樹立思維型教學(xué)理念的“計(jì)量時(shí)間”單元項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

〔摘 要〕 本文以小學(xué)思維型教學(xué)理論為指導(dǎo)，以教科版五年級上冊“計(jì)量時(shí)間”單元教學(xué)設(shè)計(jì)為實(shí)踐內(nèi)容，探索了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在提升學(xué)生科學(xué)思維能力、探究實(shí)踐能力、自我監(jiān)控能力等方面的實(shí)踐應(yīng)用。研究通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問題鏈、合理重構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容及注重自我監(jiān)控等策略，構(gòu)建了一套有效的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式。圍繞計(jì)時(shí)工具的發(fā)展脈絡(luò)，通過項(xiàng)目式探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升，并讓學(xué)生在探究實(shí)踐中理解技術(shù)和工程與社會(huì)發(fā)展相輔相成的關(guān)系。本文還分析了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在提升學(xué)生自我監(jiān)控能力和培養(yǎng)必備品格與關(guān)鍵能力方面的作用，為小學(xué)思維型教學(xué)的實(shí)施提供了有益的參考。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；思維型教學(xué)；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；探究能力；核心素養(yǎng)；跨學(xué)科概念

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2024） 21 067-069

近年來，隨著基礎(chǔ)教育課程改革的深入，思維型教學(xué)已經(jīng)成為小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要研究方向。2022年版科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求在建構(gòu)科學(xué)觀念的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)新能力，以及解決問題的能力。思維型教學(xué)作為一種以發(fā)展學(xué)生高階思維為目標(biāo)的教學(xué)范式，是提升教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。本研究依托思維型教學(xué)理論，探索項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)課程中的實(shí)施策略，旨在促進(jìn)學(xué)生在真實(shí)情境中主動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度建構(gòu)與遷移應(yīng)用。

一、深研課程標(biāo)準(zhǔn)，界定核心概念

教科版科學(xué)五年級上冊“計(jì)量時(shí)間”單元聚焦“技術(shù)、工程與社會(huì)”核心概念，涵蓋“技術(shù)與工程創(chuàng)造了人造物”“技術(shù)與工程改變了人們的生產(chǎn)和生活”等學(xué)習(xí)內(nèi)容，落實(shí)課標(biāo)中5～6年級“初步認(rèn)識(shí)技術(shù)與工程對科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用”等內(nèi)容要求。人類對時(shí)間的定義來自大自然中以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的計(jì)量系統(tǒng)和其他有規(guī)律周期性運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)，因此關(guān)于“計(jì)量時(shí)間”的探究，必然與物質(zhì)與能量、系統(tǒng)與模型兩個(gè)跨學(xué)科概念相關(guān)聯(lián)。在設(shè)計(jì)制作日晷、水鐘、鐘擺等計(jì)時(shí)工具的過程中，結(jié)構(gòu)與功能的匹配性也是教學(xué)設(shè)計(jì)的重要考量。本單元引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)和探究人類計(jì)時(shí)發(fā)展史上不同階段的計(jì)時(shí)工具，設(shè)計(jì)制作日晷、水鐘、擺鐘等學(xué)習(xí)內(nèi)容，沿著計(jì)時(shí)工具發(fā)展的歷史脈絡(luò)，聚焦幾種典型的計(jì)時(shí)工具，通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)來探究人類在計(jì)量時(shí)間方面的探索和發(fā)明。

二、聚焦問題驅(qū)動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

本研究根據(jù)計(jì)時(shí)工具的發(fā)展脈絡(luò)設(shè)計(jì)了三個(gè)分項(xiàng)目，通過一連串的驅(qū)動(dòng)性問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究和實(shí)踐。通過驅(qū)動(dòng)性問題的設(shè)置，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，積極參與問題解決，實(shí)現(xiàn)從知識(shí)學(xué)習(xí)到能力提升的跨越（見文后附表）。

三、合理重構(gòu)內(nèi)容，促進(jìn)自主建構(gòu)

本案例是對教科版《科學(xué)》五年級上冊“計(jì)量時(shí)間”單元的重構(gòu)。在本單元的教學(xué)設(shè)計(jì)中，采用了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方法，通過精心設(shè)計(jì)的三個(gè)分項(xiàng)目，重構(gòu)教材內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)科學(xué)觀念。根據(jù)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的需求，將本單元教材內(nèi)容重構(gòu)為三個(gè)緊密相連的分項(xiàng)目：“光陰的故事——設(shè)計(jì)制作日晷”“似水流年——設(shè)計(jì)制作水鐘”以及“時(shí)間之?dāng)[——設(shè)計(jì)制作一分鐘60次的擺”。這三個(gè)項(xiàng)目各自獨(dú)立成章，又相互銜接，共同構(gòu)成了計(jì)時(shí)工具從簡單到復(fù)雜、從自然現(xiàn)象到人工設(shè)計(jì)的發(fā)展脈絡(luò)。在三個(gè)設(shè)計(jì)制作類的分項(xiàng)目完成后，進(jìn)行一次總結(jié)回顧式的梳理，探索計(jì)時(shí)工具的準(zhǔn)確性對人類生活的影響，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)、技術(shù)和工程與人類發(fā)展息息相關(guān)。

在每個(gè)分項(xiàng)目中，學(xué)生被賦予主動(dòng)探究的角色，在小組合作中進(jìn)行觀察、測量、記錄、分析、設(shè)計(jì)、制作等一系列科學(xué)探究。例如，在日晷制作中，學(xué)生需要設(shè)計(jì)制作日晷，進(jìn)行實(shí)地測試；在水鐘制作中，需設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究水流速度與時(shí)間的關(guān)系；在鐘擺制作中，學(xué)生則需深入探索擺的等時(shí)性原理，發(fā)現(xiàn)影響擺速的因素。通過完成這些項(xiàng)目，學(xué)生不僅掌握了時(shí)間計(jì)量工具的基本原理和制作方法，更重要的是在探究過程中逐步構(gòu)建了科學(xué)觀念，從而提升思維品質(zhì)。學(xué)生認(rèn)識(shí)到具有周期性運(yùn)動(dòng)的事物可以用于計(jì)時(shí)，理解了不同計(jì)時(shí)器出現(xiàn)的先后順序，感受到了人類計(jì)時(shí)方法從原始到現(xiàn)代的演變過程。這種動(dòng)態(tài)的歷史圖景不僅豐富了學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，更激發(fā)了他們對科學(xué)探索的熱情和對人類科技發(fā)展的深刻理解。

此外，本單元的教學(xué)設(shè)計(jì)還注重跨學(xué)科概念的融合。學(xué)生在探究計(jì)時(shí)工具的過程中，會(huì)涉及物質(zhì)與能量、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與模型、穩(wěn)定與變化等跨學(xué)科概念。

四、注重自我監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)提升

在思維型教學(xué)理論的五大教學(xué)原理中，自我監(jiān)控是重要的組成部分。自我監(jiān)控要求學(xué)習(xí)者將自身的學(xué)習(xí)活動(dòng)作為關(guān)注的對象，對自己的學(xué)習(xí)方法、過程、策略等進(jìn)行持續(xù)的、積極的規(guī)劃、檢查、評價(jià)、反饋、控制以及必要的調(diào)整。這種監(jiān)控過程體現(xiàn)了學(xué)習(xí)者對自身學(xué)習(xí)行為的深度參與和主導(dǎo)，是幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)策略、提升科學(xué)思維能力和探究實(shí)踐能力的關(guān)鍵所在。

本教學(xué)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目各階段的小結(jié)與反思，確保探究方向正確、方法高效。項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，全面梳理學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，深化理解，形成穩(wěn)固認(rèn)知策略。此過程顯著提升了學(xué)生的自我監(jiān)控能力，助其掌控學(xué)習(xí)進(jìn)程、靈活調(diào)整策略，為學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

例如，在“時(shí)間之?dāng)[”分項(xiàng)目的學(xué)習(xí)中，不同小組可能會(huì)選擇不同的探究路徑。有的小組遵循常規(guī)順序，首先研究擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后依據(jù)規(guī)律設(shè)計(jì)和制作鐘擺。有的小組則會(huì)采用逆向思維，他們先嘗試動(dòng)手制作鐘擺，隨后再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己對擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推測。針對這一情況，教師組織學(xué)生進(jìn)行交流研討，分享自己的設(shè)計(jì)思路，促進(jìn)多角度審視與反思。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究途徑的多樣性和靈活性，促使學(xué)生形成更加高效和實(shí)用的認(rèn)知策略。更重要的是，這樣的經(jīng)歷極大地提升了學(xué)生的自我監(jiān)控能力。他們學(xué)會(huì)了在探究過程中不斷審視和調(diào)整自己的思路和方法。這種思維的靈活性和深刻性，將為他們未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“計(jì)量時(shí)間”單元教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐證明了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在小學(xué)思維型教學(xué)中優(yōu)勢顯著。通過問題驅(qū)動(dòng)、自我監(jiān)控等策略，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與自主學(xué)習(xí)能力，提升核心素養(yǎng)。未來可繼續(xù)深入探索項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在跨學(xué)科應(yīng)用及其對學(xué)生全面發(fā)展的廣泛影響。

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