以項目式學習提升學生探究能力

蔣億

〔摘? ? 要〕? 小學科學課程以培養學生核心素養為基本導向，以發展學生科學探究能力為關鍵目標。隨著新課程改革的深化，基于學生科學探究能力發展的項目式學習活動，成為諸多一線小學科學教師亟待研究的熱點課題。通過項目式學習可以有效打破傳統科學教學知識本位、理實分離的桎梏，促使學生在親歷項目實踐的過程中，實現真實學習。為此，現簡要探討項目式學習應用于小學科學課程的必要意義，并立足教學實際和學生個性需求，探索小學科學項目式學習的建構路徑，以期打造科學教育新樣態，助力學生科學探究能力可視化提升。

〔關鍵詞〕? 小學科學；項目式學習；探究能力

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 04? ? 033-035

長期以來，唯分數、唯知識、唯升學率的應試教育模式遮蔽了教育本質，已不符合當前素質育人要求，培養學生核心素養成為各科教育的根本導向。在小學科學教學中，科學探究能力是構成學科素養的關鍵要素，發展學生科學探究能力，依托常規碎片化、割裂式教學難顯實效。因此，教師必須積極認識項目式學習的應用意義，注重從生活中挖掘科學項目的構建契機，靈活進行知識支架整合，以學生為主體、以學習為中心，促使學生在有趣、有序、有料的項目實踐中，發現科學探究的魅力，獲得科學探究能力的可視化提升。

一、項目式學習應用于小學科學課程的意義

（一）項目式學習的內涵

項目式學習又稱為“項目化教學”，是一種以教師為引導、以學生為主體、以具體項目任務為導向的實踐性、綜合性教學模式。在科學項目式學習中，教師依托課程標準、教材資料、生活問題等要素，結合學生當前認知水平和操作能力，設計一種適切的科學探究項目，為學生創建一種或多種學習任務，讓其通過自主、合作、探究的方式，深入項目情境，在情境實踐中發現問題、分析問題、解決問題，體驗科學探究的樂趣，并基于深度理解交出完美的任務答卷，最終獲得科學探究能力的發展。

（二）項目式學習的價值

項目式學習區別于常規學習，是一種基于真實情境體驗和真實問題解決的實踐性學習活動。項目式學習更加強調學以致用、靈活遷移，充分突出了以學生為主體、以學生學習為中心的素質育人理念，具有特殊的實用價值。具體而言，首先，項目式學習是一種具有“跨界”色彩的綜合性學習活動，能夠將各學科知識串聯到一起，生成探究任務，促進學生跨界學習與思考，并善于運用綜合知識解決現實問題。項目式學習模式符合《義務教育科學課程標準》提出的“開展主題化、項目式學習等綜合性教學活動”這一理念，是體現教學改革的有力嘗試。其次，項目式學習中的任務和問題頗具挑戰性，較為考驗學生高階科學思維，利于促進學生進入深度學習，從本質上發現和悟透科學知識內涵。這對于發展學生科學綜合素養大有裨益。同時，項目式學習主張學生合作探究，為學生多維互動和思維碰撞提供了機會與條件。在合作學習中，學生積極性更高、表現欲更強，科學探究的主觀能動性獲得有效強化。合作過程容易迸濺更多智慧的火花，并且可以促進學生與同伴互相取長補短，不斷完善自我，實現科學探究能力的提升。

二、以項目式學習提升學生科學探究能力

（一）研讀教材，鏈接生活，生成項目主題

以項目式學習活動鍛煉學生科學探究能力，首要任務便是提煉具有探究價值的學習項目。學習項目的創生需要教師認真研讀教材，明晰單元知識結構，并將單元知識與生活情境相鏈接，立足教材、突破教材，從而提煉出有趣味、有操作、有深度、有啟發的項目主題。例如，執教三年級小學科學“空氣”單元后，教師聚焦“物質的結構與性質”核心概念和“物質與能量”跨學科概念，確定“空氣大軍衛國土”項目主題。項目中關于空氣的探究熱點主要有三類：一類是探究空氣占據空間的科學知識，由此衍生項目任務為“制作氣水槍”；二類是探究壓縮空氣的科學知識，由此衍生項目任務為“制作氣弓箭”；三類是探究熱空氣上升、空氣流動產生風等知識，由此衍生項目任務為“制作氣墊船”。整個項目主題背景為制作空氣武器和載具，保衛祖國，富含愛國主義情懷，而且三個項目任務由易到難，螺旋遞進，一層層揭開了空氣科學應用的神秘面紗，讓學生了解到生活中很多現象都是空氣作用下的產物。

（二）立足主題，明確任務，激發探究熱情

由于“空氣大軍衛國土”科學探究項目衍生的三類任務側重點不同，教師在教學伊始便要以多媒體呈現任務內容，并通過問題啟發學生思考，為其接下來的實踐操作奠定理論基礎，以此促成理論與實踐結合，讓整個項目流程更為平滑順暢。

1.制作氣水槍

該任務用到了“空氣可以占據空間”這一科學原理，并且在一定外力作用下可以占據水的空間?；诖?，教師提供給學生材料支持，讓學生利用“空氣占據空間”這一原理制作一個空氣擠走水的裝置。在制作過程中，讓學生獨立思考空氣占據空間的特性，并探究裝置成功的條件，最終把該裝置命名為“氣水槍”。在完成任務前，教師可以帶領學生做一項懸疑實驗：將乒乓球丟到水里后會漂起來，并且會隨著水面上下起伏，但是如果杯子扣著乒乓球按到水里，會發現乒乓球在杯子底部沒有漂起來。讓學生嘗試分析解釋實驗現象，得出“空氣占據空間，將水擋在外面”這一結論，并讓學生在此認知基礎上開啟氣水槍的制作。

2.制作氣弓箭

制作氣弓箭相較于制作氣水槍會稍有難度。任務設計指向核心知識的深度理解，即對“空氣性質”的深度理解。在理論講授中，“空氣壓縮彈性與分子間隙有關”這一知識點比較微觀，依學生當前的認識水平較難理解，而如果把壓縮空氣的效果放大，形成可視的震撼效果，無疑可以幫助學生探究空氣壓縮本質。因此，教師設計“制作氣弓箭”這一任務，以紙為材料，由箭頭、箭筒、尾翼組成，氣弓箭被壓縮空氣彈開后竟然可以發射打靶，產生了深入靶心的震撼視覺效果，可引發學生濃厚的探究熱情。在該任務落實前，教師先要讓學生思考如下問題：若要讓氣弓箭射得更遠，箭體制作需要滿足哪些條件？什么因素影響空氣壓縮動力的大??？氣弓箭制作前，可以先以注射器發射橘子皮做實驗，讓學生解決思維疑惑，產生更具創意的制作思路。

3.制作氣墊船

制作氣墊船涉及的空氣知識更多、更廣，所以任務難度也更大，這也是任務放至最后讓學生落實的原因。同樣，教師先為學生講述原理：氣墊船就是利用空氣產生風，再利用風作動力的行駛裝置。項目涉及氣墊船制作比較簡易，其儲能裝置為氣球，氣球里的空氣外放流動產生風，風作為動力讓船滑行。制作開始前，教師可以先帶領學生做一個熱氣球上升的小實驗，初步讓學生感知空氣流動的作用。然后出示氣墊船模型，讓學生觀察實物結構，并提煉模型關鍵部分功能，通過材料制作模仿實現。制作完成后，學生通過氣墊船感受空氣流動會更為直觀和有趣。

（三）基于任務，合作探究，突出學生主體

在明確三級項目任務后，接下來就到了學生實踐操作的階段。三年級學生已具備獨立探究的能力，所以教師讓學生采取小組合作的探究方式最為恰當：一方面教師可以擁有更多時間對學生進行針對性指導，提高課堂釋疑解惑效率；另一方面學生在合作氛圍中，更具激情和表現欲，同時也能夠鍛煉學生良好合作意識與品質。

1.合理分組

分組是一門學問，科學的分組方式，既能讓學生凝聚合力，提高小組探究效率，又能照顧每一位學生學習感受，滿足其最近發展區需求。一般可設4～6人一組，具體根據現實空間、材料情況而定。組內要異質，組間要同質，即同一小組內既要囊括各層次水平的學生，又要保證組間探究力趨于平衡。要實現此種分組建構，需要教師通過長期觀察和評測，精準掌握每一位學生的學情，了解不同學生的優勢和短板，從成績、性格、執行力、創新力等方面，綜合考量學生特征，實現組內成員的優勢互補。

2.材料投放

本項目中的三類任務制作要求不同，所需材料也不同，而且每一類項目都具有較強的創新性和變式性，學校顯然無法將所有材料備齊。這就需要遵循就地取材的原則，讓學生課下準備一些可以輕松獲取的材料。比如，在制作氣水槍的任務中，大致需要如下材料：塑料瓶、吸管、美工刀、剪刀、熱熔膠槍、焊烙鐵、桌墊、插板、黏土等。像塑料瓶、吸管、桌墊、黏土等材料，完全可以各組自備。又如，制作氣弓箭的任務大致需要如下材料：發射器、氣弓箭材料紙、卷箭筒PVC圓管、雙面膠、透明膠、美工刀、剪刀、箭靶等。發射器和箭靶，目前學生較難制作，所以由教師準備，而制作氣弓箭體的材料則完全可以讓小組自備，同時還可以根據DIY來準備材料，增加氣弓箭設計創意?？傊?，在材料準備方面，教師不必一攬包干，多給學生搜集材料的機會，培養其生活取材和廢物再利用的科學環保意識。

3.教師指導

在各組完成任務的過程中，教師要認真發揮干預指導作用：一是指導學生逐漸掌握各類工具的使用方法。像熱熔膠槍、焊烙鐵等工具的使用，最好由教師親自操作，以避免發生不可控危險。二是維持好現場秩序。由于項目環境和氛圍比較開放，而小學生又活潑好動，所以很容易發生秩序混亂的現象，這在一定程度上會帶來安全隱患。教師在指揮課堂秩序的同時，還要讓各小組長發揮約束作用，并合理分工，讓項目井然有序地推進。三是善用啟發的方式幫助學生解決操作問題。不要直接告知做法，讓學生在明白錯因或原理的情況下，再嘗試操作，更能鍛煉其科學探究能力。

4.比賽評價

項目成效的最終評定體現于“用”上，氣水槍、氣弓箭、氣墊船制作完成后，不能徒有其表，真正可以派上用場才算是合格的項目?；诖?，教師可以組織各組在完成作品后開展“氣水槍威力賽”“氣弓箭打靶賽”“氣墊船航距賽”，以賽代評，延伸項目樂趣的同時，檢驗學生項目成果，讓學生在用成品比賽的過程中發現更多制作問題，通過解決這些問題，可以進一步促進學生科學探究能力的發展。

三、結語

綜上所述，項目式學習是推進小學科學課程改革，促進學生核心素養發展的有效教學途徑。教師需充分認識項目式學習的內涵價值，善于結合教材、生活來創設項目主題，衍生項目任務，并引導學生在自主、合作探究的過程中，深化思維、強化操作，不斷發現問題、分析問題、解決問題，最終實現科學探究能力的可視化提升。

參考文獻

[1]吳天磊.小學科學項目化學習活動的設計與實踐[J].教育界，2023（21）：53-55.

[2]張芳.核心素養視域下小學科學項目式學習研究[J].江西教育，2023（27）：82-83