〔摘" "要〕" 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是組織科學(xué)課堂教學(xué)的一種方式,也是知識(shí)建構(gòu)、思維發(fā)展的過程性支持系統(tǒng),它要求教師圍繞真實(shí)問題創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境,引領(lǐng)學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中探究科學(xué)現(xiàn)象。本文圍繞項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)課堂上的具體運(yùn)用,探索如何在真實(shí)項(xiàng)目中融合科學(xué)概念、激活學(xué)習(xí)興趣、落實(shí)方法指導(dǎo),整體提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),為小學(xué)科學(xué)課堂的高效化提供實(shí)踐依據(jù)。
〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué);自主學(xué)習(xí);項(xiàng)目式學(xué)習(xí); “理·趣·法”
〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " (2025)19" " 0010-03
在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,“理·趣·法”的教學(xué)理念能為小學(xué)科學(xué)課堂提供清晰的價(jià)值坐標(biāo):所謂“理”,即以科學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)邏輯為引領(lǐng),使學(xué)生在探究中認(rèn)識(shí)科學(xué)規(guī)律;“趣”強(qiáng)調(diào)基于個(gè)體興趣生成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),設(shè)計(jì)富有生命力的學(xué)習(xí)任務(wù)激活學(xué)生認(rèn)知;“法”指向教學(xué)方法、探究策略,是學(xué)生在項(xiàng)目開展過程中實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維可視化的必要條件。三者融合回應(yīng)了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)科實(shí)踐性的強(qiáng)調(diào),也避免了“淺項(xiàng)目式”導(dǎo)致的學(xué)科知識(shí)流于形式的風(fēng)險(xiǎn)。在“理·趣·法”理念的統(tǒng)攝下,小學(xué)科學(xué)課堂能提高科學(xué)性,實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育本質(zhì)的深度回歸。
一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)視角下“理·趣·法”的核心內(nèi)涵
在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)視角下,“理·趣·法”的教學(xué)理念呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)互嵌、功能協(xié)同的特征。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)“以問題為中心、以任務(wù)為載體、以成果為導(dǎo)向”的學(xué)習(xí)組織方式,致力于在真實(shí)情境中實(shí)現(xiàn)學(xué)生的深度參與。
“理”主要體現(xiàn)為科學(xué)知識(shí)的本體屬性,是保證項(xiàng)目任務(wù)合理推進(jìn)的知識(shí)邏輯結(jié)構(gòu)。杜威“經(jīng)驗(yàn)—反思—再組織”的知行循環(huán)理論表明,學(xué)習(xí)活動(dòng)應(yīng)圍繞認(rèn)知對(duì)象的本質(zhì)展開,這要求“理”要嵌入任務(wù)探究的全過程,體現(xiàn)科學(xué)概念的形成性。與此同時(shí),認(rèn)知建構(gòu)主義指出,知識(shí)是在具體活動(dòng)中不斷重組的產(chǎn)物,科學(xué)知識(shí)的“理”應(yīng)在項(xiàng)目任務(wù)的開展中自然浮現(xiàn)。
“趣”主要鏈接認(rèn)知引發(fā)與行動(dòng)投入。維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論強(qiáng)調(diào),個(gè)體學(xué)習(xí)的最佳區(qū)間源于略高于現(xiàn)有水平的挑戰(zhàn)性任務(wù)。建構(gòu)性學(xué)習(xí)理論也指出,學(xué)習(xí)興趣的生成需基于問題的真實(shí)感,使科學(xué)課堂上的“趣”轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)問題探究的認(rèn)知引擎。
“法”是知識(shí)獲得的過程路徑,體現(xiàn)了教學(xué)中的方法指導(dǎo)。布魯納強(qiáng)調(diào)“學(xué)習(xí)的本質(zhì)在于結(jié)構(gòu)與方法的掌握”,科學(xué)方法既是學(xué)習(xí)內(nèi)容,也推動(dòng)著學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)化。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的“法”還涉及信息整理、邏輯表達(dá)思維方式,以提升學(xué)生解決真實(shí)問題的能力?!袄怼とぁしā比卟⒎歉盍汛嬖?,而是貫穿問題生成、任務(wù)推進(jìn)、成果呈現(xiàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。唯有在項(xiàng)目組織中動(dòng)態(tài)整合知識(shí)邏輯與方法引導(dǎo),才能系統(tǒng)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
二、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的“理·趣·法”教學(xué)策略
(一)開門有“趣”:創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目情境激發(fā)學(xué)生興趣
在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,“理”的生成要以情境引發(fā)的方式展開,創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有思維張力的學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生自發(fā)產(chǎn)生認(rèn)知沖動(dòng)。小學(xué)5~6年級(jí)學(xué)生具備初步的系統(tǒng)思維,能夠在操作活動(dòng)中完成因果推理,但其科學(xué)概念尚處于經(jīng)驗(yàn)性理解與系統(tǒng)性認(rèn)知的過渡階段。在這一背景下,教師可創(chuàng)設(shè)與生活聯(lián)系的項(xiàng)目情境,幫助學(xué)生在趣味參與中觸發(fā)“理”的需求,從而幫助學(xué)生自主理解科學(xué)概念。
以教科版科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)《不簡(jiǎn)單的杠桿》為例,教師可以設(shè)計(jì)“撬動(dòng)大石塊”項(xiàng)目,并將“考古遺址中如何搬動(dòng)巨石”作為引入情境。為此,教師可以播放一段展示古代人力建造遺址的短視頻,展現(xiàn)原始社會(huì)的人們?nèi)绾卫煤?jiǎn)單工具移動(dòng)巨石。隨后,教師提出探究性問題:“在沒有吊車和電力設(shè)備的過去,人類是如何搬動(dòng)幾百公斤的大石塊的?”緊接著布置任務(wù)情境:將教室一角模擬成“石塊搬運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)”,要求學(xué)生僅使用木板、小石塊等簡(jiǎn)易材料來設(shè)計(jì)搬運(yùn)方案。該情境具備任務(wù)驅(qū)動(dòng)、工具限定特征,可以激活學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn),引領(lǐng)其進(jìn)入“如何撬動(dòng)”與“如何移動(dòng)”的主動(dòng)思考狀態(tài)。在觀察過程中,學(xué)生不斷激活對(duì)“借力”這一知識(shí)的認(rèn)知興趣,為后續(xù)“理”的引出和“法”的滲透奠定動(dòng)因基礎(chǔ),真正達(dá)到“開門有趣”的教學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)。
(二)拋題引“理”:引導(dǎo)項(xiàng)目路徑建構(gòu)科學(xué)概念
1.建構(gòu)“概念”“規(guī)律”“法則”的認(rèn)知體系
學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中逐步完成問題提出、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)調(diào)整與結(jié)果歸納,能夠自主參與到科學(xué)概念、規(guī)律與法則的建構(gòu)中,形成以探究行為為基礎(chǔ)的認(rèn)知體系。教學(xué)應(yīng)基于這些特點(diǎn),以核心概念為牽引設(shè)計(jì)項(xiàng)目路徑,利用情境中的真實(shí)問題不斷追問“為什么”,引導(dǎo)學(xué)生在操作過程中觸發(fā)“理”的生發(fā)機(jī)制。教學(xué)過程還要體現(xiàn)概念的生成性,統(tǒng)籌規(guī)律的提煉性,最終促成學(xué)生在“做中思”與“思中構(gòu)”中完成認(rèn)知轉(zhuǎn)化。
教師圍繞“如何輕松撬起重物”的真實(shí)情境設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù),將問題集中于“怎樣更省力地移動(dòng)大石塊”。隨后,學(xué)生帶著明確的操作目標(biāo)進(jìn)入項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),自主選擇木棍、小石塊與支點(diǎn)位置,利用多種組合方式推動(dòng)重物。在操作過程中,學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)支點(diǎn)位置變化帶來的用力差異,記錄不同方案所用的力氣大小。在分析的基礎(chǔ)上,教師進(jìn)一步提出問題:“支點(diǎn)距離改變后,為什么用力會(huì)改變?”學(xué)生在對(duì)比分析中,總結(jié)出“支點(diǎn)越靠近阻力點(diǎn),所需用力越小”的規(guī)律。教師引導(dǎo)學(xué)生將這一規(guī)律上升為“杠桿省力規(guī)律”,明確“省力杠桿”的本質(zhì)條件,進(jìn)而利用構(gòu)圖、記錄的方式幫助學(xué)生形成立體化認(rèn)知。在此項(xiàng)目路徑中,“杠桿的組成”“支點(diǎn)位置與省力關(guān)系”“杠桿原理”有機(jī)融入問題驅(qū)動(dòng)的任務(wù)實(shí)施中,在認(rèn)知體驗(yàn)中自然生成“理”,實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力的雙重生成目標(biāo)。
2.傳授“比較”“控制”“推理”的思維方式
科學(xué)概念的建構(gòu)主要依賴于任務(wù)引導(dǎo)以及貫穿系統(tǒng)的思維訓(xùn)練,是“比較”“控制”“推理”等理性思維策略的顯性化運(yùn)用?!袄怼钡慕?gòu)實(shí)質(zhì)上是學(xué)生在真實(shí)任務(wù)中不斷識(shí)別變量、分析因果。因此,教師應(yīng)該針對(duì)學(xué)生在項(xiàng)目執(zhí)行過程中暴露出的認(rèn)知疑問,強(qiáng)化其“操作有依據(jù)、判斷有標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)論可解釋”的意識(shí),引導(dǎo)學(xué)生在不斷地比較中發(fā)現(xiàn)模式、總結(jié)規(guī)律,從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)“理”的真實(shí)建構(gòu)。
教師利用“如何更省力地撬起重物”的任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生開展項(xiàng)目探究,要求學(xué)生以“支點(diǎn)位置”為變量設(shè)計(jì)多組撬動(dòng)實(shí)驗(yàn),并要求每組在表格中記錄施力難度、石塊移動(dòng)距離與支點(diǎn)設(shè)置之間的關(guān)系。為幫助學(xué)生形成更加有效的比較視角,教師明確任務(wù)要求:在保持撬棍與重物不變的情況下,只改變支點(diǎn)位置,觀察是否有明顯的力感變化。學(xué)生在操作中發(fā)現(xiàn)不同支點(diǎn)需要不同的用力大小,教師鼓勵(lì)學(xué)生在同一控制條件下完成對(duì)比,并標(biāo)記出“用力點(diǎn)—支點(diǎn)—阻力點(diǎn)”的位置。過程中,教師追問:“這一組與上一組相比,變化了什么?”“你怎么判斷哪個(gè)更省力?”帶領(lǐng)學(xué)生形成變量控制意識(shí)。接著,學(xué)生做出初步解釋,用“因?yàn)椤浴钡木涫矫枋鲎约旱耐评磉^程,將經(jīng)驗(yàn)性判斷轉(zhuǎn)化為因果性分析。部分學(xué)生提出“支點(diǎn)越靠近阻力點(diǎn)越省力”的觀點(diǎn),最終總結(jié)出“省力杠桿”的作用特點(diǎn)。
(三)嵌“法”于行:貫通項(xiàng)目實(shí)踐培育科學(xué)方法
1.掌握“控制變量”“假設(shè)驗(yàn)證”基本方法
“理”的建構(gòu)依賴于學(xué)生在項(xiàng)目探究中的真實(shí)經(jīng)歷,科學(xué)“法”的嵌入便是保障這一過程有序推進(jìn)的重要支架。作為科學(xué)思維方式的基礎(chǔ)組成,“控制變量”“假設(shè)驗(yàn)證”等方法服務(wù)于具體的實(shí)驗(yàn)操作,能在認(rèn)知層面幫助學(xué)生厘清變量關(guān)系,使其深入掌握科學(xué)方法。教學(xué)設(shè)計(jì)需要將這些科學(xué)研究方法嵌入項(xiàng)目任務(wù),使學(xué)生在反復(fù)修正中感知方法價(jià)值,在任務(wù)完成中實(shí)現(xiàn)思維方式的轉(zhuǎn)化。
例如,教師可以安排小組基于同一操作平臺(tái)完成三組實(shí)驗(yàn)操作,要求學(xué)生在記錄表中標(biāo)注每次實(shí)驗(yàn)的撬棍長(zhǎng)度、力點(diǎn)位置,保證實(shí)驗(yàn)條件的一致性。為幫助學(xué)生形成變量意識(shí),教師提示學(xué)生標(biāo)記項(xiàng)目操作中的“唯一變化的部分”,并在記錄中完成橫向?qū)Ρ?。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)某一組數(shù)據(jù)具有更加顯著的省力趨勢(shì),部分小組也重復(fù)這一操作確認(rèn)實(shí)驗(yàn)趨勢(shì)。教師隨即組織階段匯報(bào),引導(dǎo)各組展示“更省力”的方案,并圍繞“是否可以得出普遍性結(jié)論”這一角度,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合不同組數(shù)據(jù)完成反思表達(dá)。利用不同支點(diǎn)設(shè)定帶來的力感反饋,學(xué)生逐步形成“支點(diǎn)越靠近重物越省力”的判斷,并生成“假設(shè)—檢驗(yàn)—再修正”的驗(yàn)證結(jié)論,真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中“以行踐法”“以法導(dǎo)理”的實(shí)踐目標(biāo)。
2.運(yùn)用“圖示記錄”“思維導(dǎo)圖”表達(dá)探究過程
“法”的嵌入關(guān)注學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)策略的掌握水平?!皥D示記錄”“思維導(dǎo)圖”這一類可視化表達(dá)工具,能幫助學(xué)生理清實(shí)驗(yàn)變量、梳理因果關(guān)系,是實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維外顯化的重要支架。在科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,教師需要同時(shí)完成圖示表達(dá),帶領(lǐng)學(xué)生在記錄中明確操作細(xì)節(jié)、在繪圖中提煉認(rèn)知邏輯,使“法”成為促進(jìn)概念建構(gòu)的認(rèn)知工具,助力自主學(xué)趣的生成。
在“如何更省力地撬起重物”的項(xiàng)目中,教師要在項(xiàng)目的階段性匯報(bào)中引入思維導(dǎo)圖確立整體的研究過程。在持續(xù)記錄中,學(xué)生逐步意識(shí)到“支點(diǎn)靠近阻力點(diǎn)”時(shí)撬動(dòng)更省力,使用流程箭頭連接實(shí)驗(yàn)步驟,添加實(shí)驗(yàn)編號(hào)與觀察結(jié)果,便于后續(xù)對(duì)比不同實(shí)驗(yàn)策略的效果差異。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生自主繪制思維導(dǎo)圖,在“任務(wù)目標(biāo)—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—關(guān)鍵變量—實(shí)驗(yàn)結(jié)果—規(guī)律總結(jié)”五個(gè)板塊中下設(shè)操作要點(diǎn)內(nèi)容,幫學(xué)生梳理邏輯路徑。小組展示導(dǎo)圖成果后,教師組織全班觀察結(jié)構(gòu)清晰度,讓學(xué)生反思自己在項(xiàng)目成果表達(dá)過程中的不足,并在原圖基礎(chǔ)上修訂補(bǔ)充。最終成果能夠呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案的合理性,體現(xiàn)學(xué)生在任務(wù)推進(jìn)中對(duì)操作變量的理解深度。該教學(xué)過程將“圖示記錄”“思維導(dǎo)圖”貫穿項(xiàng)目任務(wù)的全過程,使學(xué)生在任務(wù)推進(jìn)中重構(gòu)探究結(jié)構(gòu),在可視表達(dá)中提高學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的掌握能力,真正實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中“嵌法于行、以行促理”的教學(xué)目標(biāo)。
三、結(jié)語(yǔ)
在科學(xué)教學(xué)過程中,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)在真實(shí)問題中激發(fā)探究動(dòng)力,在自主建構(gòu)中實(shí)現(xiàn)認(rèn)知躍遷??茖W(xué)“理”的生成、“趣”的喚起與“法”的內(nèi)化需要實(shí)現(xiàn)交互聯(lián)動(dòng)、融合共生,共同構(gòu)建起科學(xué)素養(yǎng)培育的實(shí)踐體系。未來的課堂應(yīng)更注重過程性學(xué)習(xí),系統(tǒng)強(qiáng)化探究能力與科學(xué)方法,努力做到以項(xiàng)目為支點(diǎn)、以興趣為橋梁、以規(guī)律為依托,實(shí)現(xiàn)學(xué)生向“知理、樂學(xué)、善行”的方向持續(xù)發(fā)展。
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