指向?qū)W生創(chuàng)新能力的實驗教學(xué)項目式學(xué)習(xí)

〔摘 要〕 開展新時期的教學(xué)改革工作，以項目式學(xué)習(xí)法培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新能力，是鍛煉學(xué)生自主認知、自主探索能力的重要途徑。在科學(xué)課堂上，小學(xué)生在探究和實踐過程中通常缺乏創(chuàng)新思維，師生互動與生生互動也不夠積極。改變這一現(xiàn)狀需要從寓教于樂的方向分析，以學(xué)生的視角探索實驗開展的流程和環(huán)節(jié)，從而體現(xiàn)以學(xué)生為中心、培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力的教育初衷，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。構(gòu)建項目式學(xué)習(xí)模式，明確項目目標(biāo)，豐富項目內(nèi)容，鎖定研究性話題，并針對實驗的流程、細節(jié)、現(xiàn)象進行有效記錄和總結(jié)，激發(fā)小學(xué)生好奇心，提升其學(xué)習(xí)主動性，才能促使學(xué)生在實驗環(huán)節(jié)敢于自主探索和互動，提高科學(xué)實踐能力和創(chuàng)新思維能力。

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

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 21 085-087

目前，很多小學(xué)生在自然科學(xué)學(xué)習(xí)中比較消極，其主要原因在于缺少對自然科學(xué)知識的理解與應(yīng)用。在教學(xué)改革階段，學(xué)生的自主能力如何一直是影響教學(xué)成效的關(guān)鍵性因素。應(yīng)借助自然科學(xué)實驗，明確項目式學(xué)習(xí)模式，讓更多的小學(xué)生能夠感受到學(xué)習(xí)科學(xué)知識的趣味性和重要性。應(yīng)通過課堂的反復(fù)交流互動和討論總結(jié)，提高科學(xué)教學(xué)成效，為學(xué)生未來的自主學(xué)習(xí)和探索奠定基礎(chǔ)。

一、項目式學(xué)習(xí)的特點及流程

（一）項目式學(xué)習(xí)特點

項目式學(xué)習(xí)模式是教學(xué)改革階段被廣泛應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)的一項創(chuàng)新形式，主要以實踐性、綜合性為主。項目式學(xué)習(xí)是為了更好地鍛煉學(xué)生的合作能力、自主能力和實踐能力，組織學(xué)生對小學(xué)科學(xué)知識的研究應(yīng)用。項目式學(xué)習(xí)也能夠體現(xiàn)出以學(xué)生為中心、完全以學(xué)生自主學(xué)習(xí)主導(dǎo)的特點。項目式學(xué)習(xí)能夠進一步激發(fā)學(xué)生在實際操作中的自主意識，主動分析實驗的原理和各項細節(jié)，鼓勵學(xué)生按照項目的學(xué)習(xí)目標(biāo)自主探索，讓學(xué)生在交流中能夠強化責(zé)任感和自主性，在合作交流和經(jīng)驗探索的同時提升創(chuàng)新能力。

（二）項目式學(xué)習(xí)流程

項目式學(xué)習(xí)的流程主要是：鎖定項目目標(biāo)，確定學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計探究性問題，引導(dǎo)學(xué)生分組分工，記錄實驗操作的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，討論和交流項目式學(xué)習(xí)成果及結(jié)論，最后總結(jié)和反思整個項目式學(xué)習(xí)，為以后的實踐提供借鑒和參考。小學(xué)科學(xué)實驗項目式學(xué)習(xí)設(shè)計，在流程方面，首先要以教材為基礎(chǔ)，明確項目式學(xué)習(xí)的目標(biāo)以及需要探究的科學(xué)知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；然后不斷向?qū)W生提出具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的研究問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲，鼓勵學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)模式下完成實驗任務(wù)，解決實驗要研究的問題；最后，通過整理數(shù)據(jù)記錄和現(xiàn)象分析得出小組結(jié)論，由教師帶領(lǐng)學(xué)生做最后的總結(jié)陳述。

二、小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)存在的不足

（一）資源利用不足

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)是探索科學(xué)知識的重要路徑。隨著教學(xué)改革的逐步推進，實驗教學(xué)的重要性也日漸凸顯。目前存在于小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的明顯不足，在于教學(xué)資源的利用和分配不均衡。首先，在科學(xué)課堂上，教師需結(jié)合教材中的科學(xué)知識，分析實驗的主要操作流程以及需用到的實驗器具和材料，并鼓勵學(xué)生參與實踐。然而，在實際教學(xué)中，很多教師忽視了學(xué)生對實驗操作的興趣，僅僅依靠自己的主觀判斷完成實驗的指導(dǎo)流程，學(xué)生雖被鼓勵觀察，但沒有機會親身參與，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量得不到提升。長此以往，學(xué)生對科學(xué)實驗會缺少應(yīng)有的關(guān)注和重視，不利于對學(xué)生實驗思維和探索思維的培養(yǎng)。

（二）實驗課時較少

在小學(xué)科學(xué)課堂上，實驗操作占據(jù)了一定的教學(xué)時間，通過實驗知識的講解，將傳統(tǒng)的文字性內(nèi)容直觀、立體地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，能夠促進學(xué)生對教材知識的全面掌握。換句話說，這能夠進一步縮短學(xué)生理解知識、接受和掌握知識的整體時間。但是有很多科學(xué)教師在講解教材內(nèi)容時，并沒有重視實驗操作，主要以語言敘述為主，導(dǎo)致實驗課時的安排較少。這不利于學(xué)生在實踐中積累知識，也限制了學(xué)生想象力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

（三）實驗脫離生活

小學(xué)科學(xué)知識學(xué)習(xí)主要以生活現(xiàn)象啟發(fā)為主，越來越多的小學(xué)生隨著年齡的增長，對科學(xué)知識的探索都會與實際生活經(jīng)驗相結(jié)合。教育來源于生活，這是一個亙古不變的事實。科學(xué)實驗的設(shè)計要與實際生活細節(jié)相連接，才能夠凸顯自然科學(xué)知識的實用性和趣味性。但是，目前有部分教師設(shè)計的科學(xué)實驗完全以實驗器材、實驗現(xiàn)象作為研究對象，沒有將生活中的細節(jié)和元素融入其中，導(dǎo)致教育與生活脫節(jié)。這不利于學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握生活常識，不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索能力。

（四）缺少有效評價

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，很多教師并不注重教學(xué)評價體系的構(gòu)建，導(dǎo)致教學(xué)工作得不到完整的優(yōu)化與創(chuàng)新。在教學(xué)改革的背景下，教學(xué)評價體系是影響教學(xué)工作長遠發(fā)展的重要因素，教師需借助知識滲透、思想傳遞、師生互動、實驗操作等不同手段和流程，分析和總結(jié)一段時間內(nèi)小學(xué)科學(xué)知識的教學(xué)成果。但仍有部分教師只關(guān)注教學(xué)，而缺少階段性的總結(jié)。因此，學(xué)生的思想會受教師教學(xué)方法的影響，導(dǎo)致對科學(xué)知識缺少反思和總結(jié)能力，無助于學(xué)生實驗操作經(jīng)驗的積累和實踐水平的提升。

三、小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)項目式學(xué)習(xí)策略

（一）明確目標(biāo)鎖定內(nèi)容

新課標(biāo)要求學(xué)生具備一定的自主探究能力和實踐能力。同時，新課標(biāo)思想的落實也是為了進一步滲透核心素養(yǎng)理念，促進小學(xué)科學(xué)課堂增效減負，讓學(xué)生能夠在快樂的氛圍中學(xué)習(xí)并接受教育。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)成效不明顯，主要原因在于教師所講解的內(nèi)容比較局限。針對這樣的問題，教師應(yīng)用項目式學(xué)習(xí)模式，首先要從內(nèi)容和學(xué)習(xí)流程方面入手，鎖定項目研究目標(biāo)，這樣學(xué)生的思路會更清晰，同時對科學(xué)知識的探索會更具主動性。以實驗教學(xué)為主，能夠讓學(xué)生從實踐的角度分析科學(xué)知識原理，掌握更多常識和實踐經(jīng)驗。

例如，教學(xué)青島版四年級上冊《哪杯水熱》時，教師可以結(jié)合整個單元的教材內(nèi)容，圍繞著有關(guān)溫度的科學(xué)知識進行全面滲透，再落實到單一章節(jié)內(nèi)容講解。鎖定本課時需要探究的問題，比如水的溫度會受哪些條件影響，如何測量水的溫度等。在教師的課前引導(dǎo)之后，教學(xué)流程可以進一步簡化，直接鼓勵學(xué)生用溫度計測量不同溫度的水，并根據(jù)結(jié)果分析問題。首先明確目標(biāo)，這樣學(xué)生的注意力會集中在問題上；然后結(jié)合實驗要探究的內(nèi)容在學(xué)生面前全面呈現(xiàn)，讓學(xué)生能夠在最簡潔明了的狀態(tài)下探尋科學(xué)知識，并促進其對實驗探究和實驗結(jié)果的進一步思考。

（二）設(shè)計問題初步探索

借助科學(xué)實驗知識培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，是目前教學(xué)改革的重要發(fā)展途徑。應(yīng)借助教材中的不同科學(xué)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生自主研究，并為學(xué)生選擇比較適合在課堂上實驗的相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生在積累成功經(jīng)驗的同時，能夠?qū)茖W(xué)內(nèi)容展開深度探究。教育離不開生活，教師可以結(jié)合生活問題做引導(dǎo)，融入探究的內(nèi)容和目標(biāo)。最后制定初步的實驗計劃，突出實驗操作中的重點、難點，鼓勵學(xué)生把握住關(guān)鍵性影響因素，分析現(xiàn)象，推究原理，最終總結(jié)結(jié)論。教師所設(shè)計的問題要讓學(xué)生圍繞著啟發(fā)性和研究目標(biāo)做有效思考，使其在參與初步探究時能夠提升自信心，并且在研究科學(xué)問題時能夠找到確切的分析方向，這樣才能推動實驗進一步開展。

例如，教學(xué)青島版四年級下冊《燈泡亮了》時，教師可以先結(jié)合生活中的現(xiàn)象，鼓勵學(xué)生分析生活中比較常見的電路有哪些，例如生活用電、商場用電、家庭用電、工廠用電等，進一步讓學(xué)生思考影響小燈泡亮暗明滅的因素。然后，借助教材中關(guān)于電路的相關(guān)知識，鼓勵學(xué)生自行實驗，連接簡單電路。在初步探索之前，教師可以設(shè)計引導(dǎo)問題，啟發(fā)學(xué)生邊實踐邊分析教材中的文字內(nèi)容。這樣，一方面能夠避免實驗的失誤，另外也能將傳統(tǒng)的文字知識點融入實踐中，促進學(xué)生深度探索以及對問題進行有效研究。再結(jié)合學(xué)生在實驗中所遇到的各項問題，可以啟發(fā)其探索影響實驗結(jié)果的問題所在，提高學(xué)生探索科學(xué)知識的意識，培養(yǎng)其自主研究能力。在實際實驗操作中，學(xué)生的創(chuàng)新思維會得到進一步運用。

（三）分組合作進行實驗

隨著實驗的逐步深入，教師要觀察學(xué)生的實際表現(xiàn)，同時還要尊重每一位學(xué)生的實際學(xué)習(xí)能力。小學(xué)生對于科學(xué)知識的探索興趣有著明顯的不同。教師在教學(xué)中，要保證學(xué)生對基礎(chǔ)知識的全面了解，同時還要順應(yīng)學(xué)生的成長特點，為學(xué)生定制不同的實驗任務(wù)。要讓學(xué)生能夠在分組合作中全面進行實驗操作，并結(jié)合實驗的整個流程記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，進而分析和判斷實驗結(jié)論，完成教師下達的實驗任務(wù)。培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新能力，需讓其融入實際的學(xué)習(xí)和實踐中，鼓勵學(xué)生按照自己的思路勇于探索，不斷求新。這樣，學(xué)生的自信心能夠得到增強，實驗成效也能得到有效提高，能夠完全融入實驗流程中。

例如，在教學(xué)青島版四年級下冊《種辣椒》這一課時，教師可以提前幾周在實驗室栽培辣椒苗，然后每周定時帶領(lǐng)學(xué)生觀察辣椒苗的生長情況，并將學(xué)生分成不同小組，要求其記錄每次觀察的數(shù)據(jù)、時間和生長情況。然后，在講解這一課內(nèi)容時，讓學(xué)生能夠結(jié)合一段時間的實驗流程，分析和探索辣椒苗的生長特點及影響因素，與單元主題植物的生長知識緊密銜接，探索植物在生長過程中受環(huán)境、光照、水分的影響。在課堂上，學(xué)生之間可以全面討論、探索，結(jié)合各項數(shù)據(jù)的總結(jié)以及每一次觀察時所拍攝的圖片進行自主學(xué)習(xí)。在總結(jié)結(jié)論時，學(xué)生的創(chuàng)新能力會進一步得到運用。最后，教師對學(xué)生的結(jié)論進行總結(jié)，從而達到有效實驗、自主觀察的目的。

（四）學(xué)后反思總結(jié)評價

借助項目式學(xué)習(xí)模式，教師在引導(dǎo)學(xué)生進行全面實操的過程中，既要讓學(xué)生闡述自己的見解，同時還要觀察每組學(xué)生的實際表現(xiàn)，并做好相應(yīng)的記錄，做最后的總結(jié)評價。項目式學(xué)習(xí)不僅是讓學(xué)生能夠圍繞著相同的主題進行探究，同時也是給學(xué)生營造出一個充分的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵學(xué)生借助實驗數(shù)據(jù)的記錄和觀察到的結(jié)果，表達在實驗過程中自己的反思和感受，讓其針對不同的實驗，能夠探索出存在的不足，并提出改進意見。結(jié)合以上教學(xué)案例，教師可以鼓勵學(xué)生進行實驗后的反思。然后，針對學(xué)生的評價進一步進行分析，了解大部分學(xué)生在參與科學(xué)實驗時的心態(tài)，讓學(xué)生自身的分析問題的能力、解決問題能力以及語言概述能力都能夠得到有效培養(yǎng)。這樣，學(xué)生在未來的科學(xué)實驗中，自信心會更強，對科學(xué)知識的探索興趣會得到明顯提升。

總而言之，小學(xué)科學(xué)實驗項目式學(xué)習(xí)模式是鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的重要前提。教師在講解教學(xué)內(nèi)容的同時，要鼓勵學(xué)生自主探索，設(shè)計互動性的實踐情境，引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)共同研究并總結(jié)結(jié)論。讓學(xué)生能夠借助項目化課題的研究思想，有足夠的知識儲備，對所實踐的實驗內(nèi)容進行探索、解釋、評價，發(fā)現(xiàn)自然科學(xué)的奧秘，在探索中提升創(chuàng)新能力，在實踐中培養(yǎng)科學(xué)研究精神。

【本文系山東省臨沂市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度實驗教學(xué)專項課題“指向創(chuàng)新能力的小學(xué)科學(xué)實驗項目式學(xué)習(xí)設(shè)計研究”成果，課題立項編號：2023SY056】

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