聚焦項目化學習 建構高效科學課堂

□潘偉鋒

《義務教育科學課程標準（2022 年版）》（以下簡稱“2022 年版課標”》）指出：義務教育科學課程是一門體現(xiàn)科學本質(zhì)的綜合性基礎課程，具有實踐性。2022年版課標在課程的內(nèi)容安排上，聚焦學科核心概念，并在此基礎上引導學生理解跨學科概念，在真實情境中應用所學知識；在學習方式上倡導跨學科主題學習活動，加強學科間相互聯(lián)系，帶動課程綜合化實施，強化實踐性要求。作為一種以學生為中心設計執(zhí)行項目的教學模式，項目化學習要求學生選擇項目、提出項目構思，并經(jīng)過自主探究來解決實際問題，最終掌握知識和能力。因此，項目化學習非常適合應用于當前的小學科學學科教學。教師應設計豐富的課堂教學形式，促進學生科學核心素養(yǎng)的深度發(fā)展，幫助學生逐步形成適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。筆者結(jié)合具體的課例，對小學科學項目化學習的策略進行探討，以期提升學生的學習效率，建構高效的科學課堂。

一、依托教材，明確項目任務

小學科學項目化學習過程中，教師要對科學教材進行深度解讀，并對教材資源進行整合、轉(zhuǎn)化或優(yōu)化，明確項目化學習的任務。

（一）整合教材，體現(xiàn)項目的聯(lián)結(jié)性

筆者結(jié)合小學科學課程設置的13個學科核心概念，對課程單元進行重構、整合，形成關聯(lián)性更強的項目化學習任務，指向科學學科本質(zhì)，促進素養(yǎng)教育的真正實現(xiàn)。

以教科版《科學》四年級上冊“消化與呼吸”單元為例，筆者統(tǒng)整單元中的《一天的食物》《食物中的營養(yǎng)》《營養(yǎng)要均衡》《食物在口腔里的變化》《食物在身體里的旅行》等課，設計了“我是營養(yǎng)師”這一項目，讓學生設計菜譜。在此過程中，學生認識到人體要從食物中獲取營養(yǎng)以維持生命健康，逐步形成健康生活的理念。具體過程及內(nèi)容如圖1。

圖1

項目化學習過程中，筆者組織學生運用所學知識，為自己和家人制訂一份健康飲食的計劃，并按計劃執(zhí)行，由此以點帶面，呼吁更多人做到健康飲食，從而達到學以致用的目的。

（二）轉(zhuǎn)化教材，呈現(xiàn)項目的可塑性

2022 年版課標指出：科學教師要創(chuàng)造性地使用教材。根據(jù)實際情況，教師可以在課堂上對教材進行適當處理。

例如，受教科版《科學》二年級上冊“材料”單元中的《神奇的紙》一課的啟發(fā)，筆者所在教研組組織各年級開展以“神奇的紙”為主題的科技節(jié)活動。各年級學生根據(jù)不同的學習內(nèi)容和學習能力完成不同的活動：一、二年級的活動主題為“紙能有多長”；三、四年級的活動主題為“折紙運水”；五、六年級的活動主題為“紙繩承重”。這三個項目化活動分別指向普及、創(chuàng)新、提升。學生不斷深化課堂所學知識，提高科學素養(yǎng)。

再如，在教科版《科學》六年級下冊“小小工程師”單元的建高塔項目活動中，筆者引導學生結(jié)合物質(zhì)科學、技術與工程等領域的重要概念和方法，考慮不同的影響因素，綜合利用豐富的材料，建造不一樣的塔，如胡蘿卜塔、撲克塔、吸管塔、積木塔等，引導學生關注“塔”這種建筑結(jié)構的穩(wěn)定性及其背后的科學原理。形式多樣的建塔活動能讓學生更主動地投入項目化學習活動中。

教師應轉(zhuǎn)化教材內(nèi)容，以項目化學習的方式鼓勵學生積極參與，豐富學生的課余生活，將科學學習由課堂延伸到課外，實現(xiàn)生活與課堂的銜接。

（三）優(yōu)化教材，彰顯項目的發(fā)展性

在教科版科學教材中，很多主題單元都有其特殊價值，值得教師深度挖掘，創(chuàng)造性地設計項目。

比如，在進行教科版《科學》六年級上冊“微小世界”單元的學習時，學生從認識放大鏡開始，經(jīng)歷了用兩片凸透鏡（上小下大）自制顯微鏡，逐步探索微觀世界的學習過程。筆者引導學生進行思考：如果利用兩片凸透鏡（上大下?。┻M行組裝，又會產(chǎn)生怎樣的效果？學生在活動中發(fā)現(xiàn)，此時的顯微鏡變成了望遠鏡。學習從教材活動中的自制顯微鏡延伸到自制望遠鏡，極大地激發(fā)了學生的興趣，課堂也由此向縱深處發(fā)展。當然，在此基礎上，教師還可以引導學生再次對鏡片進行更換，比如用平面鏡代替凸透鏡，或用一塊凸透鏡、一塊凹透鏡進行組裝，分析其效果。這樣一個以“鏡”為主題的項目化學習活動從教材出發(fā)，彰顯出了項目化學習向多維度發(fā)展的可能性。

又如，在教完教科版《科學》六年級下冊“小小工程師”單元后，筆者根據(jù)工程設計與物化的要求，結(jié)合學校的科技節(jié)活動，開發(fā)了“橋世界”這一課程，通過系列活動讓學生了解與橋相關的力、張力與壓力等科學與工程領域的內(nèi)容，然后完整體驗問題的解決過程，包括畫設計圖、搭建模型、測試模型、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、改進設計等，最后重新理解工程問題，完成工程建議書。這樣的活動內(nèi)容不僅可以加深學生對力學及工程設計過程的理解，也能夠加深學生對STEAM 課程的特征和流程的認識，激發(fā)學生學習科學及數(shù)學的熱情。

二、以生為本，設計驅(qū)動問題

項目化學習需要通過驅(qū)動性問題引發(fā)學生對某個概念的思考、探索。設計一個好的驅(qū)動性問題是做好整個項目的重要保障。因此，驅(qū)動性問題的設計要關注問題的真實性和挑戰(zhàn)性，注重從學生的實際需求出發(fā)，通過有趣的、與學生經(jīng)歷貼切的情境和挑戰(zhàn)方式驅(qū)動學生投入其中。

（一）源于現(xiàn)實的問題解決

來自學生身邊的真實的項目活動能極大程度地激發(fā)學生的積極性，讓學生理解科學源于生活，科學學習能更好地為現(xiàn)實生活服務。筆者所在學校的一塊勞動基地用于種植鳳仙花、蔬菜等農(nóng)作物，由學生打理。因此，筆者組織學生以小組為單位，開發(fā)農(nóng)耕基地項目。有的小組種鳳仙花，學生開展觀察活動，見證植物的生命周期；有的小組種番薯、土豆，學生帶著收獲的喜悅，體驗勞動過程；有的小組種出長勢喜人的向日葵，學生除了能親自見證向日葵的生長周期變化，還在美術教師的指導下畫出美麗的向日葵。學生讓農(nóng)田變得生機勃勃，這正是開展項目化學習的真正意義。

（二）基于虛擬的情境體驗

開展項目化學習的過程中，教師須設置一定的情境，讓學生在情境中獲得獨特的體驗。以教科版《科學》三年級上冊“天氣”單元為例，在學生了解天氣預報后，筆者要求學生完成以下任務：為校園內(nèi)的師生訂制一個天氣預報欄目。天氣預報站的成員搜集信息，實地觀測天氣情況，在校園內(nèi)以宣傳窗展示和“紅領巾小廣播”兩種形式，幫助全校師生了解今日的天氣情況，做好相應的出行準備，并完成記錄。學生在真實的情境和豐富多彩的活動中感受科學學習的樂趣和合作交流的意義，不斷掌握成為合格公民須具備的知識、技能。

三、立足素養(yǎng)，開展項目探究

順利進行項目化學習的關鍵之一在于有效地開展探究性實踐。由驅(qū)動性問題導入后，教師要引導學生將情境與知識進行聯(lián)結(jié)，將抽象的知識運用到真實的世界中去。這就要求學生在探究性實踐中經(jīng)歷知識學習、活動設計和實施、原理分析和解釋、能力遷移和發(fā)展的過程。

例如，在教學教科版《科學》五年級下冊“生物與環(huán)境”單元后，筆者和學生進行了一次校園驅(qū)蠅行動。本次驅(qū)蠅行動從困擾校園師生的蒼蠅入手。學生先提出項目任務“驅(qū)蠅”，再調(diào)查蒼蠅的喜好等情況，接著鎖定蒼蠅的集中分布區(qū)域，對校園進行大排除，之后通過多種渠道進行驅(qū)蠅，比如自制驅(qū)蠅液、安放驅(qū)蠅網(wǎng)袋等等，最后公開發(fā)布“驅(qū)蠅行動”報告。在這個項目化學習過程中，筆者引領學生關注生物與環(huán)境，真正提升了學生的問題解決能力、分析能力、調(diào)查能力等。

再如，在五年級“我是造船師”項目活動中，筆者安排了一系列探索活動，學生經(jīng)歷了從材料選擇到形狀改進，再到動力源補給的設計過程。通過測試評價，學生完成了對船的改進和項目產(chǎn)品的迭代設計。在這一學習過程中，學生逐漸體會到科學探究的趣味性，獲得學習帶來的成就感。

四、注重評價，聚焦項目成效

項目化學習中的評價要充分運用過程性評價和終結(jié)性評價，讓多元主體積極參與其中。其中，過程性評價關注的是學生在活動中的認知策略和實踐情況，終結(jié)性評價關注的是學生最終的學習成果。教師要在項目化學習的整個過程中，將兩種評價方式結(jié)合，緊緊圍繞小學科學素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，對探究內(nèi)容、探究環(huán)節(jié)、探究成果等給出直接明了的評價，使定量評價和定性評價結(jié)合起來。

（一）注重過程性評價

對探究活動進行過程性反思評價，能促進學生的思維發(fā)展，提升項目活動的成效。在過程性評價中，教師要充分利用觀察記錄等成果，幫助學生進行深度分析，由此提升學生的探究能力。

例如，在教科版《科學》二年級上冊《做一頂帽子》一課中，教師不應僅僅關注最終帽子的呈現(xiàn)效果，還應關注學生的課堂學習態(tài)度、小組合作交流情況、帽子制作過程中的參與度。此外，教師還應關注學生對帽子制作活動的課前調(diào)查情況、任務單記錄完成情況、設計圖的完成效果以及帽子效果展示過程中的表現(xiàn)等。只有從多方面評價學生，才能更好地激發(fā)學生參與項目化學習的積極性，提升學生的核心素養(yǎng)。

（二）強化終結(jié)性評價

教師需要對項目化學習活動進行定期的終結(jié)性評價，了解學生這段時間的學習是否達到了預期的目標。除了用傳統(tǒng)的評價方式，如思維導圖、海報等開展評價，還可以展示成果，強化終結(jié)性評價，如結(jié)合不同年級的學習活動開展相關的展覽會：一年級的“樹葉貼畫成果展”、二年級的“帽子成果展覽”、四年級的“小樂器成果展”、五年級的“船的博覽會”等。

開展項目化學習活動，需要以學生為主體。教師應發(fā)揮指導、組織和支持作用，充分激發(fā)學生參與科學探究的意愿與動力，提升學生的思維能力，鍛煉學生的動手能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，發(fā)展學生的科學素養(yǎng)。