《神奇的小電機》教學中的項目式學習

李小敏

〔摘? ? 要〕? 中共中央、國務院印發的《中國教育現代化2035》，為我國教育事業的發展指明了方向，確立了教育改革的頂層設計。該文件強調的八大基本理念，特別是“更加注重因材施教”與“更加注重知行合一”，為小學科學教學提供了新的教育理念與教學策略。在此背景下，項目式學習作為一種創新的教學模式，其科學性和先進性為實現個性化教育和理論與實踐相結合的教育理念提供了可行途徑。本文就項目式學習在小學科學教學中的應用策略展開探討，旨在落實《中國教育現代化 2035》提出的教育理念，促進學生的全面發展。

〔關鍵詞〕? 小學科學；項目式學習；教學策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 11? ? 037-039

隨著教育領域改革的深入，新課程理念驅動著教學方法的創新?！读x務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）不僅重視學生核心素養的培養，更強調了跨學科學習與綜合性探究的重要性。項目式學習作為一種具有深厚潛力的教學模式，用真實且充滿趣味的問題或項目，帶領學生經歷分層次的學習體驗，實踐證明，這種新型的教學方式能有效促進學生核心素養的提升。在此背景下，科學學科的教學實踐需要教師將課堂內容轉換為深度學習的項目，以此激發學生的學習熱情，加深學生對于科學知識的理解。

一、立項：開局定音，啟動項目

在設計小組學習項目時，教師的任務不僅是傳遞知識，更重要的是搭建一個能夠讓學生主動探索、實踐和創新的平臺?！渡衿娴男‰妱訖C》一課正提供了這樣的機會。通過本課的學習，學生可以對電機的構造、原理以及應用有一個全面的了解。教師可以此課程的教學知識為重點，模擬產品實際設計研發流程，組織學生分組進行項目式的學習實踐。

在實施“模擬產品研發”項目教學的過程中，“立項研究”環節作為整個項目的基石，不僅設定了項目的方向，更明確了學生學習的目標。教師可以通過借鑒實際商業項目的立項過程，引導學生從一個構想走向具體的執行計劃。項目式學習的首要任務是提煉教學精華，明確電機的基本概念、工作原理、構造、類型以及它在生活中的應用場景。接著，教師必須“構建知識網絡圖譜”，梳理出電機與物理學中電磁學、力學、熱學等學科之間的內在聯系，進而形成一個完整的知識體系。立項過程開始于“項目設定”，在這一階段，教師需要指導學生識別項目的目標和范圍，將抽象的課程概念轉化為可操作的項目任務。教師可以引導學生通過“SWOT（即優勢、劣勢、機會、威脅）分析”來審視電機項目的可行性，鼓勵學生提出自己對電機改進的創意，形成初步的項目提案。

借助思維導圖這一工具，教師可以與學生共同構建以電機為核心的知識網絡圖譜（如圖1），以幫助學生能夠可視化地理解知識之間的關系，并將其與項目任務直接關聯。最后，在資源規劃階段，項目組內的學生需要確定項目的時間線、預算、團隊角色分配和資源分配。

在整個立項過程中，教師的角色是一個指導者和協調者，旨在確保學生在項目式學習的過程上，不僅學會知識，更學會如何將知識應用到實踐中，如何通過團隊協作解決問題，并且了解項目從立項到實施的全過程。這樣的經歷，能夠大大增強學生的學習興趣和實踐能力，為其將來進入社會和工作場所奠定基礎。

二、設計：小小設計師，設計草圖

在項目式學習中，教師扮演著啟發者和引導者的角色，尤其是在“設計電機草圖”的環節中作用尤為關鍵。為了確保學生能夠在設計自己的電機草圖時具備必要的知識基礎，教師需要通過一系列精心設計的活動，逐步深化學生的理解，激活學生的創造力。首先，教師要通過前測了解學生對于電機基本概念，例如電流、磁場、力矩和轉速等核心知識點的掌握程度。前測可以采用簡答題、選擇題或圖形配對等形式，不僅涵蓋理論知識，也包括對這些概念在實際電機運作中應用的理解。

了解學生的認知基礎后，教師可以布置草圖設計作業，旨在激發學生的創作想象。作業要求學生設計出具有創新性的電機原型，這不僅需要他們應用所學的專業知識，還要鼓勵他們進行創新。具體設計要求如下。

1.設計要合理：每個小組需要根據課堂學到的知識，設計一個電機草圖，展示自己對電機如何工作的理解。

2.功能性與實用性并重：電機外殼和形狀的設計不僅要美觀，還要實際可行，能夠解釋如何滿足特定的需要或解決特定的問題。

3.詳細標注：草圖上應清晰標注各個部分名稱及其功能，比如定子、轉子、通電線圈等。

4.考慮材料與成本：需要思考在設計時會使用哪些材料，這些材料的成本和可獲取性如何。

完成草圖設計后，教師還可以組織一次真情實境的體驗活動，帶領學生走進商場電器區。在這里，學生可以親眼見到各種電機的實際應用，比如在吹風機、咖啡機、洗衣機中的電機。此環節中，教師的角色轉變為實踐活動的組織者和現場的知識引導者。帶領學生進入商場的電器區，教師要設計一系列的觀察和思考活動，使學生能夠將課堂上學到的理論知識與現實生活中的應用聯系起來。

在電器區，學生將面對各種包含電機的家用電器。教師可以鼓勵學生進行以下活動。

1.觀察和記錄：學生需要細致觀察各種電器中電機的使用方式，包括電機的位置、大小、形狀以及與其他部件的連接方式。

2.提問和討論：鼓勵學生提出問題，如“這個電機為什么采用這種特定的設計？”或“電機的這種布局對其效率有何影響？”引發學生的思考和討論。

3.實踐體驗：條件允許的話，學生可以實際操作一些電器，感受電機工作時的震動、聲音等物理特性，并思考這些特性背后的物理原理。

通過這些活動，學生不僅能夠對電機的實際應用有一個直觀的認識，而且能夠將理論知識與現實生活中的技術創新相結合，進一步激發其對科技和工程學科的興趣。

在這個過程中，教師應該充當一個促進者的角色，為學生提供必要的背景信息，解答其提出的疑問，并指導各個小組如何將觀察到的現象與電機的工作原理相聯系。同時，教師還可以引導學生思考如何將他們的觀察和體會應用到自己的電機設計草圖中。

三、研發：小小手工匠，玩轉零件

為了驅動學生的好奇心和求知欲，引領學生進入電機的微觀世界，教師可以提出一系列啟發性的問題，如“電機中的哪個部分是產生旋轉力矩的關鍵？”或“電流和磁場是如何互相作用讓電機轉動起來的？”旨在引導學生深入探究電機的工作原理。在搭建學習支架方面，教師需要巧妙分解電機設計項目，確保每個學習任務都旨在促進學生對電機工作原理的深刻理解。例如，將電機的組成部分分解為學習單元——定子、轉子、通電線圈、軸承等，并為每個單元設計具體的探究活動。通過對各零件功能的解析，學生不僅能學到電機的構造，還能理解每個部件在電機運行中的作用。

為了引導學生鉆研電機零件，教師可以為學生下達新的“項目任務”，即“為電機零件設計說明書”。要求每個小組選擇一個電機零件進行研究，并為其編寫一份技術說明書（如圖2）。

在此過程中，教師應不斷提供反饋和指導，幫助學生加深對電機及其零件的理解，并將這些知識應用于實際設計中。這種項目式學習不僅能讓學生動手實踐，還能鍛煉他們的分析問題和解決問題的能力，是STEM教育的典范實踐。通過這項活動，學生能夠體驗科學的魅力，并在項目探究中感受知識的力量。

四、制作：大家齊動手，知識應用于實踐

在小電機的制作環節，教師可以將電機制作過程的每個階段轉化為一系列精心設計的任務，旨在讓學生通過動手實踐深化對電機工作原理的理解。項目式學習不僅僅關注理論知識，更注重將知識應用于實踐，教師的角色是激發學生的興趣，提供問題情境，建立任務框架，并輔以必要的指導。

首先，教師可以提出一系列驅動性問題來啟動制作任務，如“電機組裝過程中哪個步驟是確保效率的關鍵？”“如何通過組裝過程優化電機的性能？”這些問題直接關聯之前學習的知識點，如電機零件的功能和裝配順序等。接著，教師要引導學生用已經創建的“電機知識網絡圖”以及“電機設計草圖”來建立連貫的任務序列。學生需要根據草圖和網絡圖中的信息，規劃出電機組裝的步驟，從而形成一個生產線模擬過程?；咀尤蝿杖缦?。

1.零件準備：根據“電機零件技術說明書”，識別并準備所需零件。

2.裝配實踐：遵循草圖，將各部件按照功能和結構正確拼裝。

3.電路連接：按照電路設計知識，完成電機的電路連接。

4.質量檢驗：測試電機運轉是否平穩，檢查是否有結構缺陷。

在組裝過程中，學生很可能會遇到一些實際問題，比如零件不匹配、電機運轉不平衡等。此時，教師要引導學生開展小組成員間的合作，共同探討解決方案。例如，如果電機振動過大，可能需要回顧“商場觀察體驗”中對市售電機設計的觀察印象，重新考慮零件設計的穩定性和精度。在解決問題的過程中，學生可以適當地調整電機設計草圖，或者根據“電機知識網絡圖”中的信息對電機組件進行優化。團隊協作是這一環節的重要部分，學生要通過有效溝通來分配任務，共同檢查并確保每個環節都達到預期效果。小組的每個成員都要參與質量檢驗的環節，確保電機的性能達到設計要求。這個過程，將教室轉化為一個小型的實驗室和生產線，學生在其中既是學習者，也是實踐者。

緊緊圍繞《課程標準》對學生自主學習探究能力的要求，本文提出的項目式教學策略，從研究立項的精準定位到設計創意的競相綻放，從研發試水的匠心獨運到制作熱潮的協作共進，每個環節的設計均指向對學生思維發展和團隊協作能力的培養，以彰顯對傳統教育模式的深度轉型，實現創新與應用知識相結合的教育革新。

項目式學習不僅是教學的一種方法，它更承載著深遠的教育哲學——將學生的成長置于教育的核心位置。此種教學策略為構建理論與實踐、知識與能力應用之間的橋梁提供了方法論，使教育回到了培養學生終身學習與實踐能力的根本目標上。在教育的未來發展道路上，愿廣大教育工作者秉持這一理念，不斷創新教學方法，培養更多具有創新精神和實際操作能力的學生。

參考文獻

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