項目化學習在小學科學教學中的應用探析

摘要：項目化學習是以學生為中心的一種教學模式，其通過問題驅動，促使學生主動探究、合作學習，理論基礎包括教育心理學、建構主義學習理論和探究式學習理論。項目化學習應用于小學科學教學中，有助于學生深化對知識的理解，提升實踐與創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作與溝通能力、信息素養(yǎng)，并構建知識體系。文章以“信息的交流傳播”項目案例，從項目選擇、目標明確、計劃分工、實施探究和成果展示等方面，探究項目化學習在小學科學教學中的應用策略，以此為小學科學教學提供方法借鑒。

關鍵詞：項目化學習；小學科學；教育心理學；建構主義學習理論；探究式學習理論

中圖分類號：G623.6文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）35-0117-04

基金項目：本文系福建省中青年教師教育科研項目（基礎教育研究專項）“基于項目化學習的小學科學教學模式設計與實施研究”（項目編號：JSZJ23157，福建教育學院資助）研究成果

在學科教學中，項目化學習作為一種創(chuàng)新的教學模式，受到越來越多的教育工作者和研究者關注。其以學生為中心，注重實踐探索，以將學習內容與實際問題相結合的方式，鼓勵學生主動探索知識，積極解決問題，使學生在這一過程中提高實踐能力，形成創(chuàng)新思維[1]。項目化學習應用于小學科學教學中，有助于激發(fā)學生對科學知識的學習興趣，培養(yǎng)其科學素養(yǎng)和探究精神。

一、項目化學習的理論基礎

項目化學習（Project-Based Learning，即PBL）是一種以學生為中心、以項目為載體的教學模式。其強調通過真實世界的問題或任務，引導學生探究、實踐、合作，以實現(xiàn)對知識的獲取、應用與創(chuàng)新。項目化學習的理論基礎主要包括教育心理學、建構主義學習理論和探究式學習理論。這些理論為項目化學習在小學科學教學中的應用提供了重要支持。

1.教育心理學

教育心理學可為項目化學習提供學習動機和學習過程的理解。根據教育心理學的觀點，學生的學習動機主要來源于內部需求和對學習內容的興趣[2]。項目化學習可通過設計貼近學生生活、激發(fā)學生好奇心的項目任務，有效提升學生的學習參與度。

2.建構主義學習理論

建構主義學習理論是項目化學習的核心理論基礎之一。該理論認為，學習是一個主動構建知識體系的過程，學習者通過與環(huán)境的互動，不斷將新知識納入已有的認知結構中[3]。在項目化學習中，學生可通過參與實際項目、與同伴和教師互動，構建個性化的知識體系。

3.探究式學習理論

探究式學習理論強調學習是一個主動探究的過程，即學生通過觀察、實驗、分析和解決問題來獲取知識[4]。在項目化學習中，學生被置于真實的探究環(huán)境中，通過提出問題、設計實驗、收集數據和分析結果等，獲取并應用知識。這種學習方式不僅有助于培養(yǎng)學生的科學探究能力，還有助于激發(fā)其創(chuàng)新思維，提升其實踐能力。

二、項目化學習在小學科學教學中的應用意義

1.強化學生對科學知識的理解

青少年學生的抽象性思維尚在發(fā)展中，項目化學習可通過具體的操作和實踐活動，使學生結合具體的感性經驗認識、理解抽象的科學概念[5]。例如，在學習“植物生長”方面知識時，學生可通過種植豆芽項目中的觀察和記錄植物生長活動，直觀理解植物生長所需的條件和變化過程。這種方法可使復雜的科學概念變得簡單易懂，符合青少年學生的認知特點。

2.培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力

小學科學學科以培養(yǎng)學生的基本科學探究能力為重點。項目化學習可通過設計適合學生認知水平的探究活動，如簡單的實驗設計、觀察記錄和數據分析等，培養(yǎng)學生的科學探究能力[6]。例如，在“天氣觀察”項目中，學生可使用簡單的工具測量和記錄每日溫度、濕度等數據，并嘗試分析天氣變化規(guī)律。這樣的探究活動不僅可讓學生掌握基本的科學方法，還有助于培養(yǎng)學生的觀察力和初步分析能力。

3.增強學生的團隊協(xié)作與溝通能力

小學階段是培養(yǎng)學生基本社交能力的關鍵時期，而項目化學習可為學生提供大量合作學習機會。在科學項目中，學生要與同伴合作完成任務，如共同設計簡單實驗、分工收集數據，或共同制訂小組合作計劃、分配任務、分享資源、討論問題。這種合作方式不僅有助于學生之間相互學習、取長補短，還有助于提高其溝通能力和團隊協(xié)作能力。例如，在“校園植物調查”項目中，學生可在分組調查學校常見植物、共同制作植物圖鑒過程中，提升觀察能力、分析能力、團隊合作能力。

4.提高學生的信息素養(yǎng)

在信息時代，信息素養(yǎng)是個人必備的基本素養(yǎng)。在小學科學教學中，應用項目化學習，引導學生收集信息、整理信息、分析信息，完成各種項目任務，有助于鍛煉學生的信息獲取能力，培養(yǎng)且提升學生的信息評估和表達能力[7]。例如，在“昆蟲觀察”項目中，教師可鼓勵學生利用科普網站去搜索常見昆蟲的圖片并簡單描述，并引導學生學會區(qū)分科學信息和其他內容，或使用簡單圖表來組織收集到的信息，以此培養(yǎng)學生的基本信息處理能力，為其未來的學習、發(fā)展奠定基礎。

5.幫助學生構建全面知識體系

建構主義學習理論指出，學習是一個主動構建知識體系的過程。在小學科學教學中，運用項目化學習，讓學生主動探究、合作學習，有助于學生構建全面的科學知識體系。教師可將不同的科學項目相互關聯(lián)，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系，如將“植物生長”和“天氣觀察”項目聯(lián)系起來，引導學生探討天氣如何影響植物生長，使其掌握更全面的科學知識。

三、項目化學習在小學科學教學中的應用策略

1.項目選擇與設計

第一，注重課程目標的契合度。項目選擇是項目化學習的起點，其直接影響到學生的學習動機和教學效果。為此，教師應確保所選項目緊密對接小學科學課程標準，覆蓋并深化課程標準中的關鍵知識點和技能，并考慮學生在學習水平、學習習慣方面存在的差異，設計不同的學習目標，讓學生在不同難度的任務和挑戰(zhàn)項目中獲得成長[8]。在選擇項目時，教師還應考慮與其他學科的融合，促進學生對跨學科知識的理解和應用。第二，強調創(chuàng)新性。教師在項目設計中要強調創(chuàng)新性，引導、鼓勵學生跳出傳統(tǒng)思維模式，勇于嘗試新的方法和解決方案，如引入開放性問題、未知情境或限制條件，來激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，或結合當前社會熱點、科技發(fā)展趨勢設計項目，使學生在解決現(xiàn)實問題的過程中感受到科學的魅力和力量，從而更積極、主動地學習。在設計項目時，教師還要給予學生充分的自主探究空間，鼓勵學生根據自己的興趣提出問題、設計實驗、收集數據并分析結果。這種自主性不僅能提升學生的探究能力，還能培養(yǎng)其社會責任感，使其樹立自信。第三，強調實踐性。在設計項目時，教師可通過實驗、調查、制作等活動，讓學生在實踐中深化對科學概念的理解，強化動手操作能力，或模擬真實世界中的情境，讓學生在解決實際問題的過程中學習科學知識，提升解決實際問題能力。為此，教師應深入了解學生的日常生活、興趣愛好及學習需求，選擇能激發(fā)其興趣的項目，或運用STEM教育理念設計跨學科項目，使學生在多個領域應用所學知識。

以“工具與技術”中的“信息的交流傳播”教學為例，教師可設計一個跨學科項目，鼓勵學生自主設計實驗方案，并研究不同信息傳播工具，如書本、電腦、手機等在信息傳遞速度、準確性和互動性方面的差異。這樣的項目不僅能提升學生的科學素養(yǎng)和實踐能力，還能培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和團隊合作能力。

2.明確目標與任務

在項目開始前，清晰地定義項目目標和任務是確保項目順利開展的基石。這不僅有助于學生明確自己的學習路徑，還能促使其朝著既定的方向努力。在小學科學教學中，教師可依據布魯姆的教育目標分類理論，以及教育心理學、建構主義學習理論和探究式學習理論，將項目目標細化為知識、技能、情感態(tài)度等多個維度，且使其有深度、可操作[9]。第一，在科學觀念上，要確保學生深入理解與項目緊密相關的科學概念、原理和事實。以“信息的交流傳播”教學為例，學生要掌握信息傳播的基本概念、不同傳播工具的特點及其在科學研究中的應用。為此，教師可引導學生借助項目實踐，將抽象的科學知識轉化為具體的操作經驗，理解信息傳播速度、準確性和互動性如何影響科學研究的效率與結果。第二，在科學思維上，學生通過整理信息，在對比分析過程中形成收集、整理和分析數據的能力。第三，在探究實踐上，可應用建構主義學習理論，引導學生通過親手操作來建構新的知識。例如，在制作獨輪車模型的過程中，學生需掌握使用書本和電腦收集信息的技能。第四，在態(tài)度責任上，可充分利用教育心理學的激勵機制，激發(fā)學生對科學知識的學習興趣和好奇心。教師可設計富有挑戰(zhàn)性和趣味性的任務，如探索未知信息傳播方式的效果，引導學生主動探索、學習，以培養(yǎng)學生在面對問題時敢于提出新觀點、新方法的探究精神和創(chuàng)新思維。同時，要引導學生分組合作，如制訂計劃、分配任務、分享資源、討論問題，以此培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和責任意識，使其形成集體榮譽感、歸屬感。

3.制訂計劃與分工

制訂詳細的項目計劃和合理分工是項目順利推進的重要保障。第一，時間規(guī)劃。教師可使用圖表幫助學生規(guī)劃時間，確保每個階段都有明確的時間節(jié)點和任務安排。從教育心理學的角度來看，有效的時間規(guī)劃能幫助學生形成自我調節(jié)能力和元認知技能。通過使用圖表進行時間規(guī)劃，學生還可清晰地了解項目進程，發(fā)展自我監(jiān)控和時間管理能力[10]。建構主義學習理論強調學習是一個主動過程，學習者要主動構建自身知識結構。在規(guī)劃時間過程中，教師可鼓勵學生主動參與制定時間表，基于自身經驗和對任務的理解來安排時間節(jié)點，如將大項目分解為需各個角色負責的若干小任務，或為每個小任務設置明確的截止時間、階段性成果，以此幫助學生理解項目結構，并對自己的學習過程負責。第二。角色分配。教育心理學中的多元智能理論指出，每個學生有不同的智能優(yōu)勢。在項目化學習中，教師可基于學生的多元智能特點，如語言智能、邏輯—數學智能、空間智能等將學生分組，并明確每個成員的角色和職責，以更好地發(fā)揮學生的潛力。建構主義學習理論強調學習的社會性。在角色分配過程中，教師可創(chuàng)造機會讓學生通過小組討論來決定角色分工，這種協(xié)商過程本身就是一個知識建構過程，有助于學生深入理解每個角色的職責和重要性。而探究式學習理論鼓勵學生主動探索和發(fā)現(xiàn)知識，教師可設計一些角色探索活動，讓學生嘗試不同的角色，并反思每個角色對項目的貢獻，以此培養(yǎng)學生的批判性思維和問題解決能力。第三，分工合作。教育心理學中的社會學習理論強調觀察學習和榜樣示范的重要性。在項目化學習中，教師可鼓勵學生通過小組討論制訂詳細的項目計劃，并在實施過程中相互支持、共同解決問題，同時展示優(yōu)秀團隊合作案例，讓學生通過觀察和模仿來提升合作技能。建構主義學習理論強調學習環(huán)境的重要性，教師可營造一個支持性的學習環(huán)境，鼓勵學生在合作過程中自由表達想法、相互質疑和共同探討，以此實現(xiàn)知識的社會性建構。探究式學習理論強調以問題為中心的學習方式，在分工合作中，教師可引導學生將遇到的合作問題轉化為探究主題。例如，在“信息的交流傳播”項目中，可設立資料收集員、模型制作員、匯報展示員等角色，使學生在自己擅長的領域作出更大貢獻，并從其他成員身上學到新的知識和技能。

4.項目實施與探究

項目實施是項目化學習的核心環(huán)節(jié)，也是提升學生實踐能力、培養(yǎng)其創(chuàng)新思維的關鍵階段。為此，教師要提供必要的指導和支持，確保學生順利完成項目任務。第一，實踐操作。教育心理學的認知發(fā)展理論指出，具體操作經驗對學生的認知發(fā)展至關重要，建構主義學習理論強調“學習即建構”。因此，在項目實施階段，教師可引導學生根據本組制訂的計劃，開展實地調查、查閱資料、實驗操作等實踐活動。例如，在“信息的交流傳播”項目中，教師可應用探究式學習理論，鼓勵學生記錄自己在收集制作獨輪車模型相關信息和實際操作中的發(fā)現(xiàn)、疑問，并比較不同信息來源的優(yōu)缺點，使學生在親身體驗不同信息傳播方式特點的過程中對信息傳播進行深入理解。第二，問題導向。提出問題、設計實驗、收集數據和分析結果，是探究式學習理論的核心要素。例如，在“信息的交流傳播”項目中，學生可通過比較書本和電腦在信息獲取速度、信息容量等方面的差異，探討不同信息傳播工具對模型制作效率的影響。教師還可應用建構主義理論引導學生探究相應問題，如“使用書本和電腦收集信息，哪種方式更快？為什么”“電子信息、紙質信息在儲存和檢索方面有何不同”“如何評估不同來源信息的可靠性”等。這可促使學生主動思考、分析和比較不同信息傳播方式的特點，從而形成對信息傳播的系統(tǒng)認知。第三，指導幫助。根據維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論，在項目實施過程中，教師要給予學生必要的指導和支持，幫助學生解決遇到的問題，并鼓勵其創(chuàng)新思維，嘗試新的方法，不斷突破自我。例如，在“信息的交流傳播”項目中，教師可設計各種開放性問題讓學生討論，如“假如沒有互聯(lián)網，我們能否快速獲得大量信息”等，并鼓勵學生提出創(chuàng)新性的信息傳播方式，以此激活學生的思維，培養(yǎng)學生的問題解決能力和批判性思維。

5.成果展示與反思

成果展示是項目化學習的重要總結階段。在教學中，教師可組織成果展示會或展覽會等形式的活動，讓學生以口頭匯報、實物展示、PPT演示等方式，分組展示自己的模型、報告或文稿等成果。在展示過程中，學生可分享自己的經驗和心得體會，與同學、教師交流互動，并從他人的評價中獲得反饋和啟發(fā)。例如，在“信息的交流傳播”項目中，學生可展示自己制作的獨輪車模型或對比兩種信息傳播方式的效果。同時，教師要建立多元化的評價體系，包括學生的自我評價、同伴評價以及教師評價，讓學生全面了解自己的學習成效和成長。反思是項目化學習的最后一環(huán)，也是重要的一環(huán)。在教學中，教師可引導學生以反思日志、小組討論等方式，運用批判性思維審視項目執(zhí)行過程中的得失和經驗教訓，并提出改進意見和建議，以此培養(yǎng)學生的批判性思維和自我反思意識。

四、結語

總之，項目化學習應用于小學科學教學中，有助于學生對科學知識的理解，構建完整知識體系，有助于培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作與溝通能力和信息素養(yǎng)。項目化學習是一個系統(tǒng)工程，教師可通過精心設計項目、明確學習目標、合理分工合作、有效實施探究、展示成果并反思等策略，為學生提供一個充滿挑戰(zhàn)和探索的學習環(huán)境。這不僅有助于學生掌握必要的科學知識和技能，還有助于培養(yǎng)學生的批判性思維、問題解決能力和終身學習能力，為其未來發(fā)展奠定堅實基礎。

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Exploration of the Application of Project-based Learning in Primary School Science Teaching

Luo Lijun

（Fujian Province Sanming City Sanyuan District Huming Primary School， Sanming 365000， China）

Abstract： Project-based learning is a student-centered teaching model that drives students to actively explore and collaborate through problem driven learning. Its theoretical foundations include educational psychology， constructivist learning theory， and inquiry based learning theory. The application of project-based learning in primary school science teaching helps students deepen their understanding of knowledge， enhance their practical and innovative abilities， teamwork and communication skills， information literacy， and build a knowledge system. The article explores the application strategies of project-based learning in primary school science teaching through the case of the "Communication and Dissemination of Information" project， from the aspects of project selection， clear goals， planned division of labor， implementation exploration， and achievement display， in order to provide methodological references for primary school science teaching.

Key words： project-based learning； primary school science； educational psychology； constructivist learning theory； exploratorylearningtheory