“船的研究”單元項目化學(xué)習(xí)策略初探

課時學(xué)習(xí)內(nèi)容 單元教學(xué)目標

自主閱讀資料，歸納總結(jié)不同時期、不同類型的船具有不同的特點和發(fā)展趨勢，能說出一些工程的主要系統(tǒng) 通過認識船的歷史，了解造船的技術(shù)發(fā)展推動著人類社會的發(fā)展和文明進程；感受到船的發(fā)明和技術(shù)革新對人類社會發(fā)展帶來的深遠影響和變化；知道船只由船艙、船舵、龍骨等多個系統(tǒng)組成

制作獨木舟模型，探究獨木舟的載重量以及船型與阻力的關(guān)系 通過親身實踐，初步感知“最初的小船”的樣子和載重量，認識到船的外形、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性、阻力之間的關(guān)系

設(shè)計、制作、測試和完善模型，探究不同材料在水中的沉浮情況；針對性地解決載重量和穩(wěn)定性的問題 通過控制變量法設(shè)計方案，在實踐中體驗并認識到改變相應(yīng)結(jié)構(gòu)能夠影響船的載重量和穩(wěn)定性， 體會到船艙分格的作用

給小船安裝不同的動力并進行調(diào)試，借助工具進行觀測和記錄，比較船的不同動力系統(tǒng)，分析實驗獲得的結(jié)果，探究舵對控制船行進方向的作用 通過更換不同的動力系統(tǒng)，了解到不同的動力系統(tǒng)并解釋船行進的方向與舵之間的關(guān)系，感受到船動力技術(shù)的革新對人類社會發(fā)展帶來的深遠變化和影響

以設(shè)計小船為載體，像工程師一樣經(jīng)歷完整的工程設(shè)計過程 通過圖文結(jié)合的方式來推進學(xué)習(xí)進程，從而更好地把握設(shè)計中的數(shù)量（或大?。╆P(guān)系、質(zhì)量和成本的關(guān)系等

用測試和比較的方法發(fā)現(xiàn)小船存在的問題，不斷調(diào)整和優(yōu)化小船并從多個角度評價小船的制作過程 通過經(jīng)歷整個設(shè)計和制作過程，認識到工程設(shè)計一般會經(jīng)歷“問題—設(shè)計—制作—測試—完善”等過程

隨著新一輪課程改革的深入，如何將項目化學(xué)習(xí)理念滲透到小學(xué)科學(xué)課堂中是亟待解決的現(xiàn)實問題。教師可以學(xué)習(xí)進階理論為基礎(chǔ)，通過重構(gòu)單元內(nèi)容、聚焦核心概念和設(shè)計學(xué)習(xí)支架三個維度引導(dǎo)學(xué)生開展小學(xué)科學(xué)單元項目化學(xué)習(xí)，讓他們在進階學(xué)習(xí)過程中，對核心概念的理解由淺入深、由表及里，思維的練習(xí)由簡單到綜合，從而促進他們核心素養(yǎng)的有效達成。

一、確定教學(xué)目標，重構(gòu)單元內(nèi)容

單元教學(xué)是實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)目標的有效途徑。學(xué)生科學(xué)概念的建構(gòu)是復(fù)雜的動態(tài)發(fā)展過程，教師要基于單元教學(xué)和學(xué)生已有的認知水平，找準學(xué)習(xí)進階的中間節(jié)點，把握整個單元的教學(xué)目標。[1]執(zhí)教“船的研究”單元前，教師了解學(xué)生的前概念，研讀教材，參考教師用書，精準定位單元教學(xué)目標，以此引導(dǎo)學(xué)生開展項目化學(xué)習(xí)。

1.確定教學(xué)目標

本單元以船為研究對象，以船的發(fā)展史、材料、結(jié)構(gòu)和動力等方面的演變?yōu)閮?nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生了解船的發(fā)展歷程，探究船的浮力、載重量、穩(wěn)定性以及動力性能等方面的知識，認識到生產(chǎn)生活需求對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動作用。[2]在單元總體設(shè)計時，教師要根據(jù)課程標準制訂單元教學(xué)目標，合理規(guī)劃教學(xué)進度，確保教學(xué)內(nèi)容的完整性。“船的研究”單元的教學(xué)目標見表1。

2.單元內(nèi)容項目化重構(gòu)

傳統(tǒng)的教學(xué)策略忽略了學(xué)生的主體地位，每個課時的知識點呈現(xiàn)出碎片化的特點，缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生對課上學(xué)習(xí)內(nèi)容感興趣，但得靠教師牽一步走一步，且他們對科學(xué)知識的理解和記憶也是短暫性的。由此，教師可以對單元課時進行整合，確保教學(xué)內(nèi)容的整體性。學(xué)生經(jīng)歷系統(tǒng)化的項目化學(xué)習(xí)實踐，在真實的情境中面對挑戰(zhàn)，解決實際問題，充分發(fā)揮他們的主觀能動性。在這個過程中，學(xué)生主動獲得“結(jié)構(gòu)與功能”“工程設(shè)計與物化”等知識，對相關(guān)科學(xué)知識的理解和記憶也更加深刻?！按难芯俊眴卧貥?gòu)設(shè)計思路如圖1。

二、聚焦核心概念，設(shè)計學(xué)習(xí)進階

1.核心概念層級分解

在實際實施過程中，教師要先明確單元學(xué)習(xí)內(nèi)容的核心概念，深入分析核心概念的內(nèi)涵和外延，并將核心概念分解為若干個相互關(guān)聯(lián)的子概念，分析子概念之間的邏輯關(guān)系，確保教學(xué)內(nèi)容的連貫性和完整性。通過核心概念分解，教師可以更好地組織教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生建立清晰的知識結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)效率。本單元的概念層級分解如圖2。

2.設(shè)計學(xué)習(xí)進階

教師要在教學(xué)過程中關(guān)注學(xué)生知識、技能的逐步發(fā)展，根據(jù)他們的認知水平，設(shè)計具有層次性、連貫性的學(xué)習(xí)活動，以此提高其核心素養(yǎng)。教師通過對課程標準的解讀和分析，按照五年級學(xué)生的認知水平和思維進階水平，設(shè)計了項目化學(xué)習(xí)進階水平（見表2）。

執(zhí)教時，教師立足學(xué)生的學(xué)習(xí)進階水平，由淺入深地促成各個階段的教學(xué)目標，逐步完善他們的知識結(jié)構(gòu)，提高他們的思維能力和實踐能力。

三、設(shè)計學(xué)習(xí)支架，搭建學(xué)習(xí)進階的臺階

在學(xué)習(xí)進階過程中，學(xué)生可能存在基礎(chǔ)知識薄弱、學(xué)習(xí)方法不當、自我管理能力不夠、缺乏學(xué)習(xí)動力等問題，教師要適度為他們設(shè)計學(xué)習(xí)支架，促進他們的思維從低階水平向高階水平發(fā)展。就本項目而言，教師設(shè)計了四大支架：問題支架、任務(wù)支架、交流展示支架和評價量規(guī)支架。

1.問題支架，激發(fā)學(xué)習(xí)動機

學(xué)生建構(gòu)概念是一個發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程，教師在課堂上為學(xué)生搭建問題支架，可以有效激發(fā)其學(xué)習(xí)動機。本項目中具體問題如下：①船的應(yīng)用和發(fā)展歷史是怎樣的？②哪些材料可以用來制作小船？這些材料有哪些優(yōu)缺點？③考慮成本和功能，選哪些材料比較合適？④怎樣才能增加小船的載重量？⑤哪種動力可以使小船行駛得更快、更遠和更持久？⑥怎樣控制小船的行駛方向？

問題①促進學(xué)生自主閱讀資料，歸納總結(jié)船的應(yīng)用和發(fā)展歷史，為后續(xù)的項目活動做鋪墊。在學(xué)生的前概念中木頭、泡沫、水瓶等浮的材料都可以造船，問題②引導(dǎo)他們探究其他材料如鋁箔、鐵片等是否可以造船和可以造船的材料有什么特點。問題③活動將評價表前置，學(xué)生在問題②的基礎(chǔ)上對照評價表中的成本控制和功能，選擇材料。學(xué)生潛意識中認為船越大，載重量越大，而船大是指體積還是底面積，他們還不清楚，問題④引導(dǎo)他們探究影響船載重量的因素。學(xué)生已經(jīng)了解到人力、風力、電動機等可以驅(qū)動小船，但沒有對比分析過，問題⑤激發(fā)他們的好奇心，引導(dǎo)他們進一步探究。對于控制船行進方向的船舵，學(xué)生未必有了解，更不明白它的工作原理，問題⑥引導(dǎo)他們有目的地去觀察船舵方向與船行駛方向的關(guān)系，幫助他們理解船舵的工作原理。

2.任務(wù)支架，增強合作學(xué)習(xí)意識

挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，使他們主動學(xué)習(xí)和探索。任務(wù)型支架是架設(shè)通往學(xué)習(xí)目標和終結(jié)性成果的路徑，將大任務(wù)細化分解為可以實踐的階段性任務(wù)，能夠助力任務(wù)完成和問題解決。在本項目中教師設(shè)計了一個大任務(wù)：船王爭霸，為完成這個難度大的任務(wù)，可以將任務(wù)分解成若干子任務(wù)，方便學(xué)生開展（如圖3）。

在項目化學(xué)習(xí)中，教師通過設(shè)計有層次、有邏輯和有關(guān)聯(lián)的子任務(wù)，降低大任務(wù)的難度，提高解決問題的效率，推動項目的順利開展。

3.交流展示支架，提高數(shù)據(jù)分析能力

科學(xué)思維遵循嚴密的邏輯性。教師提供交流展示支架，可以提高學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力，發(fā)展其科學(xué)思維。在“增加船的載重量”探討環(huán)節(jié)中，教師以一系列有結(jié)構(gòu)的問題作為支架，促進學(xué)生深入研討。例如：①通過觀察不同船型的鋁箔船載重量匯總表，比較這些數(shù)據(jù)，你們有什么發(fā)現(xiàn)？有什么新問題產(chǎn)生？②船的載重量與什么有關(guān)？③對比同一種船型不同小組測試的最大載重量，你們發(fā)現(xiàn)了什么？④為什么會不同？⑤可能與什么因素有關(guān)？

問題①：引導(dǎo)各小組發(fā)現(xiàn)自己小組船的體積、底面積與船載重量的關(guān)系，深入思考新問題產(chǎn)生的原因。問題②：承接上一個問題，學(xué)生很容易歸納總結(jié)出船載重量的影響因素之一。問題③：引導(dǎo)學(xué)生對比自己小組與其他小組的研究成果，從而發(fā)現(xiàn)船的載重量與體積有關(guān)，但同一船型的最大載重量不同，引發(fā)學(xué)生思考下一個問題。問題④：激發(fā)學(xué)生的好奇心，增加學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，讓他們主動探討造成差異數(shù)據(jù)的原因，促進科學(xué)思維的發(fā)展。問題⑤：引導(dǎo)各小組研討上一個問題后歸納總結(jié)產(chǎn)生新的結(jié)論：船的載重量還可能與貨物的放置位置有關(guān)。這五個問題為學(xué)生分析數(shù)據(jù)指明了方向：先整體再局部，不但分析總體數(shù)據(jù)的趨勢，還解析各個小組的差異數(shù)據(jù)，同時研討可能產(chǎn)生的原因，進而提高數(shù)據(jù)分析的能力。

4.評價量規(guī)支架，規(guī)范過程表現(xiàn)

評價旨在促進學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展，為教師提供教學(xué)過程和成果的反饋信息，以便及時調(diào)整教學(xué)策略、改進教學(xué)方法。在項目推進過程中，教師前置評價量規(guī)表，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標和標準，促進項目化學(xué)習(xí)順利進行。本項目中，教師設(shè)計了評價量規(guī)表，促進學(xué)生靈活運用量規(guī)自評、互評，積極參與小組合作探究（見表3）。

評價與學(xué)習(xí)相輔相成，為師生提供反饋信息，能從多個維度空間對學(xué)生的成果和行為方式進行評價，提高他們自我反思的能力，鼓勵他們對學(xué)習(xí)過程和結(jié)果進行反思，從而促進其自主學(xué)習(xí)能力和自我管理能力的提升。評價的形式從單一走向多元，能助推學(xué)生發(fā)現(xiàn)與發(fā)展?jié)撃?，認識自我，展示自我；能促進教學(xué)方法的改進和教學(xué)質(zhì)量的提高，進而提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和教師的教學(xué)水平。

（作者單位：浙江省長興縣太湖圖影小學(xué)）

參考文獻

[1]鐘啟良.基于核心素養(yǎng)的課程發(fā)展：挑戰(zhàn)與課題[J].全球教育展望，2016（01）.

[2]郁波.科學(xué)教師教學(xué)用書：五年級下冊[M].北京：教育科學(xué)出版社，2020.