項目化學習在小學科學教學中的應用研究

作者簡介：金國農（1971～），男，漢族，浙江杭州人，杭州市三墩小學，研究方向：小學科學教學。

摘 要：在新課標的要求下，小學科學的教學目標、形式和內容都發生了很大的變化。教師的教學工作要以培養學生的核心素養為目標，要促進學生在知識學習和科學實踐中的自主探究，要根據學生的學習需求進行教學內容的整合或者引入課外的生活化資源等。針對更高且更復雜的教學要求，師生雙方都亟須找到一種高效的教學模式，在有限的時間內爭取更好的學習成果。在這種情況下，項目化學習的優勢就體現了出來。文章將對項目化學習在小學科學教學中的應用展開相關研究和討論，以供參考。

關鍵詞：小學科學；教學研究；項目化學習

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2023）15-0005-04

小學科學課程注重學生思維能力，特別是問題解決能力的培養。也就是說，學生不僅要理解科學知識，而且要能夠從科學的角度發現、認識、分析和解決實際問題，體現出科學知識的作用，知道其不是僅僅用來“應付”考試的。新課標所強調的核心素養實際上都是圍繞著學生如何正確有效地應用科學知識進行的。相比于傳統的知識型教學模式，項目化學習能夠更好地結合問題及問題情境，能夠讓學生經歷完整的問題解決過程，對小學生科學學科核心素養的發展有更大的幫助，對該領域進行深入探索是很有必要的。

一、 項目化學習概述

所謂“項目化學習”，本質上是一種以學生為中心的教學模式。在這種教學模式中，教學活動以學生對項目任務的合作、自主探究為關鍵動力，教師是學生的協助者和指導者，而不是教學活動唯一的主導者。通常情況下，教師需要在項目化學習中為學生創造合適的學習環境，布置項目任務，創設學習情境，設置情境問題，同時讓項目體現出一定的開放性。學生在教師的幫助下完成項目任務，于過程中獲得知識和經驗，鍛煉自身能力，實現核心素養的發展。專注于能力素養而不是知識的機械記憶，是項目化學習與傳統教學模式的根本差異。

不過要注意的是，項目化學習可以看作基于項目的教學模式，它與基于問題的教學模式并不完全相同。前者雖然需要學生解決項目任務中的問題，但相比后者來說更加關心學生解決問題的過程，要考查和鍛煉學生在解決問題時的思維及實踐能力，學生要對知識進行高效的理解與應用。從這一角度來說，項目化學習其實是建構主義理論在教育應用層面的主要體現，學生通過獲取和利用已有知識經驗，在互動中完成認知建構。

二、 項目化學習的重要性

通過應用項目化學習，可以幫助教師解決傳統教學模式中的各種問題，推動教學質量更上一層樓。這一點在小學科學學科教學中也有著鮮明的體現。通過對既往教學實踐的觀察、分析和總結，可以發現傳統的小學科學課堂大都是學生獨立進行學習，絕大部分學習任務學生都要依靠自己的力量完成。這對科學素養有限的小學生來說難度是很大的，需要耗費大量的時間和精力，很容易造成教學進度的拖延。教師為了避免這種拖延，或者在傳統應試教育理念的影響下，不得不采用知識灌輸型教學模式。學生興趣不足等問題就此出現。

而在項目化學習中，學生是在一個小組中進行學習，發揮各自的作用，通過集體的智慧通力合作完成學習任務。再經過角色的輪換，學生能夠有針對性且較為全面地鍛煉自身的能力素養，科學知識與實踐的難度將顯著降低。另外，在同學共同努力的氛圍和無形的競爭中，學生能夠產生較為強烈的學習興趣，積極地參與到科學知識的探究中，高效解決情境問題，滿足自己的好奇心等各種心理需求。再加上教師的有效引導和科學評價，學生可以實現核心素養的快速發展和鞏固提升。新型的小學科學課堂將因此而誕生。

三、 小學科學項目化學習的主要路徑

為了發揮出項目化學習的潛力，達到良好的教學目標，教師需要找到應用這一教學模式有效且主要的路徑，構建整體的教學流程。這一路徑或流程應該由如下幾個部分構成：學習興趣的培養、教學實際的把握、教學留白的設置和趣味實驗的開展。其中，學習興趣是學生積極參與教學活動的基礎，在各種形式的教學路徑中都是要首先解決的一個問題。小學科學的項目化學習應該從學科、教學模式和小學生普遍特征的角度切入，靈活運用不同的方法手段激發學生對探究項目任務的興趣。

教學實際的把握指的是項目化學習的持續時間會比較長，可能會占用幾個課時，學生的狀態會發生各種變化，教師要根據實際情況隨時對教學工作進行調整。教學留白的設置意味著教師要給學生的主動生成留出空間，保持項目的開放性，使得學生生成、較為重要的情境問題能夠成為項目新的組成部分，滿足學生的學習需求。趣味實驗的開展可以視為對科學知識的探索或驗證，這里指代了各種形式的科學實踐，包括學生在家庭生活中的自主實驗或觀察等。以上流程串聯起來，就成為小學科學項目化學習所要經歷的主要路徑。

四、 項目化學習在小學科學教學中的應用策略

（一）結合學生情況，創設任務情境

1. 創設真實問題情境

在小學教育中，情境的創設受到了教師的普遍重視。因為小學生容易受到環境的影響，其認知的發展及核心素養的成長需要已有知識經驗的支撐。情境能夠創造出受學生喜愛的環境和熟悉的事物，幫助學生調動已有知識經驗。但以往的小學科學教學所創造的情境有時并不是真實的，或者說不符合小學生已有的知識經驗，給學生的認知構建帶來了困難，學生難以解決情境中的問題。還有些教師則片面理解了“真實性”，導致情境問題及其中的信息過于復雜，同樣會造成學生的學習困難，項目任務無法順利進行。

以“溫度不同的物體相互接觸”為例，這部分內容可能是某一項目的組成部分，教材上的內容已經是學生比較熟悉的生活事物和生活現象，問題就蘊含在這些情境素材之中，教師只需要稍加擴充，比如把手放在暖氣上，促進學生的科學探究和理解即可，不應再加入過多的內容。同時要對問題進行調整，用問題引導情境探究，比如把涼牛奶成袋浸泡在熱水中，會發生什么？涼牛奶會一直變熱，或者熱水會一直變涼嗎？這樣學生就能在情境和問題的引導下想到以往的生活經驗，在此基礎上提出各種猜測，展開知識學習與實驗驗證。

2. 創設虛擬任務情境

所謂“虛擬”任務情境，指的是情境的背景、角色或形式是虛擬的，問題本身在學生眼中仍然是真實的。比如在學生理解了“溫度不同的物體相互接觸”這部分知識后，教師把情境中的涼牛奶和熱水換成其他事物，比如燒紅的鐵和普通的鐵管接觸會發生什么樣的溫度變化，這是學生所沒有觀察和嘗試過的，對他們來說是虛擬的。但是，因為學生之前已經解決了類似的問題，而且他們能夠明白什么是“燒紅的鐵”和“普通的鐵管”，所以并不會認為問題是虛假的，他們可以應用剛剛掌握的知識解決這一問題或任務。

又如“運動與摩擦力”，教師可以組織學生進行情境模擬表演，請一組學生上臺，站得緊密一些，然后大家模仿在公交車上站著的情況左右搖晃。教師輕輕地推動同學，可以發現并沒有推動大家。然后教師在地面鋪上較為光滑的材料，再用同樣的力推動同學，發現這時有些同學必須要挪動腳步才能站穩，否則可能會“滑”出去撞到別人。這個情境是虛擬的，大家并沒有在公交車上，但情境及其中蘊含的問題完全可以被學生所理解。學生能夠通過情境完成探究摩擦力的任務，解釋情境表現出來的現象。

（二）針對學生需求，提供學習支架

1. 建立進階任務支架

學習支架是“支架式學習”中的概念，源自建筑領域的“腳手架”，指的是為學生向更高認知的攀爬所提供的支撐和保障。在小學科學的項目化學習中，學習支架同樣有著重要的作用。學生在學習素材等各方面的需求，都應該轉化為學習支架，呈現在學生面前，成為學生的助力，幫助學生克服學習中的困難與障礙。其中，針對項目化學習持續時間較長，學生完成的任務難度可能會逐步提升的特點，教師應該建立進階式的任務支架，即通過各種子任務，引導學生循序漸進地成長，直到高難度最終任務的完成。

比如“聲音”這一章，從教材內容安排就可以看出是層層遞進的，學生的探究會逐步深入。教師可以針對這一章內容，帶領學生展開一次整體的項目化教學。教師要設計如下子任務：你聽到過什么樣的聲音，如何科學準確地描述其特征？聲音產生需要哪些條件？傳播的條件又是什么？我們能夠聽到聲音，說明耳朵具備哪些結構和功能，滿足了以上哪些條件？怎樣控制聲音的強弱和高低？等等。這些問題環環相扣，學生循著問題完成探究任務，就能實現對這部分知識的有效學習，逐步達到最終的學習目標。

2. 設置學習資源支架

通過以上論述可以發現，項目化學習所需要的資源超過了傳統的教學模式。比如虛擬任務情景的創設，教師需要準備比較光滑的材料，要帶領學生進行情景模擬，不能只是對教材知識進行講解。因此，豐富的學習資源也成為必不可少的學習支架，反映著學生的需求。教師可以利用信息技術，日常做好各種學習資源的積累和整理，根據教學內容建立一個個“資源包”，在組織項目化教學前可以隨時取用。另外，教師應該鼓勵學生也參與到對學習資源支架的設置中來，讓學生注意觀察生活，收集相關資源并交給教師加以組織應用。

例如“生物與環境”一章，一些同學在家長的帶領下，于家中嘗試過種植植物，參與過“發豆芽”等相關實踐；或者挖過蚯蚓用來喂家里養的魚。學生的這些經驗是非常重要的學習資源，教師在本章教學前應該做好與學生的交流溝通，了解學生的實際情況，收集相關資源，比如學生上述活動留下的一些照片或者學生敘述的一些內容等，結合進教師自己準備的“資源包”中。組織項目化學習時，把這些資源交給各個小組，能夠使學生感到非常親切和真實，有效滿足學生對學習資源的需求。

3. 構建學習系統支架

構建學習系統支架指的是幫助學生把學習要素搭建成一個比較完善的系統。其中最為主要的要素包括現象、原因、問題和解決方案。這里并不是說要把這些要素直接拋給學生，而是要讓學生經歷這樣的一個思維或者說學習探究的過程，學生完成項目任務之后可以根據以上要素把自己的收獲組織起來，便于學生知識體系的構建和認知的發展。這種系統性的支架比較適合難度較大的項目任務，可以幫助學生捋清思路，找到完成項目任務的突破口。反之，如果項目任務難度較小，教師要慎用，以免將簡單問題復雜化。

這里以“船的研究”為例，這部分內容的實踐性很強，涉及的知識比較多，學生整合知識或整合理論與實踐時可能會遇到困難，有必要引用系統化的學習支架。教師應該先圍繞“船”說出各種常見現象，比如既有木船又有鐵船，但木頭可以浮在水上，鐵塊則會直接沉下去，然后請學生探究這些現象產生的原因以及如何加以利用，接著提出關于用不同的材料造船等問題，最后給出較為完善的解決方案。學生能夠將現象作為突破口，逐步通過知識學習和動手實踐完成任務探究，并將各要素密切地聯系起來，以較高的質量完成項目任務。

（三）根據學生特點，創造展示平臺

1. 展示科學實踐成果

學習成果的展示在小學科學的項目化學習中是非常必要的。在項目化學習中，因為學習內容豐富，理論知識和動手操作的比例較為合理，充實的任務類型以及科學實踐的多樣性，學生會產生很多學習成果。這些成果的展示能夠極大地提升學生的自豪感和自信心，推動學生繼續努力，持續、認真且深入地參與項目化學習。另外，項目化學習一般是以學生合作的形式完成的，帶有較強的社交屬性。實踐成果的展示是各小組集體成果的展示，能夠促進更大范圍的社交互動，優化學生的學習體驗。

在這種展示中，科學實踐成果是展示重點。這里仍以“船的研究”為例，學生每完成一輪科學實踐，都可以進行一次展示，最后再進行總的展示。比如大家用浮或沉的材料制作的小船；裝上動力之后，小船的運動展示；最終制作完成的小船等。過程中的每一次科學實踐展示，都應該組織學生展開小組間的互評，通過互動調動學生的競爭意識，推動下次科學實踐活動的質量提升。而最終作品的展示則可以邀請其他班級的同學或者學生家長前來參觀，同學們可以講解自己的作品，這既是自我展示，也是思維的再一次梳理。

2. 展示科學藝術想象

小學生的思維非?；钴S，有著很強的表達欲。他們完成的項目任務和想要展示的內容不僅局限在科學實踐成果上，有些是以藝術想象的形式呈現出來的。比如“設計我們的小船”，各小組會完成不同形式的設計圖，有些學生會興致勃勃地把完成之后的小船畫出來。這些作品應該和學生制作的小船一同展示出來，展現出同學們的奇思妙想，同時也證明學生把自己想象中的小船轉化成了現實，對學生是很大的鼓舞。對不同的項目任務，學生產生的藝術想象會出現差異，教師要幫助學生選擇合適的展示形式，讓展示充滿趣味。

3. 展示科學模型作品

除實踐成果和藝術想象外，科學模型也是可以用來展示的。而且科學模型的展示不僅要有學生的展示，還包括教師的展示。比如在學習與地球的相關知識時，教師可以向學生展示自己制作的地球模型或簡單的沙盤模型等，把知識內容以立體直觀的方式呈現在學生面前。這樣不僅有利于激發學生完成項目任務的熱情，還能促進學生對知識的理解，成為學生自己制作類似模型的示范。另外，科學模型也可以通過計算機進行展示，比如學生結合信息技術知識制作的Flash動畫。

學生具體展示何種形式的科學模型，應該根據學生當前的特點決定，教師要為學生提供建議和指導。比如小學高年級學生，信息素養有所發展，可以更多地考慮結合信息技術建立并展示模型；小學中低年級學生則以展示實物模型為主。而且在項目任務完成的過程中，應該隨著學生認識的逐步深入和全面，持續優化模型，提高模型質量，真正成為科學知識的一種投射。比如制作太陽系的實物模型，一開始學生記不清太陽系各行星之間的位置、大小和距離關系，存在一些瑕疵；而在項目任務完成后，這一模型也得到了完善。

五、 結語

總之，將項目化學習應用于小學科學課堂，能夠促進小學科學教育的改革創新，是對新課標的落實，可以清晰地顯示教學效果，激發學生的學習興趣，提高學習效率。大家應該對此予以重視，積極開展相關的教學研究與實踐活動。相信在大家的努力下，一定能夠借助項目化學習創造出高效的小學科學課堂，為小學生科學素養的全面發展做出貢獻。

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