小學(xué)科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用項目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實踐研究

摘 要：隨著新課程改革的推進，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)已成為基礎(chǔ)教育的重要目標(biāo)之一。項目式學(xué)習(xí)作為一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，能夠有效提升學(xué)生的參與度和自主學(xué)習(xí)能力。通過實踐研究，探討在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用項目式學(xué)習(xí)的有效性，分析其對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的影響，并提出相應(yīng)的教學(xué)建議。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；項目式學(xué)習(xí)；科學(xué)素養(yǎng)

作者簡介：關(guān)曉勇（1996—），女，吉林大學(xué)附屬小學(xué)。

科學(xué)素養(yǎng)是指個體運用科學(xué)知識、技能和方法解決實際問題的能力。小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵期，項目式學(xué)習(xí)作為一種新穎的教學(xué)模式，強調(diào)通過實際項目的開展來促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)［1］。本文旨在研究項目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，分析其對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的影響。

一、研究意義

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出項目式學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑之一，為小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)模式提供了新的實踐途徑，對教師打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的約束，以及學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的養(yǎng)成具有重要的指導(dǎo)作用［2］。學(xué)生獲取項目主動權(quán)后，在教師的引導(dǎo)和協(xié)助下，自行建構(gòu)獨立的學(xué)習(xí)項目，教師要將探索項目的主動權(quán)交至學(xué)生手中，讓學(xué)生了解整個項目的流程及每一環(huán)節(jié)的項目要求，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)素養(yǎng)［3］。

二、研究價值

根據(jù)項目式學(xué)習(xí)所具有的自主性、開放性和實踐性等特質(zhì)，結(jié)合以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心要務(wù)的科學(xué)課程內(nèi)容，使學(xué)生充分理解科學(xué)在生活中的實際應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力，主動對問題進行研究和實踐，充分培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生的個人優(yōu)勢和特長在解決實際問題的過程中得到發(fā)展，充分促進學(xué)生創(chuàng)造力和科學(xué)素養(yǎng)的提升［4］。

三、項目式學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)

（一）建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

項目式學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)深深根植于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。建構(gòu)主義強調(diào)學(xué)習(xí)者主動參與知識構(gòu)建的過程，認(rèn)為學(xué)習(xí)不是簡單的信息傳遞，而是學(xué)生通過與環(huán)境互動、合作探索和解決實際問題獲得知識的過程。項目式學(xué)習(xí)正是通過真實世界的問題引導(dǎo)學(xué)生進行實踐，促進他們的主動學(xué)習(xí)和深度理解。這一過程強調(diào)社會互動在知識建構(gòu)中的重要性，通過團隊合作，學(xué)生不僅加深了對知識的理解，還培養(yǎng)了溝通和協(xié)作能力。

（二）探究學(xué)習(xí)理論

探究學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生通過主動參與、提問和探索，深度理解和建構(gòu)知識。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法不同，探究學(xué)習(xí)鼓勵學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)問題，并在解決這些問題的過程中構(gòu)建知識。在項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過選擇和研究與現(xiàn)實生活相關(guān)的項目，主動探索課題，制訂計劃，收集和分析信息。這種學(xué)習(xí)方式不僅培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考和解決問題的能力，還促進了他們批判性思維的形成。學(xué)生在解決實際問題時，面臨著真實的挑戰(zhàn)，從而激發(fā)出更強烈的學(xué)習(xí)興趣和動力。

（三）多元智能理論

項目式學(xué)習(xí)也受到多元智能學(xué)習(xí)理論的啟發(fā)，該理論強調(diào)個體在多種智能方面的差異與獨特性。根據(jù)多元智能理論，學(xué)生的智能發(fā)展不僅體現(xiàn)在傳統(tǒng)的語言和邏輯智能方面，還體現(xiàn)在音樂、動覺、空間、人際、內(nèi)省等多種智能領(lǐng)域。在項目式學(xué)習(xí)中，教師可以設(shè)計豐富多樣的項目，以滿足不同學(xué)生的智能發(fā)展需要，激勵學(xué)生運用自己的優(yōu)勢智能進行創(chuàng)造性思考和實際操作。此外，項目式學(xué)習(xí)的合作性質(zhì)使學(xué)生能夠在小組中實現(xiàn)智能互補，利用團隊成員的不同能力來完成任務(wù)。這種互動不僅能增強學(xué)習(xí)效果，還能幫助學(xué)生學(xué)會尊重和欣賞他人。綜上，項目式學(xué)習(xí)與多元智能理論的結(jié)合為促進學(xué)生個性化學(xué)習(xí)與全面發(fā)展提供了有效的途徑。

（四）情境學(xué)習(xí)理論

情境學(xué)習(xí)理論是項目式學(xué)習(xí)的重要理論基礎(chǔ)之一，強調(diào)學(xué)習(xí)應(yīng)發(fā)生在具體的社會和文化情境中。該理論認(rèn)為，知識并不是孤立存在的，而是與特定的環(huán)境、活動和社會互動緊密相關(guān)。因此，學(xué)習(xí)過程不僅僅是信息的傳遞，還包括對知識的應(yīng)用和意義的構(gòu)建。在項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過參與實際項目，置身于真實的情境中，與同伴、教師和社區(qū)成員進行互動。這種真實的學(xué)習(xí)環(huán)境使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用于實際，從而提升他們的綜合素質(zhì)。此外，情境學(xué)習(xí)鼓勵學(xué)生在解決實際問題的過程中進行反思和評估，促進他們對所學(xué)內(nèi)容的深層理解。例如，在一個關(guān)于環(huán)境保護的項目中，學(xué)生可能需要與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)合作，進行調(diào)研和數(shù)據(jù)收集，提出可行的環(huán)保方案。這不僅有助于學(xué)生掌握相關(guān)知識，還讓他們體驗到真實世界中的挑戰(zhàn)與合作，培養(yǎng)他們的批判性思維、創(chuàng)造力和社會責(zé)任感。通過這種方式，情境學(xué)習(xí)理論強調(diào)了學(xué)習(xí)的實時性和相關(guān)性，使學(xué)生能夠在真實情境中積極參與，提升學(xué)習(xí)效果。

四、項目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的實施——以“太陽能汽車”為例

隨著可再生能源的普及，太陽能作為一種綠色能源越來越受到關(guān)注。制作太陽能汽車不僅可以讓學(xué)生了解太陽能的概念，還能培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)、實踐能力和團隊合作精神。“太陽能汽車”項目的主要內(nèi)容為學(xué)生自主設(shè)計和制作太陽能汽車的實踐活動，旨在促進他們對科學(xué)知識的應(yīng)用與理解。

步驟一：項目啟動

學(xué)生通過觀看與太陽能汽車相關(guān)的視頻，激發(fā)自身對太陽能的興趣和好奇心。教師組織學(xué)生討論太陽能的來源、應(yīng)用以及其環(huán)保意義。

步驟二：設(shè)計與規(guī)劃

學(xué)生分成若干小組，每組4—5人，共同討論設(shè)計思路，制訂項目計劃，包括汽車模型的設(shè)計圖、使用的材料清單、工作分工和時間安排。

步驟三：材料準(zhǔn)備

教師向?qū)W生介紹可能用到的材料：太陽能板、電機、小車底盤（可以用廢舊材料制作）、輪子、軸等。學(xué)生在小組內(nèi)部協(xié)商，收集和準(zhǔn)備所需材料。

步驟四：制作

在教師的指導(dǎo)下，小組成員共同動手制作太陽能汽車模型，組裝底盤，連接電機和太陽能板，確保電路連接正確，測試各部分功能。各組對制作好的汽車進行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題并進行修改。

步驟五：測試與展示

在操場或教室進行車輛測試，觀察其行駛情況，記錄速度和運行效果。各組展示自己的太陽能汽車，介紹設(shè)計理念、制作過程以及測試結(jié)果，可以采用海報、PPT等方式進行匯報。

通過“太陽能汽車”項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了科學(xué)知識，還在實踐中增強了動手能力和團隊協(xié)作能力，提升了解決問題的能力，為將來的學(xué)習(xí)和生活打下了良好的基礎(chǔ)。在未來的教學(xué)中，教師可以繼續(xù)探索與可再生能源相關(guān)的項目，拓寬學(xué)生的視野，豐富他們的實踐經(jīng)驗。

五、實踐研究的結(jié)果與分析

（一）實施效果

研究顯示，在項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生對科學(xué)知識的理解和應(yīng)用能力有顯著提升。通過實踐和探究，學(xué)生能夠更好地掌握科學(xué)概念，將所學(xué)的科學(xué)知識應(yīng)用于實際問題中，如設(shè)計小實驗或進行環(huán)境調(diào)查，從而提升了實踐能力。

（二）學(xué)生參與度

項目式學(xué)習(xí)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在項目式學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生表現(xiàn)出較高的積極性和主動性，愿意主動探究和參與討論。通過小組合作，學(xué)生在項目式學(xué)習(xí)中增強了溝通和協(xié)作能力，形成了良好的團隊合作精神。

（三）科學(xué)素養(yǎng)

項目式學(xué)習(xí)促進了學(xué)生批判性和創(chuàng)造性思維的發(fā)展。通過提出問題、設(shè)計實驗和分析結(jié)果，學(xué)生學(xué)會了如何科學(xué)地思考和解決問題。學(xué)生在項目式學(xué)習(xí)中掌握了科學(xué)探究的方法，包括觀察、實驗、數(shù)據(jù)記錄和分析等基本技能，增強了對科學(xué)研究過程的理解。

（四）教師反饋

項目式學(xué)習(xí)也促進了教師的教學(xué)反思和教學(xué)實踐創(chuàng)新。部分教師指出，實施項目式學(xué)習(xí)需要更多的時間和資源投入，如在項目設(shè)計、材料準(zhǔn)備和時間安排上，教師需要不斷提升自身的指導(dǎo)能力和專業(yè)素養(yǎng)，才能適應(yīng)這種教學(xué)方式。

（五）跨學(xué)科知識整合

項目式學(xué)習(xí)通常需要跨學(xué)科的知識支持。研究顯示，學(xué)生在科學(xué)項目中能夠自然地結(jié)合數(shù)學(xué)、藝術(shù)和社會科學(xué)等知識，獲得全面的學(xué)習(xí)體驗。

（六）成長與發(fā)展

許多學(xué)生在參與項目式學(xué)習(xí)后，自信心顯著增強。他們意識到自己的想法和實踐能夠收獲實際成果，從而更敢于嘗試新事物。

實踐研究結(jié)果表明，小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實踐能力和合作精神等方面都有積極影響。然而，實施項目式學(xué)習(xí)也面臨諸多挑戰(zhàn)，特別是在時間、資源和教師專業(yè)發(fā)展方面。因此，未來需要進一步探索有效的教學(xué)策略和支持體系，以提升項目式學(xué)習(xí)的效果［5］。

六、問題改進建議

在小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)的實踐研究中，盡管取得了一些積極成果，但仍然存在時間和資源不足、教師專業(yè)發(fā)展不足、學(xué)生參與度參差不齊、評價體系缺乏、跨學(xué)科整合不夠等問題。針對這些問題，提出以下改進建議。

（一）加強教師培訓(xùn)

為了更有效地推動項目式學(xué)習(xí)的實施，教師需要系統(tǒng)掌握項目式學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)與實踐方法。定期舉辦培訓(xùn)工作，可以為教師提供有關(guān)項目設(shè)計、管理和評估的專業(yè)指導(dǎo)，幫助他們了解如何創(chuàng)建真實、富有挑戰(zhàn)性的項目。此外，培訓(xùn)還應(yīng)包括如何引導(dǎo)學(xué)生進行有效的探究和反思，以提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（二）建立多元評價體系

傳統(tǒng)的單一評價方式無法全面反映學(xué)生在項目中的表現(xiàn)和進步，因此，建立一個多元評價體系是一項重要的教學(xué)改進舉措。首先，多元評價體系應(yīng)結(jié)合形成性評價與總結(jié)性評價，關(guān)注學(xué)生在整個項目過程中的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和進步。形成性評價注重學(xué)生的反饋，鼓勵學(xué)生自我反思與同伴互評，以增強他們的學(xué)習(xí)主動性和責(zé)任感。其次，評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)多樣化，不僅要關(guān)注最終成果，還應(yīng)重視學(xué)生在項目學(xué)習(xí)過程中的能力發(fā)展情況，包括合作能力、批判性思維、創(chuàng)意思維和解決問題的能力。最后，引入多種評價方式，如自評、互評、教師評價和家長反饋，進一步豐富評價維度，確保評價全面、客觀。

（三）跨學(xué)科合作

在項目式學(xué)習(xí)過程中，跨學(xué)科合作是提升項目深度和廣度的重要因素。學(xué)校應(yīng)鼓勵不同學(xué)科教師之間的合作，定期組織跨學(xué)科的教師培訓(xùn)與交流活動，以促進教師們分享各自的教學(xué)理念、方法和經(jīng)驗。通過共同設(shè)計跨學(xué)科項目，教師能夠更好地整合不同學(xué)科的知識，形成更加豐富和綜合的教學(xué)體系。學(xué)校應(yīng)為跨學(xué)科項目提供必要的資源支持，包括時間、場地和材料。設(shè)立專門的跨學(xué)科項目時間段，使教師和學(xué)生有更多機會進行合作和探索，這樣能夠確保項目的順利進行。學(xué)校還要提供必要的技術(shù)支持和物質(zhì)資源，如實驗室和創(chuàng)客空間，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和團隊合作精神。

七、結(jié)論

項目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，不僅提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，還增強了他們的學(xué)習(xí)興趣和主動性，有助于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。教師應(yīng)進一步探索不同學(xué)科中項目式學(xué)習(xí)的應(yīng)用及其對學(xué)生素養(yǎng)培養(yǎng)的長遠影響，在日常教學(xué)中積極探索項目式學(xué)習(xí)的實施方法，關(guān)注學(xué)生的成長與發(fā)展。

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