基于DIY項目化學(xué)習(xí)的花式作業(yè)設(shè)計

劉熒

［摘 要］DIY項目化學(xué)習(xí)的過程是一個需要學(xué)生動手操作的過程，是一個探究創(chuàng)新的過程，也是一個情境式體驗的過程，還是一個小組協(xié)作的過程。以“吸管DIY塔臺”項目化學(xué)習(xí)為例，教師通過設(shè)計一系列花樣繁多的項目化作業(yè)，讓學(xué)生在做作業(yè)的過程中獲得了不斷生長的能力，促進(jìn)了學(xué)生深度學(xué)習(xí)的產(chǎn)生，以及核心素養(yǎng)的發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］DIY；項目化學(xué)習(xí)；作業(yè)設(shè)計；建造工程

［中圖分類號］ G623.5［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1007-9068（2023）17-0038-04

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

DIY項目化學(xué)習(xí)的過程是一個需要學(xué)生動手操作的探究創(chuàng)新過程，也是一個情境式體驗的過程，還是一個小組協(xié)作的過程。在這一過程中，學(xué)生通過完成教師設(shè)計的各種基礎(chǔ)性作業(yè)、實踐性作業(yè)、探索性作業(yè)、創(chuàng)新性作業(yè)和跨學(xué)科作業(yè)，既能在項目實施中充分發(fā)揮自己的個性特長，又能在真實的問題解決中提高自主學(xué)習(xí)能力、口頭表達(dá)能力、動手操作能力、創(chuàng)新實踐能力、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)，也是教師擬定項目的著眼點。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，既契合課程目標(biāo)對五年級學(xué)生提出的要求，又能夠為學(xué)生提供實踐平臺，還能夠為學(xué)生提供分享、合作與創(chuàng)新的機(jī)會。因此，筆者就以“建造”項目為突破口，設(shè)計了一個“吸管DIY塔臺”項目作為項目探究單元，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了歷時四周的項目探究活動。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)合的項目化學(xué)習(xí)過程，并通過主動探究、動手實踐、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“吸管DIY塔臺”項目為例，詳細(xì)說明作業(yè)的設(shè)計方法以及實施過程。

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)歷一個怎樣的建造過程呢？本項目以這樣一個驅(qū)動性問題來展開。在開展項目之前，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），請學(xué)生化身小記者，去調(diào)查了解我們的住房。

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。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)的積極性和主動性，讓筆者意識到學(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？”等疑問。針對這些疑問，教師請學(xué)生課后繼續(xù)搜集關(guān)于港珠澳大橋、“鳥巢”體育場、“中國天眼”射電望遠(yuǎn)鏡等宏大工程的文字和視頻資料，并在搜集資料的時候注意思考以下問題（見表2）。

讓學(xué)生帶著問題去搜集、整理資料，能使學(xué)生在完成項目任務(wù)的過程中有明確的目的性和針對性。另外，搜集到的各種資料，尤其是視頻資料，真實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大的心靈震撼，使之深刻體會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)計制作

1.研討設(shè)計要動腦

了解了工程的建造過程后，筆者創(chuàng)設(shè)了一個真實的情境，讓學(xué)生化身小小設(shè)計師，親自設(shè)計學(xué)校塔臺。具體內(nèi)容如下：學(xué)校要在操場上建一座塔臺，以供足球教練站在塔臺上指揮隊員訓(xùn)練，現(xiàn)在緊急征集塔臺設(shè)計方案，以競標(biāo)的方式確定建塔資格。這種模擬真實情境并富有創(chuàng)造性的項目化作業(yè)，對學(xué)生有著強大的吸引力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，同時也加深了學(xué)生對工程的理解。

建造的塔臺要具有便于移動、抗風(fēng)、抗震等多項功能。同時工程項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目設(shè)計要求。為了便于學(xué)生進(jìn)行研討和設(shè)計，筆者給學(xué)生搭建了這樣的作業(yè)支架，即提供了一份“塔臺設(shè)計競標(biāo)書”（見表3）。

在本次項目中，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)計的核心與重點，而美觀性、制作成本等則屬于次要考慮因素。雖然設(shè)計的過程充滿困難與挑戰(zhàn)，但本次項目作業(yè)對學(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。

完成競標(biāo)書設(shè)計后，筆者為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個工程項目招標(biāo)會的情境。各小組學(xué)生通過介紹、展示、自評、互評等形式開展活動，依次闡述了本組的設(shè)計理念，展現(xiàn)了本組的設(shè)計優(yōu)勢，介紹了保證項目安全和控制項目成本的設(shè)計方案。筆者設(shè)計提問與答疑環(huán)節(jié)，引導(dǎo)匯報小組闡述在工程設(shè)計中遇到的問題和對應(yīng)的解決方案，其他小組進(jìn)行質(zhì)疑與評議，匯報小組進(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，評議的小組要注意傾聽、思考，抓住要點進(jìn)行點評，以此培養(yǎng)學(xué)生的傾聽、質(zhì)疑、解釋、交流、思辨等能力。

2.動手操作要配合

完成設(shè)計后，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，制作一個高60厘米的塔臺模型，要保證塔臺能站立，能承受一定的重量和風(fēng)力，并具有一定的抗震能力，同時還要盡量節(jié)省材料。為了使學(xué)生的作品實現(xiàn)穩(wěn)固、美觀與價廉的平衡，筆者給學(xué)生提供了一份塔臺模型制作評價表（見表4）。

這份塔臺模型制作評價表給學(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，筆者請各小組按照評價表完成自我評估，并將各自小組塔臺的優(yōu)缺點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)計方案，體驗到了工程設(shè)計的重復(fù)性、精細(xì)性和復(fù)雜性。

三、作業(yè)即評估改進(jìn)

1.評估測試看效果

測試模型是工程設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，模型是設(shè)計方案的具體表現(xiàn)，測試是對設(shè)計是否合理、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。測試塔臺模型的各項功能，需要用到不同的工具：“塔高”要求達(dá)到60厘米，米尺可以滿足測量需要；“頂端承重”可以借助書本等重物來測試；“抗風(fēng)能力”可以借助電風(fēng)扇完成；“抗震能力”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；“材料成本統(tǒng)計”由材料量化進(jìn)行計算；“分工合作”和“美觀”是無法量化的項目，需要通過全班評議，共同商討。為使本項目順利進(jìn)行，筆者給學(xué)生提供了一份塔臺模型測試評價表（見表5）。

測試得出的數(shù)據(jù)是學(xué)生進(jìn)行自評、反思、發(fā)現(xiàn)模型設(shè)計缺點的重要依據(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)計方案的重要保障。對數(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，教師要多加關(guān)注并精心指導(dǎo)。

各小組進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的對比在本項目中也具有重要作用。優(yōu)勢數(shù)據(jù)項目的展示與介紹，不但是學(xué)生對自己設(shè)計的認(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，并能夠幫助遇到同樣難題的小組。劣勢數(shù)據(jù)項目的呈現(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

完成本小組的塔臺模型評估以后，各小組發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計制作的塔臺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，也可能是錯誤的。在這個過程中，教師不應(yīng)害怕學(xué)生出錯、害怕學(xué)生不成功，而應(yīng)鼓勵學(xué)生勇于實踐、大膽嘗試，敢于面對問題、分析問題并解決問題。在這個環(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）。

評估活動使各組學(xué)生能夠及時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。各組學(xué)生不僅要自評本組設(shè)計，還要進(jìn)行小組間互評。在各組的互評中，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)計方案。在這一過程中，整個教室形成了一個智力場，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)于塔臺模型“設(shè)計—制作—測試—評估”這個較為完整的工程設(shè)計流程后，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—制作—測試—評估”的閉環(huán)中。這一過程使學(xué)生深刻體會到一個工程要經(jīng)過反復(fù)評估改進(jìn)、不斷完善，才能通過項目驗收，同時也深刻感受到工程實施過程中的艱辛與不易，以及建造工程的科學(xué)與魅力。

項目化學(xué)習(xí)的最大特點就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時發(fā)展創(chuàng)新實踐能力。學(xué)生通過完成一個個真實的項目任務(wù)，成為積極主動的學(xué)習(xí)者、研究者和創(chuàng)造者。在本項目單元中，學(xué)生出色地完成了“吸管DIY塔臺”項目，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目化作業(yè)，解決了情境中的一系列復(fù)雜問題。

教師在項目單元的各個環(huán)節(jié)中有意識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、如何動手操作、如何小組合作、如何交流匯報、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)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

總而言之，項目化學(xué)習(xí)作業(yè)是真實的，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，只有這樣才能夠真正促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 夏雪梅.項目化學(xué)習(xí)設(shè)計：學(xué)習(xí)素養(yǎng)視角下的國際與本土實踐[M].北京：教育科學(xué)出版社，2018.

[2] 夏雪梅.項目化學(xué)習(xí)的實施：學(xué)習(xí)素養(yǎng)視角下的中國建構(gòu)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2020.

（責(zé)編 吳美玲）