基于項目化學習，重構(gòu)科學探究課堂

喻玉鳳

【摘? ?要】項目化學習強調(diào)以任務驅(qū)動的方式推動學生解決真實情境中的問題。教師結(jié)合課程標準及學情，創(chuàng)新教學方式，用項目重構(gòu)探究課堂，幫助學生內(nèi)化學習成果。以《模擬安裝照明電路》一課為例，教師通過“創(chuàng)設真實情境，搭建學習支架，促進對話交流，優(yōu)化實驗材料，有效評價反饋，改進設計方案”等方式，提升學生的探究效率，幫助他們在項目化學習中實現(xiàn)學習目標。

【關(guān)鍵詞】項目化學習；科學探究；任務驅(qū)動；反饋評價

項目化學習作為一種重要的教學組織形式，正在教學領(lǐng)域獲得越來越多的關(guān)注。它強調(diào)以任務驅(qū)動的方式推動學生解決真實情境中的問題。教師要結(jié)合課程標準及學情，創(chuàng)新教學方式，用項目重構(gòu)探究課堂，幫助學生內(nèi)化學習成果。在項目化學習的過程中，學生將基于真實情境提出問題、思考問題、解決問題，在挑戰(zhàn)中不斷進步，提升自主學習能力和科學學科素養(yǎng)。

一、任務驅(qū)動：創(chuàng)設真實情境，讓項目呼應課標

在項目化學習中，項目的設計必須符合《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“2022年版課標”）的要求，確保項目化學習是學習的“主菜”而不是餐后的“甜品”。

《模擬安裝照明電路》是教科版《科學》四年級下冊“電路”單元的最后一課，是典型的科學與工程實踐課，突出體現(xiàn)了2022年版課標“技術(shù)與工程”領(lǐng)域中“工程的關(guān)鍵是設計”的要求。本課通過讓學生設計并安裝一個房間的照明電路，促使學生將學習到的電路知識應用于實踐?！半娐贰眴卧膶W習從認識電路、電流、開關(guān)、電路檢測器、導體和絕緣體入手，一系列的探究活動最終指向電路的設計與應用。以真實任務驅(qū)動學生運用電學知識開展工程設計活動是本課的核心內(nèi)容與教學目標。

本課中，教師先展示房間實景圖，引導學生觀察房間的布局情況，再創(chuàng)設真實情境，讓學生為自己的新房間設計照明電路。這是一個具有挑戰(zhàn)性的工程實踐活動，能激發(fā)學生參與項目的積極性，培養(yǎng)學生解決“技術(shù)與工程”領(lǐng)域中的問題的能力。具體任務如下。

同學們，剛剛接到一個任務：我校宿舍正在改造升級，現(xiàn)在需要安裝照明電路。如果聘請你們?yōu)樾‰姽?，你們會怎么做？具體要求如下。

1.根據(jù)房間實景圖，明確書桌、床、窗戶的位置。

2.設計照明電路：需要設計并標注兩盞電燈（閱讀燈、照明燈）、兩個開關(guān)的位置，且兩盞電燈需分別由兩個開關(guān)控制。

3.討論并畫出設計圖。

4.組裝電路模型。

學生基于生活實際，對設計房間照明電路的興趣十分濃厚。在明確任務后，學生非常投入，積極地將電學知識應用到實際項目中，很快便完成了圖紙設計的任務。教師鼓勵學生根據(jù)真實情境進行思考、交流和嘗試，把課堂還給學生，最大限度地激發(fā)學生的自主探究能力和思維能力。這樣的項目化學習深受學生喜歡。由于個體差異，部分學生設計的電路存在一些不合理之處。教師標記和記錄這部分學生的問題并提出相關(guān)建議，鼓勵他們改進方案。

二、探索設計：搭建學習支架，讓探究貼近學情

在項目化學習中，搭建學習支架能為學生的項目探究提供必要的支持。這樣，無論起點在哪，每一個學生都能夠踮起腳尖，夠到自己的學習目標，獲得成長。在此之前，教師可以利用“問題解決中的心理機制”，引導學生明確如下問題。

1.想實現(xiàn)什么？

2.在實現(xiàn)目標的過程中是否有限制或障礙？

3.突破限制和障礙的措施有哪些？

4.將嘗試使用哪一種措施？

5.嘗試是否成功？是否應該嘗試其他的措施？

教師在課堂中要牢牢把握學生的具體需求和學習目標，設計多種教學策略，在關(guān)鍵之處搭建學習支架。以《模擬安裝照明電路》一課為例，教師設計了關(guān)于“設計安裝電路模型”KWH表，如表1。

在設計房間的照明電路的過程中，讓學生直接利用電器元件符號畫出電路設計圖是存在一定困難的。教師可以引導學生先在實景圖上擺一擺照明燈、閱讀燈和開關(guān)的位置并說明這樣擺放的理由，再讓學生分別用串聯(lián)和并聯(lián)的方式設計電路圖，嘗試用開關(guān)分別控制兩盞燈。學生逐漸明白采用并聯(lián)電路進行連接能形成一條通路，還能說出電流在電路中的流動方向，如圖1所示。

整個過程中，教師并未簡化電路圖的設計、繪制和安裝過程，而是有計劃地搭建學習支架，降低項目的學習難度，幫助學生分步完成挑戰(zhàn)任務。學生通過動手實踐，體驗到了成功的快樂，也產(chǎn)生了繼續(xù)探究項目的熱情和積極性。

三、研討修改：促進對話交流，讓設計趨于完善

課堂實踐過程中，師生之間的對話交流是實現(xiàn)學習目標的重要途徑，而教師的追問能讓學生進行深層次的思考，促進學生的思維發(fā)展。在設計和改進房間的電路圖時，師生對話如下。

師：如何使兩個開關(guān)分別控制照明燈和閱讀燈？

生1：一個開關(guān)設在門口，控制照明燈，另一個開關(guān)設在床頭，控制閱讀燈。

生2：照明燈開關(guān)設在床頭，閱讀燈開關(guān)設在書桌旁。

師：如果只提供一個電源，該如何連接導線，使電路成為通路？

生1：我覺得電流應從電池的正極出發(fā)，經(jīng)過導線、開關(guān)1、照明燈、開關(guān)2、閱讀燈，回到電池的負極。這樣燈泡就亮了。

生2：這樣的連接方式是不對的，因為如果只閉合一個開關(guān)，燈泡不能被點亮。

生3：剛才的連接方式是串聯(lián)，不能實現(xiàn)分別控制兩盞燈的目標，我覺得應該采用并聯(lián)的連接方式。

師：你能說說并聯(lián)電路中的電流是怎么流動的嗎？

生3：電流從正極出發(fā)后“兵分兩路”，一路經(jīng)過照明燈、開關(guān)1，另一路經(jīng)過開關(guān)2、閱讀燈，再會合，回到電源的負極。

師：原來你是這樣設計的。那么，其他同學認為該采用哪種連接方式呢？

學生在交流設計時，重點思考電源與開關(guān)、燈之間的聯(lián)系。教師追問：如果只提供一個電源，該如何連接導線使電路形成通路？讓學生說說電流是怎么流動的，引導學生在腦海中構(gòu)建電路連接的框架，為后續(xù)繪制簡易電路圖打好基礎(chǔ)。

四、制作模型：優(yōu)化實驗材料，讓實驗效率更高

實驗材料是實驗探究的基礎(chǔ)。為了建構(gòu)實驗模型，教師須優(yōu)化實驗材料，提高實驗效率。

（一）巧用KT板立體模型，助力立體概念建構(gòu)

學生在平面圖上很難建構(gòu)房間的模型，對此，教師可以改進學習材料的呈現(xiàn)順序，先提供材料，再讓學生在KT板立體模型中擺放燈和開關(guān)，接著畫出電路圖，最后安裝電路。教師邊展示材料，邊引發(fā)學生思考：如何讓一個開關(guān)控制一盞燈？利用KT板立體模型，學生能更快地建構(gòu)房間的立體概念。而后，教師再引入電源和導線，引導學生思考通路的連接方法。這樣的做法不僅符合四年級學生的學情，也能夠提高學生的探究興趣和效率。

（二）提供多元材料，驅(qū)動學生深度探究

在項目化學習中，單一的實驗材料會限制學生的探究積極性。學生在設計交流中發(fā)現(xiàn)：實際生活中存在著多個開關(guān)同時控制照明燈的現(xiàn)象?；诂F(xiàn)實情況，教師可提供多元化的單刀雙擲開關(guān)（如圖2）、雙刀雙擲開關(guān)（如圖3），讓學有余力的學生進行進一步的探究，以真實問題驅(qū)動學生思考。

五、項目展評：有效評價反饋，讓學生全面發(fā)展

在項目化教學中，形成性評價和總結(jié)性評價給學生提供了多方面的反饋，能幫助學生在項目化學習中實現(xiàn)深度學習，產(chǎn)出高質(zhì)量的作品。教師要確定學生是否達到了項目最初設定的學習目標，以鼓勵的眼光看待學生的收獲與發(fā)展。

（一）表現(xiàn)性評價前置，凸顯評價的指導性

在探究過程中，學生僅“動手做”是不夠的，“動手做”之前和之后的表達交流是探究活動不可缺少的組成部分。表達和交流過程中最重要的一環(huán)就是學習評價。教師要引導學生在表現(xiàn)性評價中學會認識自己、尊重他人，不斷提高自己的思維水平。教師圍繞設計、安裝照明電路的探究過程，從設計布局、電路設計、模擬組裝、課堂表現(xiàn)四個方面設置表現(xiàn)性評價標準，以打星的方式進行小組評價，如表2。學生可以根據(jù)完成情況分別“打星”，教師巡視，最后全班交流評價。

（二）學習評價多元化，促進學生改進自我

在活動評價中，自評和互評以學生為主體，教師輔助點評，保證學生評價的公平性和公正性。教師可以根據(jù)每一項活動的完成情況分別“打星”，以加分項的形式將“打星”結(jié)果計入最終成績。多元化的評價能讓學生更清楚自己的真實情況，反思存在的問題，向同伴學習改進的方法，彌補自己的不足，進一步達成學習目標。

六、反思遷移：改進設計方案，讓項目為生活服務

學生基于真實問題，經(jīng)歷了“小組討論—電路設計—交流分析—改進設計—模擬安裝—展示評價”等環(huán)節(jié)，基本完成了項目化學習的全過程。他們的思維能力和解決問題的能力得到了顯著的提升。在此基礎(chǔ)上，教師根據(jù)真實情境、真實問題，提出“模擬安裝照明電路2.0”（加入電扇、燈座等電器元件）的任務，讓項目化學習更貼近學生的生活實際。當然，探究活動還可以延伸為模擬安裝科學實驗室的照明電路或廚房的照明電路，使學生課堂中獲得的實踐經(jīng)驗在課外得到應用。

《模擬安裝照明電路》是基于項目化學習的實踐探究課。教師創(chuàng)設真實情境，注重設計、實施、改進與完善的過程，以任務驅(qū)動的方式培養(yǎng)學生解決問題的能力，幫助學生在項目化學習中實現(xiàn)學習目標，提升科學素養(yǎng)。

參考文獻：

［1］趙風云.STEAM理念下項目化學習的實踐初探：以“模擬安裝照明電路”為例［J］.中小學實驗與裝備，2022（1）.

［2］方莉莉.巧設思維支架? ?提升思維品質(zhì)［J］.湖北教育（科學課），2017（5）.

［3］韓迎春.細化課堂過程性評價［J］.湖北教育（科學課），2017（5）.

（浙江省紹興市柯橋區(qū)楊汛橋紫薇小學? ?312028）