項目式學(xué)習(xí)理念下小學(xué)科學(xué)探究型實驗教學(xué)路徑探析

前言

項目式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生主動探究為主的教學(xué)模式，將實驗過程蘊于項目實施過程中，使學(xué)生以合作探究的方式完成一系列學(xué)習(xí)任務(wù)，以實現(xiàn)預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式而言，項目式學(xué)習(xí)更強調(diào)學(xué)生在探究型實驗過程中的主體地位，要求教師以學(xué)生為項目中心、以驅(qū)動性問題為根本依據(jù)，促進(jìn)學(xué)生全身心參與至探究型實驗當(dāng)中。因此，以項目式學(xué)習(xí)理念為指導(dǎo)，開展小學(xué)科學(xué)探究型實驗教學(xué)，不僅能激發(fā)小學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，更能提升小學(xué)生科學(xué)探究能力和實驗操作能力。

一、基于項目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)探究實驗教學(xué)的意義

(一)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

項目式學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)實驗教學(xué)理念不同，強調(diào)學(xué)生在探究性實驗過程中的全程參與，即學(xué)生要參與到項目問題提出、項目方案設(shè)計和項目模型建構(gòu)的全過程中去。這種深度參與感，不僅能讓學(xué)生在親自操作實驗的過程中直觀探知科學(xué)原理，更能激發(fā)小學(xué)生的科學(xué)實驗自信和探索熱情。

（二)提升學(xué)生實踐能力

在項目式學(xué)習(xí)理念導(dǎo)向下的小學(xué)科學(xué)探究型實驗，一般由學(xué)生與教師共同討論項目主題與項自方案。再由教師提出具體的項目任務(wù)，學(xué)生通過親自操作實驗解決問題?？梢?，小學(xué)科學(xué)項目式探究實驗的核心在于學(xué)生親自參與項目實踐，且項目實施的每一環(huán)節(jié)都需要學(xué)生參與。這顯然能提升學(xué)生的實踐操作能力和科學(xué)素養(yǎng)。

（三）拓展學(xué)生思維深度

學(xué)生在項目式探究實驗的引領(lǐng)下，能循序漸進(jìn)地將碎片化知識進(jìn)行系統(tǒng)性建構(gòu)、理解和應(yīng)用。一方面，小學(xué)生在項自進(jìn)行中可以通過自主學(xué)習(xí)、合作探究和實驗操作來提升批判思維能力和經(jīng)驗遷移能力，這為小學(xué)生實驗思維的深層延伸提供條件。另一方面，小學(xué)生在解決項目實驗任務(wù)時需要充分理解學(xué)習(xí)材料，并結(jié)合舊知識與新知識，實現(xiàn)對原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的更新。因此，探究型實驗項目能為小學(xué)生的深度思考和學(xué)習(xí)提供環(huán)境、方法和資源支持。

二、項目式學(xué)習(xí)理念下小學(xué)科學(xué)探究型實驗教學(xué)的框架建構(gòu)

(一)基于資源整合的主題設(shè)計

主題是項目式探究實驗啟動的基礎(chǔ)。教師可以合理利用教材資源和課堂生成資源，以學(xué)生在實際學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到的問題為核心話題構(gòu)建項目體系，使項目主題更加貼近生活，也更能夠激發(fā)小學(xué)生的探究欲望。利用學(xué)生在學(xué)習(xí)中自主發(fā)現(xiàn)的問題，不僅能提升學(xué)生應(yīng)用實驗技能，同樣也能激發(fā)小學(xué)生自主查找信息和制定項目方案的欲望。

（二)基于學(xué)生特征的任務(wù)梳理

驅(qū)動性問題與學(xué)習(xí)任務(wù)構(gòu)成了項目式探究實驗的核心框架，同時也是確保項目實驗高效、有序開展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師需在項目實施前對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行前置性測試與分析，依據(jù)學(xué)情分析結(jié)果設(shè)定項目實驗任務(wù)。并且在項目推進(jìn)過程中，貫徹“以人為本\"的理念，鼓勵學(xué)生自主理解、遷移和運用所學(xué)知識與技能，從而完成實驗任務(wù)。

（三)圍繞教學(xué)主題開展協(xié)作探究

在項目進(jìn)行時，教師要借助特定的項目實驗任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式確定實驗?zāi)繕?biāo)、制訂實驗計劃和設(shè)計實驗方案。同時，在實驗開展過程中給予學(xué)生全方位的指導(dǎo)，跟進(jìn)實驗進(jìn)展。需注意的是，在項目式探究實驗過程中，學(xué)生的協(xié)作探究必須緊扣教學(xué)主題，以此保障科學(xué)教學(xué)目標(biāo)的順利實現(xiàn)。

(四)基于學(xué)生主體進(jìn)行成果展示

成果展示是項目推進(jìn)的最終環(huán)節(jié)，也是探究型實驗評價的主要載體。首先，在成果展示環(huán)節(jié)，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)特定的展示情境，讓各小組依次展示本組的實驗成果，并依據(jù)其實施過程和完成質(zhì)量進(jìn)行逐一評價。其次，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生以自我評價和相互評價為主展開成果評價，包括對組內(nèi)成員參與度、貢獻(xiàn)度的評價，以及組間項目成果的互評。最后，由教師帶領(lǐng)學(xué)生共同對探究型實驗的過程和成果進(jìn)行交流與總結(jié)。

三、項目式學(xué)習(xí)理念下小學(xué)科學(xué)探究型實驗教學(xué)的實踐路徑

蘇教版一年級下冊科學(xué)第五課“玩轉(zhuǎn)小水輪”，旨在讓小學(xué)生掌握用不同器材制作小水輪的方法，同時強化學(xué)生實驗安全意識。此前學(xué)習(xí)第四課“水是什么樣的\"時，學(xué)生展現(xiàn)出對“玩水”的濃厚興趣，還提出“如何讓水流動起來\"的疑問。基于此課堂生成資源，結(jié)合教材內(nèi)容與低年級學(xué)生特點，設(shè)計“自制小小水車\"項目式探究實驗，從項目起點、任務(wù)、分工、評價四個環(huán)節(jié)，探索具體教學(xué)策略。

(一)整合資源，提煉問題，確定項目起點

項目式學(xué)習(xí)以真實情境為引導(dǎo)，助力學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)、提出問題，為項目開展筑牢基礎(chǔ)。在項目式探究實驗啟動階段，教師需從學(xué)生自然生成的資源入手，提煉驅(qū)動性問題，明晰項目實施方向。學(xué)生在主動探問中，能自然參與實驗規(guī)劃與小組探究，依據(jù)需求調(diào)整規(guī)劃，擺脫模式化、機械式學(xué)習(xí)。

在\"自制小小水車\"項目開展前，教師結(jié)合學(xué)生在上一階段提出的“如何讓水流動起來\"這一問題，創(chuàng)設(shè)項目導(dǎo)入情境：“鋤禾日當(dāng)午，汗滴禾下土。田里的小未苗快渴死啦，怎樣把遠(yuǎn)處的水引到農(nóng)田，讓未苗‘解渴'呢？\"學(xué)生踴躍獻(xiàn)策：“用肩膀一桶一桶挑水”“挖溝渠引水”“安裝水泵抽水”。教師逐一回應(yīng)：“挑水效率太低，滿足不了禾苗生長需求”“挖溝渠耗時久，解不了燃眉之急\"“安裝水泵需要電源，農(nóng)田里可沒有固定電源呀”。待學(xué)生陷入思考，教師順勢引導(dǎo)：“之前學(xué)‘水是什么樣的時，有同學(xué)好奇‘如何讓水流動起來’?，F(xiàn)在引水澆田，能不能利用水的流動來解決呢？\"隨后，教師展示簡易水車模型，拋出驅(qū)動性問題：“怎樣制作簡易水車模型，拯救干渴的禾苗？\"這一問題激發(fā)學(xué)生思考，為項目式探究實驗開啟提供關(guān)鍵條件。

（二)明確學(xué)情，設(shè)計任務(wù)，確定探究方向

在“自制小小水車\"項目任務(wù)的籌備階段，精準(zhǔn)把握學(xué)情是關(guān)鍵。教師可通過前測分析，全面了解學(xué)生的知識儲備與能力水平。具體而言，設(shè)計問卷并組織課堂討論，以此掌握學(xué)生對“制作水車\"探究實驗的認(rèn)知程度。問卷圍繞“水車的作用”“制作水車可能用到的材料\"等問題展開，從回收的問卷及討論中，教師既能知曉學(xué)生的實驗基礎(chǔ)，又能挖掘他們對該實驗的興趣點，梳理操作難點。

基于此，教師以項目驅(qū)動性問題為引領(lǐng)，構(gòu)建任務(wù)體系，引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中實現(xiàn)經(jīng)驗成長。

在“自制小小水車\"實驗操作正式啟動前，教師播放“桂林農(nóng)田邊的筒車\"運轉(zhuǎn)視頻，讓學(xué)生直觀感知水車的工作形態(tài)與材質(zhì)。緊接著，開展頭腦風(fēng)暴，拋出系列問題：制作水車模型前需儲備哪些背景知識？核心部件有哪些？制作時要準(zhǔn)備哪些材料？加工各部件、除選合適材料，還需關(guān)注什么？借助實驗前的討論分析，為學(xué)生實操筑牢基礎(chǔ)。待明晰學(xué)生對背景知識的掌握情況后，教師發(fā)布實驗探究任務(wù)：準(zhǔn)備胡蘿卜、鋁片、鐵絲；切割胡蘿卜，得到適配制作小水車的尺寸；篩選合適大小的鋁片與恰當(dāng)長度的鐵絲；參照現(xiàn)實水車模型圖片，拼接現(xiàn)有材料；嘗試用多種方法驅(qū)動小水車運轉(zhuǎn)。

（三)明確分工，實操實踐，推進(jìn)項自流程

在項目式探究實驗開展階段，讓學(xué)生參與合作交流、跳出機械化實驗局限，是提升其實驗操作與問題解決能力的關(guān)鍵。所以，教師要在實驗正式啟動前，依據(jù)學(xué)情差異對學(xué)生進(jìn)行分組，引導(dǎo)各小組在組內(nèi)自主完成分工，有序進(jìn)入實驗操作環(huán)節(jié)。以“自制小小水車\"實驗項目為例，進(jìn)入實操階段后，組內(nèi)學(xué)生需分工承擔(dān)材料整理、模型繪圖、模型制作、水車操作及成果圖繪制、組內(nèi)成果匯報等工作。具體分工如下：負(fù)責(zé)繪圖的組員，要依據(jù)教師展示的水車模型，畫出本組計劃制作的小水車圖像；負(fù)責(zé)材料整理的組員，按照繪圖組員設(shè)計的圖像，準(zhǔn)備特定數(shù)量的鋁片、鐵絲和蘿卜塊；負(fù)責(zé)模型制作的組員，參照本組設(shè)計的水車圖像，將備好的材料進(jìn)行拼接；負(fù)責(zé)水車操作的組員，需思考多種讓小水車轉(zhuǎn)動的方法；負(fù)責(zé)成果介紹的組員，要全程觀察實驗操作，記錄個人感悟，在成果展示環(huán)節(jié)完整介紹本組實驗成果，吸引其他同學(xué)關(guān)注，增強組內(nèi)認(rèn)同感。小組分工明確后，各成員依循設(shè)計、選材、搭建、改進(jìn)、操作的流程推進(jìn)實驗，把腦海中預(yù)想的水車模型從構(gòu)思轉(zhuǎn)化為實際成果。實驗操作中，學(xué)生可能因操作不當(dāng)或經(jīng)驗欠缺出現(xiàn)問題，比如設(shè)計圖紙拼接處不合理，導(dǎo)致操作時小水車無法順利轉(zhuǎn)動；準(zhǔn)備制作材料時，對小水車各部分大小判斷不準(zhǔn)確，使得小水車需更換材料重新制作。在此過程中，教師要反復(fù)強調(diào)安全意識，避免學(xué)生因工具使用不當(dāng)劃傷手指。同時，給予學(xué)生試錯空間，鼓勵他們自主探究解決問題。

（四)搭建模型，分享成果，落實項目評價

項目成果分享并非簡單讓學(xué)生上交作業(yè)，而是要讓他們經(jīng)歷有意義的探究過程。因此，教師需在成果展示環(huán)節(jié)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)特定情境，鼓勵他們在真實場景中主動分享項目成果、參與評價。

在“自制小小水車\"實驗的成果展示環(huán)節(jié)，教師先引導(dǎo)各小組回顧實驗歷程，促進(jìn)學(xué)生自我反思。隨后，搭建項目成果展示情境：“農(nóng)民伯伯急需高效小水車解決禾苗缺水難題，咱們緊急舉辦‘農(nóng)業(yè)工具博覽會’，把小組制作的小水車模型當(dāng)作展品，向大家介紹！\"學(xué)生以“小講解員”身份，分享小水車制作思路、創(chuàng)意亮點，以及遇到的困難和解決辦法。比如有的小組提到，用鐵絲做三角形支架讓水車更穩(wěn)固，制作時因未考慮平衡，葉片分布不均、轉(zhuǎn)動效率低，負(fù)責(zé)備材的組員及時發(fā)現(xiàn)，提供新蘿卜塊解決問題，調(diào)整后水車更穩(wěn)、轉(zhuǎn)速更快；還有小組分享用嘴吹、書本扇風(fēng)、漏斗滴水、注射器注水等讓水車轉(zhuǎn)動的方法。各小組分享后，從成果完整度、創(chuàng)新性、成員合作度、實用性等維度，相互點評、學(xué)習(xí)。

結(jié)語

基于項目式學(xué)習(xí)理念的小學(xué)科學(xué)探究型實驗，要求教師結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)資源與學(xué)情，確定項目實施主題和任務(wù)，為實驗開展搭建完整框架。項目進(jìn)行中，教師要給學(xué)生明確任務(wù)，成立項目小組，鼓勵以分工合作形式完成探究任務(wù)、產(chǎn)出成果。項目結(jié)束后，通過搭建成果展示情境，推動學(xué)生主動分享、參與評價。這種項目式探究實驗，不僅能提升小學(xué)生科學(xué)興趣和操作能力，還能培養(yǎng)學(xué)生深度思維與創(chuàng)新意識。新課改背景下，教師應(yīng)深化項自式學(xué)習(xí)理念，探索更適配小學(xué)生的探究型實驗方法，讓學(xué)生在輕松開放的實驗氛圍里，學(xué)習(xí)科學(xué)知識、練習(xí)實驗技能。

參考文獻(xiàn)：

[1]盛佳穎.項目驅(qū)動：小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的有效策略[J].實驗教學(xué)與儀器，2024，41（10)：103-105.

[2]平超.“雙減”背景下的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)項目化實踐[J].天津教育，2024(25)：108-110.

[3]周米潔.循問題促思維倚項目筑能力——以小學(xué)科學(xué)疑難實驗優(yōu)化項目為例[J].中國科技教育，2024（8)：64-66.

[4沈文東.小學(xué)科學(xué)實驗項目化學(xué)習(xí)的評價策略研究[J]小學(xué)生(中旬刊)，2024(8)：13-15.

[5]安立娟.基于項目式學(xué)習(xí)的科學(xué)實踐課程開發(fā)與實施探索——以銀川市實驗小學(xué)“1234\"科學(xué)實踐課程為例[J」.寧夏教育，2024(7/8)：74-75.

[6]呂存幫.項目化學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J]科幻畫報，2023（9)：70-72.

責(zé)任編輯：黃大燦