決問題的過程，要考查和鍛煉學(xué)生在解決問題時的思維及實踐能力，學(xué)生要對知識進(jìn)行高效的理解與應(yīng)用。從這一角度來說，項目化學(xué)習(xí)其實是建構(gòu)主義理論在教育應(yīng)用層面的主要體現(xiàn)，學(xué)生通過獲取和利用已有知識經(jīng)驗，在互動中完成認(rèn)知建構(gòu)。

二、 項目化學(xué)習(xí)的重要性

通過應(yīng)用項目化學(xué)習(xí)，可以幫助教師解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中的各種問題，推動教學(xué)質(zhì)量更上一層樓。這一點在小學(xué)科學(xué)學(xué)科教學(xué)中也有著鮮明的體現(xiàn)。通過對既往教學(xué)實踐的觀察、分析和總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)課堂大都是學(xué)生獨立進(jìn)行學(xué)習(xí)，絕大部分學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)生都要依靠自己的力量完成。這對科學(xué)素養(yǎng)有限的小學(xué)生來說難度是很大的，需要耗費大量的時間和精力，很容易造成教學(xué)進(jìn)度的拖延。教師為了避免這種拖延，或者在傳統(tǒng)應(yīng)試教育理念的影響下，不得不采用知識灌輸型教學(xué)模式。學(xué)生興趣不足等問題就此出現(xiàn)。

而在項目化學(xué)習(xí)中，學(xué)生是在一個小組中進(jìn)行學(xué)習(xí)，發(fā)揮各自的作用，通過集體的智慧通力合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)。再經(jīng)過角色的輪換，學(xué)生能夠有針對性且較為全面地鍛煉自身的能力素養(yǎng)，科學(xué)知識與實踐的難度將顯著降低。另外，在同學(xué)共同努力的氛圍和無形的競爭中，學(xué)生能夠產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，積極地參與到科學(xué)知識的探究中，高效解決情境問題，滿足自己的好奇心等各種心理需求。再加上教師的有效引導(dǎo)和科學(xué)評價，學(xué)生可以實現(xiàn)核心素養(yǎng)的快速發(fā)展和鞏固提升。新型的小學(xué)科學(xué)課堂將因此而誕生。

三、 小學(xué)科學(xué)項目化學(xué)習(xí)的主要路徑

為了發(fā)揮出項目化學(xué)習(xí)的潛力，達(dá)到良好的教學(xué)目標(biāo)，教師需要找到應(yīng)用這一教學(xué)模式有效且主要的路徑，構(gòu)建整體的教學(xué)流程。這一路徑或流程應(yīng)該由如下幾個部分構(gòu)成：學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、教學(xué)實際的把握、教學(xué)留白的設(shè)置和趣味實驗的開展。其中，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生積極參與教學(xué)活動的基礎(chǔ)，在各種形式的教學(xué)路徑中都是要首先解決的一個問題。小學(xué)科學(xué)的項目化學(xué)習(xí)應(yīng)該從學(xué)科、教學(xué)模式和小學(xué)生普遍特征的角度切入，靈活運用不同的方法手段激發(fā)學(xué)生對探究項目任務(wù)的興趣。

教學(xué)實際的把握指的是項目化學(xué)習(xí)的持續(xù)時間會比較長，可能會占用幾個課時，學(xué)生的狀態(tài)會發(fā)生各種變化，教師要根據(jù)實際情況隨時對教學(xué)工作進(jìn)行調(diào)整。教學(xué)留白的設(shè)置意味著教師要給學(xué)生的主動生成留出空間，保持項目的開放性，使得學(xué)生生成、較為重要的情境問題能夠成為項目新的組成部分，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。趣味實驗的開展可以視為對科學(xué)知識的探索或驗證，這里指代了各種形式的科學(xué)實踐，包括學(xué)生在家庭生活中的自主實驗或觀察等。以上流程串聯(lián)起來，就成為小學(xué)科學(xué)項目化學(xué)習(xí)所要經(jīng)歷的主要路徑。

四、 項目化學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）結(jié)合學(xué)生情況，創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境

1. 創(chuàng)設(shè)真實問題情境

在小學(xué)教育中，情境的創(chuàng)設(shè)受到了教師的普遍重視。因為小學(xué)生容易受到環(huán)境的影響，其認(rèn)知的發(fā)展及核心素養(yǎng)的成長需要已有知識經(jīng)驗的支撐。情境能夠創(chuàng)造出受學(xué)生喜愛的環(huán)境和熟悉的事物，幫助學(xué)生調(diào)動已有知識經(jīng)驗。但以往的小學(xué)科學(xué)教學(xué)所創(chuàng)造的情境有時并不是真實的，或者說不符合小學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，給學(xué)生的認(rèn)知構(gòu)建帶來了困難，學(xué)生難以解決情境中的問題。還有些教師則片面理解了“真實性”，導(dǎo)致情境問題及其中的信息過于復(fù)雜，同樣會造成學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，項目任務(wù)無法順利進(jìn)行。

以“溫度不同的物體相互接觸”為例，這部分內(nèi)容可能是某一項目的組成部分，教材上的內(nèi)容已經(jīng)是學(xué)生比較熟悉的生活事物和生活現(xiàn)象，問題就蘊(yùn)含在這些情境素材之中，教師只需要稍加擴(kuò)充，比如把手放在暖氣上，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)探究和理解即可，不應(yīng)再加入過多的內(nèi)容。同時要對問題進(jìn)行調(diào)整，用問題引導(dǎo)情境探究，比如把涼牛奶成袋浸泡在熱水中，會發(fā)生什么？涼牛奶會一直變熱，或者熱水會一直變涼嗎？這樣學(xué)生就能在情境和問題的引導(dǎo)下想到以往的生活經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上提出各種猜測，展開知識學(xué)習(xí)與實驗驗證。

2. 創(chuàng)設(shè)虛擬任務(wù)情境

所謂“虛擬”任務(wù)情境，指的是情境的背景、角色或形式是虛擬的，問題本身在學(xué)生眼中仍然是真實的。比如在學(xué)生理解了“溫度不同的物體相互接觸”這部分知識后，教師把情境中的涼牛奶和熱水換成其他事物，比如燒紅的鐵和普通的鐵管接觸會發(fā)生什么樣的溫度變化，這是學(xué)生所沒有觀察和嘗試過的，對他們來說是虛擬的。但是，因為學(xué)生之前已經(jīng)解決了類似的問題，而且他們能夠明白什么是“燒紅的鐵”和“普通的鐵管”，所以并不會認(rèn)為問題是虛假的，他們可以應(yīng)用剛剛掌握的知識解決這一問題或任務(wù)。

又如“運動與摩擦力”，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行情境模擬表演，請一組學(xué)生上臺，站得緊密一些，然后大家模仿在公交車上站著的情況左右搖晃。教師輕輕地推動同學(xué)，可以發(fā)現(xiàn)并沒有推動大家。然后教師在地面鋪上較為光滑的材料，再用同樣的力推動同學(xué)，發(fā)現(xiàn)這時有些同學(xué)必須要挪動腳步才能站穩(wěn)，否則可能會“滑”出去撞到別人。這個情境是虛擬的，大家并沒有在公交車上，但情境及其中蘊(yùn)含的問題完全可以被學(xué)生所理解。學(xué)生能夠通過情境完成探究摩擦力的任務(wù)，解釋情境表現(xiàn)出來的現(xiàn)象。

（二）針對學(xué)生需求，提供學(xué)習(xí)支架

1. 建立進(jìn)階任務(wù)支架

學(xué)習(xí)支架是“支架式學(xué)習(xí)”中的概念，源自建筑領(lǐng)域的“腳手架”，指的是為學(xué)生向更高認(rèn)知的攀爬所提供的支撐和保障。在小學(xué)科學(xué)的項目化學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)支架同樣有著重要的作用。學(xué)生在學(xué)習(xí)素材等各方面的需求，都應(yīng)該轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)支架，呈現(xiàn)在學(xué)生面前，成為學(xué)生的助力，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的困難與障礙。其中，針對項目化學(xué)習(xí)持續(xù)時間較長，學(xué)生完成的任務(wù)難度可能會逐步提升的特點，教師應(yīng)該建立進(jìn)階式的任務(wù)支架，即通過各種子任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地成長，直到高難度最終任務(wù)的完成。

比如“聲音”這一章，從教材內(nèi)容安排就可以看出是層層遞進(jìn)的，學(xué)生的探究會逐步深入。教師可以針對這一章內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生展開一次整體的項目化教學(xué)。教師要設(shè)計如下子任務(wù)：你聽到過什么樣的聲音，如何科學(xué)準(zhǔn)確地描述其特征？聲音產(chǎn)生需要哪些條件？傳播的條件又是什么？我們能夠聽到聲音，說明耳朵具備哪些結(jié)構(gòu)和功能，滿足了以上哪些條件？怎樣控制聲音的強(qiáng)弱和高低？等等。這些問題環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生循著問題完成探究任務(wù)，就能實現(xiàn)對這部分知識的有效學(xué)習(xí)，逐步達(dá)到最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2. 設(shè)置學(xué)習(xí)資源支架

通過以上論述可以發(fā)現(xiàn)，項目化學(xué)習(xí)所需要的資源超過了傳統(tǒng)的教學(xué)模式。比如虛擬任務(wù)情景的創(chuàng)設(shè)，教師需要準(zhǔn)備比較光滑的材料，要帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行情景模擬，不能只是對教材知識進(jìn)行講解。因此，豐富的學(xué)習(xí)資源也成為必不可少的學(xué)習(xí)支架，反映著學(xué)生的需求。教師可以利用信息技術(shù)，日常做好各種學(xué)習(xí)資源的積累和整理，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容建立一個個“資源包”，在組織項目化教學(xué)前可以隨時取用。另外，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生也參與到對學(xué)習(xí)資源支架的設(shè)置中來，讓學(xué)生注意觀察生活，收集相關(guān)資源并交給教師加以組織應(yīng)用。

例如“生物與環(huán)境”一章，一些同學(xué)在家長的帶領(lǐng)下，于家中嘗試過種植植物，參與過“發(fā)豆芽”等相關(guān)實踐；或者挖過蚯蚓用來喂家里養(yǎng)的魚。學(xué)生的這些經(jīng)驗是非常重要的學(xué)習(xí)資源，教師在本章教學(xué)前應(yīng)該做好與學(xué)生的交流溝通，了解學(xué)生的實際情況，收集相關(guān)資源，比如學(xué)生上述活動留下的一些照片或者學(xué)生敘述的一些內(nèi)容等，結(jié)合進(jìn)教師自己準(zhǔn)備的“資源包”中。組織項目化學(xué)習(xí)時，把這些資源交給各個小組，能夠使學(xué)生感到非常親切和真實，有效滿足學(xué)生對學(xué)習(xí)資源的需求。

3. 構(gòu)建學(xué)習(xí)系統(tǒng)支架

構(gòu)建學(xué)習(xí)系統(tǒng)支架指的是幫助學(xué)生把學(xué)習(xí)要素搭建成一個比較完善的系統(tǒng)。其中最為主要的要素包括現(xiàn)象、原因、問題和解決方案。這里并不是說要把這些要素直接拋給學(xué)生，而是要讓學(xué)生經(jīng)歷這樣的一個思維或者說學(xué)習(xí)探究的過程，學(xué)生完成項目任務(wù)之后可以根據(jù)以上要素把自己的收獲組織起來，便于學(xué)生知識體系的構(gòu)建和認(rèn)知的發(fā)展。這種系統(tǒng)性的支架比較適合難度較大的項目任務(wù)，可以幫助學(xué)生捋清思路，找到完成項目任務(wù)的突破口。反之，如果項目任務(wù)難度較小，教師要慎用，以免將簡單問題復(fù)雜化。

這里以“船的研究”為例，這部分內(nèi)容的實踐性很強(qiáng)，涉及的知識比較多，學(xué)生整合知識或整合理論與實踐時可能會遇到困難，有必要引用系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)支架。教師應(yīng)該先圍繞“船”說出各種常見現(xiàn)象，比如既有木船又有鐵船，但木頭可以浮在水上，鐵塊則會直接沉下去，然后請學(xué)生探究這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因以及如何加以利用，接著提出關(guān)于用不同的材料造船等問題，最后給出較為完善的解決方案。學(xué)生能夠?qū)F(xiàn)象作為突破口，逐步通過知識學(xué)習(xí)和動手實踐完成任務(wù)探究，并將各要素密切地聯(lián)系起來，以較高的質(zhì)量完成項目任務(wù)。

（三）根據(jù)學(xué)生特點，創(chuàng)造展示平臺

1. 展示科學(xué)實踐成果

學(xué)習(xí)成果的展示在小學(xué)科學(xué)的項目化學(xué)習(xí)中是非常必要的。在項目化學(xué)習(xí)中，因為學(xué)習(xí)內(nèi)容豐富，理論知識和動手操作的比例較為合理，充實的任務(wù)類型以及科學(xué)實踐的多樣性，學(xué)生會產(chǎn)生很多學(xué)習(xí)成果。這些成果的展示能夠極大地提升學(xué)生的自豪感和自信心，推動學(xué)生繼續(xù)努力，持續(xù)、認(rèn)真且深入地參與項目化學(xué)習(xí)。另外，項目化學(xué)習(xí)一般是以學(xué)生合作的形式完成的，帶有較強(qiáng)的社交屬性。實踐成果的展示是各小組集體成果的展示，能夠促進(jìn)更大范圍的社交互動，優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。

在這種展示中，科學(xué)實踐成果是展示重點。這里仍以“船的研究”為例，學(xué)生每完成一輪科學(xué)實踐，都可以進(jìn)行一次展示，最后再進(jìn)行總的展示。比如大家用浮或沉的材料制作的小船；裝上動力之后，小船的運動展示；最終制作完成的小船等。過程中的每一次科學(xué)實踐展示，都應(yīng)該組織學(xué)生展開小組間的互評，通過互動調(diào)動學(xué)生的競爭意識，推動下次科學(xué)實踐活動的質(zhì)量提升。而最終作品的展示則可以邀請其他班級的同學(xué)或者學(xué)生家長前來參觀，同學(xué)們可以講解自己的作品，這既是自我展示，也是思維的再一次梳理。

2. 展示科學(xué)藝術(shù)想象

小學(xué)生的思維非?；钴S，有著很強(qiáng)的表達(dá)欲。他們完成的項目任務(wù)和想要展示的內(nèi)容不僅局限在科學(xué)實踐成果上，有些是以藝術(shù)想象的形式呈現(xiàn)出來的。比如“設(shè)計我們的小船”，各小組會完成不同形式的設(shè)計圖，有些學(xué)生會興致勃勃地把完成之后的小船畫出來。這些作品應(yīng)該和學(xué)生制作的小船一同展示出來，展現(xiàn)出同學(xué)們的奇思妙想，同時也證明學(xué)生把自己想象中的小船轉(zhuǎn)化成了現(xiàn)實，對學(xué)生是很大的鼓舞。對不同的項目任務(wù)，學(xué)生產(chǎn)生的藝術(shù)想象會出現(xiàn)差異，教師要幫助學(xué)生選擇合適的展示形式，讓展示充滿趣味。

3. 展示科學(xué)模型作品

除實踐成果和藝術(shù)想象外，科學(xué)模型也是可以用來展示的。而且科學(xué)模型的展示不僅要有學(xué)生的展示，還包括教師的展示。比如在學(xué)習(xí)與地球的相關(guān)知識時，教師可以向?qū)W生展示自己制作的地球模型或簡單的沙盤模型等，把知識內(nèi)容以立體直觀的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前。這樣不僅有利于激發(fā)學(xué)生完成項目任務(wù)的熱情，還能促進(jìn)學(xué)生對知識的理解，成為學(xué)生自己制作類似模型的示范。另外，科學(xué)模型也可以通過計算機(jī)進(jìn)行展示，比如學(xué)生結(jié)合信息技術(shù)知識制作的Flash動畫。

學(xué)生具體展示何種形式的科學(xué)模型，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生當(dāng)前的特點決定，教師要為學(xué)生提供建議和指導(dǎo)。比如小學(xué)高年級學(xué)生，信息素養(yǎng)有所發(fā)展，可以更多地考慮結(jié)合信息技術(shù)建立并展示模型；小學(xué)中低年級學(xué)生則以展示實物模型為主。而且在項目任務(wù)完成的過程中，應(yīng)該隨著學(xué)生認(rèn)識的逐步深入和全面，持續(xù)優(yōu)化模型，提高模型質(zhì)量，真正成為科學(xué)知識的一種投射。比如制作太陽系的實物模型，一開始學(xué)生記不清太陽系各行星之間的位置、大小和距離關(guān)系，存在一些瑕疵；而在項目任務(wù)完成后，這一模型也得到了完善。

五、 結(jié)語

總之，將項目化學(xué)習(xí)應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)課堂，能夠促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教育的改革創(chuàng)新，是對新課標(biāo)的落實，可以清晰地顯示教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。大家應(yīng)該對此予以重視，積極開展相關(guān)的教學(xué)研究與實踐活動。相信在大家的努力下，一定能夠借助項目化學(xué)習(xí)創(chuàng)造出高效的小學(xué)科學(xué)課堂，為小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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