〔摘" "要〕" 本文聚焦于“制作運(yùn)載小船”項(xiàng)目,深入剖析基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)與初中物理教學(xué)銜接策略。通過分析相關(guān)教學(xué)內(nèi)容及制作過程中暴露的問題,有針對性地提出銜接策略,旨在促進(jìn)學(xué)生小初學(xué)習(xí)的過渡,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。同時,本文通過豐富的案例細(xì)節(jié)和深入的理論應(yīng)用,為實(shí)際教學(xué)提供了有益參考。
〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué);項(xiàng)目式學(xué)習(xí);初中物理;教學(xué)銜接
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)" 11" " 070-003
一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)與初中物理教學(xué)銜接策略探究的重要性
隨著科學(xué)教育的不斷發(fā)展,小學(xué)科學(xué)與初中物理教學(xué)的銜接越來越重要。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以項(xiàng)目為載體,以實(shí)踐為主要體現(xiàn)方式的教學(xué)方式。它區(qū)別于以往的教學(xué)模式,以其綜合性和實(shí)踐性為兩者的銜接搭建了重要平臺。以“制作運(yùn)載小船”為具體實(shí)例展開探究,能夠發(fā)現(xiàn)不同學(xué)段的學(xué)生在知識、思維能力等方面存在銜接的要點(diǎn),有助于教師優(yōu)化教學(xué)路徑,幫助學(xué)生逐步構(gòu)建完整的科學(xué)認(rèn)知體系,順利實(shí)現(xiàn)從小學(xué)科學(xué)到初中物理學(xué)習(xí)的過渡。
二、小學(xué)科學(xué)與初中物理關(guān)于“船”的教學(xué)內(nèi)容分析
(一)小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容
在小學(xué)科學(xué)課程中,“船”的相關(guān)內(nèi)容多側(cè)重于直觀地觀察與體驗(yàn)。例如,學(xué)生認(rèn)識不同類型的船,觀察各種船的特點(diǎn)與功能,通過用橡皮泥和鋁箔紙等材料制作小船觀察其沉浮情況,感受浮力的存在,初步理解材料、船的形狀與浮力的關(guān)系等。這些內(nèi)容旨在培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象的好奇心與觀察力,建立基本的科學(xué)概念。
(二)初中物理教學(xué)內(nèi)容
初中物理對“船”的探索更為深入與系統(tǒng)。在力學(xué)方面,深入分析浮力與排開水體積的關(guān)系,運(yùn)用阿基米德原理精確計(jì)算浮力大小等;從流體力學(xué)角度,研究船航行時水對船的阻力以及船的形狀設(shè)計(jì)如何減少阻力,涉及壓強(qiáng)、流速等概念;還有探討船的動力系統(tǒng)與能量轉(zhuǎn)化原理,如帆船的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為船的動能等。初中物理主要強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和解決問題能力。
三、在“制作運(yùn)載小船”項(xiàng)目實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的問題
(一)學(xué)生知識體系不完善和應(yīng)用欠缺引發(fā)的問題
對浮力認(rèn)知不到位,致使小船載重量達(dá)不到預(yù)期。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的小船載重測試中,要求小船承載200克貨物抵達(dá)目的地,然而眾多學(xué)生的小船載重量未能達(dá)標(biāo)。這主要?dú)w因于小學(xué)生對浮力的理解較為膚淺,在設(shè)計(jì)與制作小船時,難以憑借對浮力的認(rèn)知精確預(yù)估并充分利用浮力確定適宜的載重量。由于對浮力原理及其影響因素等缺乏深入認(rèn)識,學(xué)生在挑選材料、規(guī)劃船型及設(shè)計(jì)底面積構(gòu)造時,無法做出合理布局,最終導(dǎo)致小船實(shí)際承載能力與預(yù)期存在差距。
重心與穩(wěn)定性處理不當(dāng),導(dǎo)致小船容易側(cè)翻。從力學(xué)的平衡理論可知,物體的重心位置影響其穩(wěn)定性。學(xué)生在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中未系統(tǒng)掌握物體重心與穩(wěn)定性的關(guān)系,因此在“制作運(yùn)載小船”項(xiàng)目里,難以在設(shè)計(jì)中合理安排船的重心位置。當(dāng)小船載重或受到輕微外力干擾時,因重心不穩(wěn)而極易發(fā)生側(cè)翻現(xiàn)象,影響小船的安全性。
(二)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣匱乏與主動性缺失導(dǎo)致的問題
對理論知識缺乏興趣導(dǎo)致無法將其應(yīng)用到實(shí)際情境中。根據(jù)現(xiàn)代教育心理學(xué)中的學(xué)習(xí)動機(jī)理論,內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有著關(guān)鍵影響。學(xué)生在學(xué)習(xí)教科版科學(xué)五年級下冊第二單元“船的研究”中,對浮力、重心等理論知識不感興趣,對知識內(nèi)容理解不透徹,致使在實(shí)踐過程中無法將這些知識巧妙運(yùn)用到小船的設(shè)計(jì)與制作中,知識與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。
學(xué)生的主動性缺失,限制了學(xué)生能力的發(fā)展。由于缺乏內(nèi)在學(xué)習(xí)興趣的驅(qū)動,依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,在面對小船載重量不足等問題時,他們很少主動深入思考解決方案,而是等待著教師的指導(dǎo),從而限制了自身解決問題能力和創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。
四、“制作運(yùn)載小船”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)與初中物理教學(xué)銜接的策略
(一)知識體系的整合與深化
梳理知識體系,搭建知識的橋梁。依據(jù)認(rèn)知發(fā)展理論,學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展是一個從具體到抽象、從簡單到復(fù)雜的循序漸進(jìn)的過程。因此,教師應(yīng)先系統(tǒng)梳理小學(xué)科學(xué)與初中物理關(guān)于“船”的知識內(nèi)容。在小學(xué)階段,學(xué)生已經(jīng)初步了解了船的類型、浮沉現(xiàn)象等。進(jìn)入初中物理階段,則需要進(jìn)一步深化對浮力的理解,掌握浮力概念、原理及相關(guān)公式的推導(dǎo)。教師應(yīng)構(gòu)建一條從粗略到嚴(yán)謹(jǐn)、從具體形象認(rèn)識到探索本質(zhì)規(guī)律、從定性認(rèn)識到定量分析規(guī)律的知識鏈條。
引入浮力的概念。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的情境中,學(xué)生測試小船載重量時發(fā)現(xiàn),部分小船未能達(dá)到預(yù)期載重量,出現(xiàn)易于下沉的狀況。究其根源,是學(xué)生對浮力概念的理解不夠深入?;诖耍處熥寣W(xué)生仔細(xì)觀察對比各類小船的差異,并提問:“這些船為什么有的能輕松漂浮,有的卻容易下沉呢?現(xiàn)象背后隱藏著怎樣的科學(xué)原理?”通過這樣的問題引發(fā)學(xué)生思考,進(jìn)而自然地引出初中物理的浮力概念。隨后教師進(jìn)一步讓學(xué)生親手按壓不同大小可浮于水面的小船,使學(xué)生在真實(shí)情境中直觀地感受到浮力的存在以及浮力的大小與物體浸入水中的體積有關(guān),加深學(xué)生對浮力概念的理解及影響因素的認(rèn)識,為后續(xù)提升小船載重量和在初中物理課中深入學(xué)習(xí)浮力知識筑牢根基。
針對小船容易側(cè)翻的問題,教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)是重心位置不合理導(dǎo)致穩(wěn)定性欠佳所致。隨即,教師組織學(xué)生觀察和深入對比使用相同材料制作的小船,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)底部面積較大、形狀較為規(guī)則的小船往往具有更大的浮力和更好的穩(wěn)定性。然后組織學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)與驗(yàn)證,讓學(xué)生了解,擴(kuò)大底部接觸面、降低質(zhì)量分布情況有利于保持船的穩(wěn)定性,從而實(shí)現(xiàn)對知識的自主構(gòu)建和深化理解。
(二)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣提高學(xué)習(xí)主動性
創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)法。新課標(biāo)指明了科學(xué)學(xué)科與現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)系,要求教師創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生在生活中進(jìn)行科學(xué)探究,將抽象的知識融入生動有趣的情境中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在“制作運(yùn)載小船”項(xiàng)目中,可以以古代航海冒險故事為例,給學(xué)生講述各種船的造型和結(jié)構(gòu)功能等。在講述過程中,還可設(shè)置一些與船相關(guān)的科學(xué)問題,如“鄭和的船隊(duì)在茫茫大海中如何利用風(fēng)力航行?”“為什么船能浮在水面上?”依據(jù)問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論,這些問題能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心,驅(qū)動他們主動探索船的結(jié)構(gòu)、動力等知識,激發(fā)其內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī),幫助他們更深入地了解船的物理知識。
舉行小組競賽活動。舉行競賽活動是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的有效方式。在這次項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動中,教師舉辦“小船載重比賽活動”,先讓學(xué)生明確比賽任務(wù),然后向?qū)W生詳細(xì)介紹競賽規(guī)則和評價指標(biāo),包括載重量、穩(wěn)定性等多個維度。學(xué)生小組交流討論并進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作。在這一過程中,除了要求學(xué)生能熟練應(yīng)用所學(xué)物理知識優(yōu)化小船的性能,同時還要求學(xué)生具備靈活的思維以及解決問題的能力。例如,為了提高載重量,小組學(xué)生需要根據(jù)前面所學(xué)的浮力知識,選擇合適的材料以確保船在承載重物時仍能漂??;為了增加航行速度,學(xué)生會根據(jù)船身的形狀對水的阻力影響而嘗試選擇流線型;為了增強(qiáng)穩(wěn)定性,會探討如何合理調(diào)整船的底面積和重心位置等。在競爭激勵機(jī)制下,學(xué)生們滿懷熱情,積極主動查閱資料,全力回顧所學(xué)知識,并巧妙地將其融入小船的設(shè)計(jì)制作中,大大地提高了學(xué)習(xí)的主動性。
自主探究實(shí)踐?!读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出立足學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。核心素養(yǎng)包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等方面。其中,探究實(shí)踐鼓勵學(xué)生自主提出問題、進(jìn)行假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、分析證據(jù)并得出結(jié)論,這也是提高學(xué)習(xí)主動性的重要環(huán)節(jié)。例如,有學(xué)生提出改變船身的形狀會影響船航行的速度,為了驗(yàn)證結(jié)論,學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過制作不同形狀的小船并讓其在水中航行,觀察小船在水中的航行速度,記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。這種自主探究的過程不僅加深了學(xué)生對物理知識的理解,還培養(yǎng)了他們的科學(xué)思維和實(shí)踐能力。
(三)學(xué)生思維能力培養(yǎng)的連貫性
形象思維到抽象思維的過渡,注重思維的連貫性。小學(xué)生對船的認(rèn)識主要基于形象思維,通過觀察船的外觀、浮沉現(xiàn)象等直觀感受獲取知識。而初中物理則要求學(xué)生具備一定的抽象思維能力,能夠理解和運(yùn)用物理概念、原理進(jìn)行分析和計(jì)算。在“制作運(yùn)載小船”的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)從形象思維到抽象思維的過渡。例如,以船浮于水面這一人們熟悉的現(xiàn)象為切入點(diǎn),闡述浮力的概念。在講解過程中,通過壓一壓小船,引導(dǎo)學(xué)生分析船受到的力,進(jìn)而逐步導(dǎo)出浮力的概念。隨后通過對比觀察和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的深入剖析,讓學(xué)生知道浮力與浸入水中的體積之間的內(nèi)在聯(lián)系。在這個過程中,教師還可以利用視頻、動畫等教學(xué)手段,幫助學(xué)生將抽象的浮力概念形象化,加深其理解,從而逐漸培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。
提升邏輯思維能力。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生需要明確問題、制定和實(shí)施方案、測試、評估與改進(jìn)等步驟,這對學(xué)生邏輯思維能力有較高的要求。因此,教師要通過設(shè)計(jì)一系列邏輯問題以加強(qiáng)對學(xué)生的邏輯思維訓(xùn)練。例如,在完成設(shè)計(jì)方案后,通過組間論證,比較各組方案的可行性,學(xué)習(xí)其他組的優(yōu)點(diǎn)和指出不足之處,不斷質(zhì)疑并修改完善等方式,提高學(xué)生的邏輯推理能力,從而確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。在測試小船可以運(yùn)載多少貨物時,引導(dǎo)學(xué)生通過記錄分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),運(yùn)用歸納推理的方法,從多個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中總結(jié)出哪種小船能承載最多的貨物,進(jìn)而改進(jìn)自己的小船。通過不斷訓(xùn)練,能夠提升學(xué)生的邏輯思維能力,為其在后續(xù)的物理學(xué)習(xí)中進(jìn)行邏輯分析和解決問題奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。創(chuàng)新思維是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)不可或缺的一種能力。為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,在“制作運(yùn)載小船”的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,教師鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新進(jìn)行小船設(shè)計(jì),不局限于船的傳統(tǒng)造型和結(jié)構(gòu),嘗試使用新的材料設(shè)計(jì)小船的造型,激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維,打破思維定式的束縛。同時,組織設(shè)計(jì)方案分享會,讓每個小組的學(xué)生展示自己的創(chuàng)意設(shè)計(jì),說明自己的設(shè)計(jì)思路,其他學(xué)生可以提出問題和建議,在交流分享中思維碰撞,激發(fā)更多的創(chuàng)新靈感。最后,教師進(jìn)行評價,對學(xué)生的設(shè)計(jì)給予充分肯定與鼓勵,讓學(xué)生感受到創(chuàng)新的樂趣,從而更積極地投入到創(chuàng)新實(shí)踐中。
綜上所述,在“制作運(yùn)載小船”的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,通過實(shí)施知識整合與深化、激發(fā)興趣與主動性、思維能力的培養(yǎng)與連貫等教學(xué)銜接策略,能夠讓學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)從小學(xué)科學(xué)到初中物理學(xué)習(xí)的平穩(wěn)過渡。在此過程中,學(xué)生不僅能夠?qū)W習(xí)和整合本單元中關(guān)于船的各種知識,還可以培養(yǎng)探究實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維能力和科學(xué)素養(yǎng)能力,為初中物理的深入學(xué)習(xí)贏得良好的開端。
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