基于DIY項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的花式作業(yè)設(shè)計(jì)

江蘇徐州市青年路小學(xué)新城區(qū)分校（221000） 劉 熒

“雙減”背景下，教師如何幫助學(xué)生減負(fù)增效？如何設(shè)計(jì)高質(zhì)量的作業(yè)？

DIY 項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)需要學(xué)生動(dòng)手操作的探究創(chuàng)新過程，也是一個(gè)情境式體驗(yàn)的過程，還是一個(gè)小組協(xié)作的過程。在這一過程中，學(xué)生通過完成教師設(shè)計(jì)的各種基礎(chǔ)性作業(yè)、實(shí)踐性作業(yè)、探索性作業(yè)、創(chuàng)新性作業(yè)和跨學(xué)科作業(yè)，既能在項(xiàng)目實(shí)施中充分發(fā)揮自己的個(gè)性特長，又能在真實(shí)的問題解決中提高自主學(xué)習(xí)能力、口頭表達(dá)能力、動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等。這樣的作業(yè)不再枯燥乏味、呆板機(jī)械，而是充滿了吸引力、創(chuàng)造性和挑戰(zhàn)性，能讓學(xué)生愛上作業(yè)。

興趣是學(xué)生保持好奇心的基礎(chǔ)，也是教師擬定項(xiàng)目的著眼點(diǎn)。住房是最貼近學(xué)生生活的建造工程，從住房建造工程入手了解學(xué)習(xí)工程的系統(tǒng)性、復(fù)雜性等特點(diǎn)，既契合課程目標(biāo)對(duì)五年級(jí)學(xué)生提出的要求，又能夠?yàn)閷W(xué)生提供實(shí)踐平臺(tái)，還能夠?yàn)閷W(xué)生提供分享、合作與創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。因此，筆者就以“建造”項(xiàng)目為突破口，設(shè)計(jì)了一個(gè)“吸管DIY 塔臺(tái)”項(xiàng)目作為項(xiàng)目探究單元，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了歷時(shí)四周的項(xiàng)目探究活動(dòng)。在這期間，學(xué)生經(jīng)歷了一系列豐富多彩、課內(nèi)外相結(jié)合的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過程，并通過主動(dòng)探究、動(dòng)手實(shí)踐、反思改進(jìn)等環(huán)節(jié)，完成了一系列花樣繁多的探究性作業(yè)，促進(jìn)了深度學(xué)習(xí)的發(fā)生以及核心素養(yǎng)的發(fā)展。下面，筆者就以五年級(jí)“吸管DIY 塔臺(tái)”項(xiàng)目為例，詳細(xì)說明作業(yè)的設(shè)計(jì)方法以及實(shí)施過程。

一、作業(yè)即調(diào)查研究

1.身邊住房大揭秘

房子是我們每天生活的地方，它要經(jīng)歷一個(gè)怎樣的建造過程呢？本項(xiàng)目以這樣一個(gè)驅(qū)動(dòng)性問題來展開。在開展項(xiàng)目之前，筆者給學(xué)習(xí)小組布置了一份調(diào)查研究作業(yè)（見表1），請(qǐng)學(xué)生化身小記者，去調(diào)查了解我們的住房。

表1 身邊住房大揭秘

學(xué)生通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，住房的結(jié)構(gòu)分類標(biāo)準(zhǔn)有很多，可以從功能、高度、樓體結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行分類。有的學(xué)生還展示了自家裝修時(shí)的房屋電路圖、水路圖，還有的學(xué)生搜集到了小區(qū)和城市的供電、供氣、供水系統(tǒng)圖等。搜集資料之全面，調(diào)查結(jié)果之細(xì)致，令筆者驚嘆。在完成本次項(xiàng)目作業(yè)的過程中，學(xué)生首先從調(diào)查、搜集、整理各種房屋建造過程的資料入手，再進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)，最后以表格、圖片、PPT、小視頻等形式在課堂上進(jìn)行展示、交流和匯報(bào)。這種自主學(xué)習(xí)的作業(yè)方式大大提高了學(xué)生高質(zhì)量完成作業(yè)的積極性和主動(dòng)性，讓筆者意識(shí)到學(xué)生的潛力不可低估。

2.宏大工程大搜索

在上一課的基礎(chǔ)上，筆者將學(xué)生的視角進(jìn)一步擴(kuò)大。調(diào)查身邊的住房以后，學(xué)生對(duì)工程產(chǎn)生了極大的興趣，發(fā)出“還有哪些工程？其他工程的建造過程是什么樣的？這些不同工程的建造過程有什么共同特點(diǎn)？”等疑問。針對(duì)這些疑問，教師請(qǐng)學(xué)生課后繼續(xù)搜集關(guān)于港珠澳大橋、“鳥巢”體育場(chǎng)、“中國天眼”射電望遠(yuǎn)鏡等宏大工程的文字和視頻資料，并在搜集資料的時(shí)候注意思考以下問題（見表2）。

表2 宏大工程大揭秘

讓學(xué)生帶著問題去搜集、整理資料，能使學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過程中有明確的目的性和針對(duì)性。另外，搜集到的各種資料，尤其是視頻資料，真實(shí)地記錄了工程建造的艱辛過程，給學(xué)生帶來身臨其境的感覺和強(qiáng)大的心靈震撼，使之深刻體會(huì)到了尖端工程建造的不易，以及工程與科學(xué)進(jìn)步、工程與科技創(chuàng)新之間的關(guān)系。

二、作業(yè)即設(shè)計(jì)制作

1.研討設(shè)計(jì)要?jiǎng)幽X

了解了工程的建造過程后，筆者創(chuàng)設(shè)了一個(gè)真實(shí)的情境，讓學(xué)生化身小小設(shè)計(jì)師，親自設(shè)計(jì)學(xué)校塔臺(tái)。具體內(nèi)容如下：學(xué)校要在操場(chǎng)上建一座塔臺(tái)，以供足球教練站在塔臺(tái)上指揮隊(duì)員訓(xùn)練，現(xiàn)在緊急征集塔臺(tái)設(shè)計(jì)方案，以競(jìng)標(biāo)的方式確定建塔資格。這種模擬真實(shí)情境并富有創(chuàng)造性的項(xiàng)目化作業(yè)，對(duì)學(xué)生有著強(qiáng)大的吸引力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，同時(shí)也加深了學(xué)生對(duì)工程的理解。

建造的塔臺(tái)要具有便于移動(dòng)、抗風(fēng)、抗震等多項(xiàng)功能。同時(shí)工程項(xiàng)目還要求教練員能夠站在上邊指揮訓(xùn)練，其承重性、高度和安全性也是重要的項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求。為了便于學(xué)生進(jìn)行研討和設(shè)計(jì)，筆者給學(xué)生搭建了這樣的作業(yè)支架，即提供了一份“塔臺(tái)設(shè)計(jì)競(jìng)標(biāo)書”（見表3）。

表3 塔臺(tái)設(shè)計(jì)競(jìng)標(biāo)書

在本次項(xiàng)目中，筆者引導(dǎo)學(xué)生利用文字、畫圖、標(biāo)注等多種形式表達(dá)自己的設(shè)計(jì)理念，還提醒學(xué)生注意塔身高度、承重能力、安全性能等，這些因素是本次工程設(shè)計(jì)的核心與重點(diǎn)，而美觀性、制作成本等則屬于次要考慮因素。雖然設(shè)計(jì)的過程充滿困難與挑戰(zhàn)，但本次項(xiàng)目作業(yè)對(duì)學(xué)生充滿了吸引力，在好奇心的驅(qū)使下，各小組學(xué)生完成作業(yè)的熱情高漲。

完成競(jìng)標(biāo)書設(shè)計(jì)后，筆者為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)工程項(xiàng)目招標(biāo)會(huì)的情境。各小組學(xué)生通過介紹、展示、自評(píng)、互評(píng)等形式開展活動(dòng)，依次闡述了本組的設(shè)計(jì)理念，展現(xiàn)了本組的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，介紹了保證項(xiàng)目安全和控制項(xiàng)目成本的設(shè)計(jì)方案。筆者設(shè)計(jì)提問與答疑環(huán)節(jié)，引導(dǎo)匯報(bào)小組闡述在工程設(shè)計(jì)中遇到的問題和對(duì)應(yīng)的解決方案，其他小組進(jìn)行質(zhì)疑與評(píng)議，匯報(bào)小組進(jìn)行說明和解釋。此環(huán)節(jié)中，進(jìn)行介紹的小組要有理有據(jù)，準(zhǔn)備充分，評(píng)議的小組要注意傾聽、思考，抓住要點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，以此培養(yǎng)學(xué)生的傾聽、質(zhì)疑、解釋、交流、思辨等能力。

2.動(dòng)手操作要配合

完成設(shè)計(jì)后，筆者給每組學(xué)生提供了70 根20厘米長的吸管、剪刀、膠帶、尺子等材料，要求學(xué)生以小組為單位，制作一個(gè)高60 厘米的塔臺(tái)模型，要保證塔臺(tái)能站立，能承受一定的重量和風(fēng)力，并具有一定的抗震能力，同時(shí)還要盡量節(jié)省材料。為了使學(xué)生的作品實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固、美觀與價(jià)廉的平衡，筆者給學(xué)生提供了一份塔臺(tái)模型制作評(píng)價(jià)表（見表4）。

表4 塔臺(tái)模型制作評(píng)價(jià)表

這份塔臺(tái)模型制作評(píng)價(jià)表給學(xué)生在制作模型的過程中提供了具體操作的抓手和依據(jù)。制作完成后，筆者請(qǐng)各小組按照評(píng)價(jià)表完成自我評(píng)估，并將各自小組塔臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)和新的想法都記錄下來。學(xué)生通過不斷梳理、改進(jìn)、完善本小組的工程設(shè)計(jì)方案，體驗(yàn)到了工程設(shè)計(jì)的重復(fù)性、精細(xì)性和復(fù)雜性。需要使用專業(yè)儀器進(jìn)行地震模擬，以便科學(xué)準(zhǔn)確地分出等級(jí)；“材料成本統(tǒng)計(jì)”由材料量化進(jìn)行計(jì)算；“分工合作”和“美觀”是無法量化的項(xiàng)目，需要通過全班評(píng)議，共同商討。為使本項(xiàng)目順利進(jìn)行，筆者給學(xué)生提供了一份塔臺(tái)模型測(cè)試評(píng)價(jià)表（見表5）。

表5 塔臺(tái)模型測(cè)試評(píng)價(jià)表

三、作業(yè)即評(píng)估改進(jìn)

1.評(píng)估測(cè)試看效果

測(cè)試模型是工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，模型是設(shè)計(jì)方案的具體表現(xiàn)，測(cè)試是對(duì)設(shè)計(jì)是否合理、科學(xué)，是否符合工程要求，是否存在問題以及明確改進(jìn)方向的檢驗(yàn)。測(cè)試塔臺(tái)模型的各項(xiàng)功能，需要用到不同的工具：“塔高”要求達(dá)到60 厘米，米尺可以滿足測(cè)量需要；“頂端承重”可以借助書本等重物來測(cè)試；“抗風(fēng)能力”可以借助電風(fēng)扇完成；“抗震能力”

測(cè)試得出的數(shù)據(jù)是學(xué)生進(jìn)行自評(píng)、反思、發(fā)現(xiàn)模型設(shè)計(jì)缺點(diǎn)的重要依據(jù)，也是進(jìn)行問題梳理、明確改進(jìn)方向、完善工程模型設(shè)計(jì)方案的重要保障。對(duì)數(shù)據(jù)的分析整理是提升學(xué)生科學(xué)探究能力的重要節(jié)點(diǎn)，教師要多加關(guān)注并精心指導(dǎo)。

各小組進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)的對(duì)比在本項(xiàng)目中也具有重要作用。優(yōu)勢(shì)數(shù)據(jù)項(xiàng)目的展示與介紹，不但是學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的認(rèn)可和肯定，而且是進(jìn)行自我展示、推廣小組成果、突破技術(shù)難關(guān)的機(jī)會(huì)，并能夠幫助遇到同樣難題的小組。劣勢(shì)數(shù)據(jù)項(xiàng)目的呈現(xiàn)，不但是學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、尋求突破的過程，而且具有警示作用。

2.交流改進(jìn)深加工

完成本小組的塔臺(tái)模型評(píng)估以后，各小組發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計(jì)制作的塔臺(tái)或多或少都存在一些問題。這些問題產(chǎn)生的原因來自方方面面，有些是整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面的問題，有些是制作方面的工藝問題，還有些是材料方面的問題。學(xué)習(xí)的過程就是探索的過程，探索的結(jié)果可能是正確的，也可能是錯(cuò)誤的。在這個(gè)過程中，教師不應(yīng)害怕學(xué)生出錯(cuò)、害怕學(xué)生不成功，而應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生勇于實(shí)踐、大膽嘗試，敢于面對(duì)問題、分析問題并解決問題。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，筆者給學(xué)生提供了模型建造問題梳理和改進(jìn)方案記錄表（見表6）。

表6 模型建造問題梳理和改進(jìn)方案記錄表

評(píng)估活動(dòng)使各組學(xué)生能夠及時(shí)在失敗和問題中找原因，讓失敗和問題成為他們有效的學(xué)習(xí)資源，成為他們新的生長點(diǎn)。各組學(xué)生不僅要自評(píng)本組設(shè)計(jì)，還要進(jìn)行小組間互評(píng)。在各組的互評(píng)中，學(xué)生通過相互借鑒、相互幫助、資源共享、遷移應(yīng)用，來完善各組的設(shè)計(jì)方案。在這一過程中，整個(gè)教室形成了一個(gè)智力場(chǎng)，教師有效地引導(dǎo)學(xué)生開展討論和爭辯，各種思維的火花在學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師的碰撞中不斷生成，從而促進(jìn)學(xué)生各種能力的培育和多元化的發(fā)展。

學(xué)生在經(jīng)歷關(guān)于塔臺(tái)模型“設(shè)計(jì)—制作—測(cè)試—評(píng)估”這個(gè)較為完整的工程設(shè)計(jì)流程后，發(fā)現(xiàn)了自己的問題和不足，進(jìn)入到第二輪的“修改設(shè)計(jì)—制作—測(cè)試—評(píng)估”的閉環(huán)中。這一過程使學(xué)生深刻體會(huì)到一個(gè)工程要經(jīng)過反復(fù)評(píng)估改進(jìn)、不斷完善，才能通過項(xiàng)目驗(yàn)收，同時(shí)也深刻感受到工程實(shí)施過程中的艱辛與不易，以及建造工程的科學(xué)與魅力。

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的最大特點(diǎn)就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)發(fā)展創(chuàng)新實(shí)踐能力。學(xué)生通過完成一個(gè)個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目任務(wù)，成為積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)者、研究者和創(chuàng)造者。在本項(xiàng)目單元中，學(xué)生出色地完成了“吸管DIY 塔臺(tái)”項(xiàng)目，成為小小工程師，并通過小組合作學(xué)習(xí)的方式解決了形式多樣的項(xiàng)目化作業(yè)，解決了情境中的一系列復(fù)雜問題。

教師在項(xiàng)目單元的各個(gè)環(huán)節(jié)中有意識(shí)地搭建了不同的作業(yè)“腳手架”，給學(xué)生提供了一系列方法的指導(dǎo)。學(xué)生通過前后有序的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)的能力，其中包括如何搜集資料、如何做筆記、如何做批注、如何做記錄、如何動(dòng)手操作、如何小組合作、如何交流匯報(bào)、如何反思改進(jìn)等，使學(xué)生在做作業(yè)的過程中獲得了不斷生長的能力，從而為學(xué)生的終身發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

總而言之，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)作業(yè)是真實(shí)的，它能夠發(fā)展學(xué)生的思維能力，啟迪學(xué)生的智慧。當(dāng)然，其中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要教師進(jìn)行精細(xì)的指導(dǎo)和細(xì)致的設(shè)計(jì)，只有這樣才能夠真正促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。