關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué) 項(xiàng)目式學(xué)習(xí) 問(wèn)題情境

當(dāng)前，課程改革不斷深化，學(xué)科教學(xué)更加注重學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)也是如此，一線(xiàn)教師更加注重推進(jìn)基于學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的有效教學(xué)，努力轉(zhuǎn)變教與學(xué)的方式，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的空間。但因種種原因，我們發(fā)現(xiàn)在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中，課堂教學(xué)方式還是略顯傳統(tǒng)和枯燥，學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)主動(dòng)性不高，也缺乏改進(jìn)和創(chuàng)新的能力。

科學(xué)課程學(xué)習(xí)的本質(zhì)是學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)、提升科學(xué)素養(yǎng)、形成科學(xué)技能和能力的一種思維活動(dòng)。思考和創(chuàng)新是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)認(rèn)知過(guò)程的本質(zhì)特點(diǎn)。因此，小學(xué)科學(xué)教師需要及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，創(chuàng)設(shè)有趣、生活化的教學(xué)情境，努力引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題，推進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維和能力的培養(yǎng)。

筆者經(jīng)過(guò)幾年實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，巧妙應(yīng)用課堂生成資源，借助學(xué)生自己在學(xué)習(xí)中實(shí)際遇到的具體疑難問(wèn)題情境參與教學(xué)，對(duì)于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有明顯效果。本文以老教科版小學(xué)5年級(jí)《科學(xué)》“怎樣得到更多的光和熱”一課疑難實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新優(yōu)化為例，具體闡述實(shí)踐過(guò)程。

一、小學(xué)科學(xué)課程基于問(wèn)題項(xiàng)目的教學(xué)理解

“知識(shí)的獲得來(lái)源于對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和解決的過(guò)程?！毙W(xué)科學(xué)課程教學(xué)注重學(xué)生的實(shí)踐過(guò)程，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中獲得新知。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種較為實(shí)用的教學(xué)模式，它是一種在實(shí)踐、體驗(yàn)、探索、創(chuàng)新中獲得較為完整的知識(shí)、形成專(zhuān)門(mén)技能的實(shí)踐活動(dòng)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)讓學(xué)生憑借自身能力和已有知識(shí)，獨(dú)立或小組合作完成一個(gè)項(xiàng)目。從認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等多元視角看，好的項(xiàng)目會(huì)促進(jìn)學(xué)生大腦發(fā)育，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更專(zhuān)注、更具有主動(dòng)性，同時(shí)讓學(xué)生對(duì)關(guān)鍵概念的理解更為透徹、持久。雖然近幾年項(xiàng)目式學(xué)習(xí)才開(kāi)始在國(guó)內(nèi)流行，但已經(jīng)有很多教師開(kāi)始嘗試?yán)庙?xiàng)目式學(xué)習(xí)理念輔助課堂教學(xué)，讓學(xué)生在真實(shí)的情境中自然地進(jìn)行科學(xué)課程學(xué)習(xí)。

科學(xué)疑難實(shí)驗(yàn)情境的主體是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題項(xiàng)目，但其本質(zhì)卻是科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和科學(xué)思想。問(wèn)題項(xiàng)目將實(shí)際、具體的問(wèn)題作為科學(xué)知識(shí)的載體，符合小學(xué)生的心理特征和認(rèn)知水平，能最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓其自然而然地進(jìn)行深刻的科學(xué)思考與探究。它有別于傳統(tǒng)的科學(xué)課程教學(xué)方式，是一種新型的教學(xué)資源。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在國(guó)內(nèi)目前還處于探索階段，有待小學(xué)科學(xué)教師在實(shí)際教學(xué)中不斷實(shí)踐、探討、總結(jié)，完善成一套成熟完備的教學(xué)機(jī)制，提高小學(xué)科學(xué)教學(xué)深度。

二、問(wèn)題項(xiàng)目情境教學(xué)促進(jìn)科學(xué)課程學(xué)習(xí)的實(shí)踐與策略

在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中結(jié)合真實(shí)、有意義的問(wèn)題情境，能夠大大加深學(xué)生探究的興趣和分析、解決問(wèn)題的主動(dòng)性，從而促進(jìn)科學(xué)課程學(xué)習(xí)效果和思維能力的發(fā)展。

學(xué)生在小學(xué)科學(xué)課程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中扮演的是專(zhuān)家的角色，教師應(yīng)該盡可能引導(dǎo)學(xué)生像真正的科學(xué)家那樣對(duì)自己遇到的真實(shí)問(wèn)題進(jìn)行思考、分析和解決。這意味著學(xué)生在項(xiàng)目探究中要經(jīng)歷幾個(gè)階段：在真實(shí)世界中觀察與調(diào)查，提出問(wèn)題；與以往所學(xué)的知識(shí)建立聯(lián)系，建構(gòu)理解或運(yùn)用推理、批判性思考和模型進(jìn)行設(shè)計(jì)；形成相關(guān)模型或解釋并進(jìn)行驗(yàn)證；討論這種模型、解釋、設(shè)計(jì)的適用性，進(jìn)行修訂與完善（具體如表1）。

1.把握資源，選擇問(wèn)題，建立教學(xué)與項(xiàng)目的關(guān)系

生活中處處皆有科學(xué)，尤其小學(xué)階段倡導(dǎo)以生活中的科學(xué)為邏輯起點(diǎn)，所以在項(xiàng)目主題確定、情境設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)問(wèn)題的設(shè)置方面，最好能同時(shí)把學(xué)生的真實(shí)生活與學(xué)科知識(shí)緊密聯(lián)系起來(lái)。

教師可以合理利用課堂生成資源，將學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題作為驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題建立項(xiàng)目，這樣的項(xiàng)目更真實(shí)和生活化，也讓學(xué)生更有興趣和挑戰(zhàn)欲。學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到問(wèn)題，問(wèn)題本身推動(dòng)了解決問(wèn)題和推理技能的應(yīng)用，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生自己查找信息、學(xué)習(xí)關(guān)于此問(wèn)題的知識(shí)和結(jié)構(gòu)，以及解決問(wèn)題的方法。

例如在老教科版《科學(xué)》5年級(jí)上冊(cè)“光”單元的第6課“怎樣得到更多的光和熱”中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，讓學(xué)生了解物體受陽(yáng)光照射角度不同與吸熱的關(guān)系，知道物體與陽(yáng)光垂直比傾斜吸熱快。實(shí)驗(yàn)是在3個(gè)相同的黑紙袋中間插入溫度計(jì)，再將它們按與地面水平、垂直，以及與太陽(yáng)光垂直3個(gè)不同的角度擺放，通過(guò)一段時(shí)間后3支溫度計(jì)的不同變化，探究紙袋吸熱與光照角度的關(guān)系。

在開(kāi)展這個(gè)探究活動(dòng)時(shí)，學(xué)生遇到了如下困難：①連綿的雨天讓這節(jié)課一再推遲；②“和太陽(yáng)光垂直”這個(gè)角度很難把握；③活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，陽(yáng)光強(qiáng)弱等不受控制，影響實(shí)驗(yàn)效果（圖1）。

課后筆者思考，可不可以利用這個(gè)課堂生成的資源，將學(xué)生在學(xué)習(xí)中自己遇到、分析、發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題引入問(wèn)題情境，創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的各科知識(shí)逐步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，快捷高效地探究并培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)手能力呢？有了這個(gè)想法后，筆者組織發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的學(xué)生成立了科學(xué)探究小組，探究新的問(wèn)題項(xiàng)目“‘怎樣得到更多的光和熱’實(shí)驗(yàn)優(yōu)化”。

很多時(shí)候驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題決定了一個(gè)科學(xué)項(xiàng)目的價(jià)值，挑選好的問(wèn)題情境十分重要，課堂中自然生成的問(wèn)題更能激發(fā)學(xué)生的探究欲和挑戰(zhàn)欲，對(duì)學(xué)生掌握課內(nèi)知識(shí)、突破重難點(diǎn)有益。

2.任務(wù)設(shè)計(jì)，分工合作，確定教學(xué)與項(xiàng)目分工

確定主題后，為了讓探究項(xiàng)目高效有序地進(jìn)行，教師要在項(xiàng)目中滲透計(jì)劃和分工的合作理念，引導(dǎo)學(xué)生確定項(xiàng)目目標(biāo)、任務(wù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并在學(xué)生制訂計(jì)劃和分工時(shí)給予全方位指導(dǎo)，隨時(shí)跟蹤學(xué)生的進(jìn)展，及時(shí)進(jìn)行幫助。

3.項(xiàng)目探究，活動(dòng)準(zhǔn)備，確認(rèn)教學(xué)與項(xiàng)目方案

科學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)是伴隨科學(xué)家的觀察和探究而來(lái)的，教師教學(xué)時(shí)應(yīng)關(guān)注對(duì)知識(shí)的解釋和傳播，在項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)教師應(yīng)著重關(guān)注活動(dòng)探究，這將有助于促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用。教師在這個(gè)環(huán)節(jié)要進(jìn)行過(guò)程性指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生與活動(dòng)對(duì)象進(jìn)行聯(lián)系；指導(dǎo)學(xué)生合作交往；指導(dǎo)學(xué)生做好活動(dòng)記錄；指導(dǎo)學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決活動(dòng)中的問(wèn)題；指導(dǎo)學(xué)生有效利用工具和技術(shù)；指導(dǎo)學(xué)生有效利用社會(huì)和家庭資源。

在“怎樣得到更多的光和熱”實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目中，學(xué)生在項(xiàng)目探究環(huán)節(jié)經(jīng)歷了確定方案、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和材料準(zhǔn)備3個(gè)環(huán)節(jié)。①?lài)@活動(dòng)目的，學(xué)生各抒己見(jiàn)，交流自己的想法和創(chuàng)意，再不斷完善，明確制作活動(dòng)如何展開(kāi)。優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)主要會(huì)用到一個(gè)“物體吸熱與光照角度關(guān)系演示裝置”，其主要分為3個(gè)部分（如圖2）。②根據(jù)大家逐步完善的想法和創(chuàng)意，研究小組繪制了初步的設(shè)計(jì)圖草稿，再一起甄選能實(shí)現(xiàn)預(yù)想的合適材料（要求價(jià)格不高、簡(jiǎn)單易得），然后完善設(shè)計(jì)圖（如圖3）。③研究小組在學(xué)校和家里收集到了1個(gè)375瓦的紅外線(xiàn)燈、一些小鋁片、電子測(cè)溫計(jì)等制作材料與工具。

4.產(chǎn)品制作，模型形成，進(jìn)行教學(xué)與項(xiàng)目實(shí)踐

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)并不是簡(jiǎn)單地讓學(xué)生完成活動(dòng)、做出成果，而是要讓學(xué)生經(jīng)歷有意義的學(xué)習(xí)實(shí)踐歷程。依據(jù)項(xiàng)目主題和內(nèi)容，學(xué)生可以設(shè)計(jì)出各種個(gè)性化的產(chǎn)品。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)要鍛煉和培育的是學(xué)生在復(fù)雜情境中的靈活的心智轉(zhuǎn)換，是一種包含知識(shí)、行動(dòng)和態(tài)度的實(shí)習(xí)實(shí)踐。學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)會(huì)經(jīng)歷探究—遇到問(wèn)題—多次改進(jìn)實(shí)踐—解決困難—成功制作產(chǎn)品或模型—獲得經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。教師在這個(gè)環(huán)節(jié)引導(dǎo)得當(dāng)可以有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

在“怎樣得到更多的光和熱”實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目中，探究小組遇到了很多難題，比如紅外線(xiàn)燈容易滾動(dòng)且易燙到手、感溫片很難固定導(dǎo)致角度不準(zhǔn)確、測(cè)溫計(jì)的線(xiàn)路纏繞看起來(lái)比較亂等，但多次受挫的經(jīng)歷并沒(méi)有讓孩子們失去信心，反而越挫越勇。每遇到一個(gè)問(wèn)題，并不需要教師多加指導(dǎo)，在小組成員激烈的討論中，他們總能很快商量出解決辦法，一步步改進(jìn)設(shè)計(jì)，一次次努力實(shí)踐。

研究小組找來(lái)1塊厚度適當(dāng)?shù)哪景?，根?jù)紅外線(xiàn)燈的尺寸在木板上用小木條固定燈的位置，為防止被燙傷，組長(zhǎng)還提議給它做了一個(gè)“燈罩”（圖4）。接著，小組根據(jù)感溫片的尺寸在木板上劃刻小口，量好長(zhǎng)度，將3塊感溫鋁片一部分穿過(guò)小口到木板下方，調(diào)整好角度，用膠槍將其固定在木板上（圖5）。之后小組發(fā)現(xiàn)測(cè)溫計(jì)的線(xiàn)在裝置表面實(shí)在太亂了，于是在木板上鉆了小孔，把線(xiàn)在木板的后方整理好并固定（圖6），還把3只電子測(cè)溫計(jì)也一起用膠槍傾斜固定在木板上，方便讀數(shù)。

在經(jīng)歷多次遇阻、討論、創(chuàng)新、改進(jìn)與實(shí)踐后，研究小組成功制作了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品“物體吸熱與光照角度關(guān)系演示器”（圖7）。演示器左邊是光照區(qū)，放置了1個(gè)375瓦的紅外線(xiàn)燈，用來(lái)代替太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱，光和熱會(huì)均勻地照射到中間的3塊感溫鋁片上面；中間是感熱區(qū)，3塊大小、形狀、材料完全相同的鋁片分別按照與光照成0°、45°和90°3個(gè)角度放置，面向光源的一面涂黑，便于吸熱；右邊是測(cè)溫區(qū)，3只電子測(cè)溫計(jì)分別與3塊感溫片相連，只要感溫片的溫度有微小的變化，電子測(cè)溫計(jì)都可以精確地測(cè)量到。

5.成果展示，交流評(píng)價(jià)，感受教學(xué)與項(xiàng)目的效果

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成果是指在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的作品、產(chǎn)品、報(bào)告等。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中成果的重要性并不亞于驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮可能的成果方向和評(píng)價(jià)要點(diǎn)，但不要一開(kāi)始就給學(xué)生一個(gè)成果樣子供學(xué)生模仿或參考，這會(huì)限制學(xué)生的思考和想象。關(guān)于成果，有以下幾個(gè)重要特點(diǎn)：①成果指向驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，具有思維的真實(shí)性。②成果包括個(gè)人成果和團(tuán)隊(duì)成果。③成果要指向?qū)诵闹R(shí)的深度理解。④成果應(yīng)同時(shí)包含做出來(lái)的和怎么做出來(lái)的說(shuō)明。

“怎樣得到更多的光和熱”實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目的成果是團(tuán)隊(duì)成果，包括創(chuàng)新裝置“物體吸熱與光照角度關(guān)系演示器”和學(xué)生研究報(bào)告。研究報(bào)告由學(xué)生研究小組撰寫(xiě)，詳細(xì)記錄了學(xué)生的思考設(shè)計(jì)、探究過(guò)程、遇到的困難和解決方法，以及產(chǎn)品使用方法和優(yōu)缺點(diǎn)等。

交流環(huán)節(jié)是科學(xué)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)最終的成果是要公開(kāi)的，可以通過(guò)展示或交流的方式進(jìn)行。公開(kāi)展示自己的作品不僅可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更有動(dòng)力，還可以讓學(xué)生再次回顧自己的項(xiàng)目歷程，促進(jìn)學(xué)生反思。成果展示要展現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)概念的理解和把握，同時(shí)慶祝學(xué)生團(tuán)隊(duì)共同完成了富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，讓學(xué)生有儀式感和獲得感。而成果本身是否符合成人的要求不是最重要的，也不能作為主要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。在“怎樣得到更多的光和熱”實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目中，筆者用一節(jié)科學(xué)課開(kāi)展了項(xiàng)目成果展，讓科學(xué)研究小組對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行自主展示、分享，與全班同學(xué)進(jìn)行交流與評(píng)價(jià)。在展示過(guò)程中，學(xué)生一開(kāi)始還有些緊張，但是也很興奮，他們作了充足的準(zhǔn)備，展示效果超過(guò)預(yù)期。在獲得成果展示的成功體驗(yàn)后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信明顯提升。

教師可以創(chuàng)設(shè)有儀式感的成果展示，大膽讓學(xué)生自主交流，這樣能為學(xué)生留下終生難忘的印象，還可以有效提升學(xué)生的表達(dá)欲望和交流能力。在這個(gè)環(huán)節(jié)教師還可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)小結(jié)，讓整個(gè)項(xiàng)目的效果得到深化。

三、小結(jié)

此次項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)后，學(xué)生對(duì)于科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新精神、實(shí)踐動(dòng)手能力都有明顯提高。學(xué)生對(duì)于難題的挑戰(zhàn)興致也明顯比之前高。在1年多的時(shí)間里，2個(gè)班級(jí)大部分學(xué)生都樂(lè)于參加創(chuàng)新大賽、研究性學(xué)習(xí)、綜合實(shí)踐活動(dòng)等各種比賽和活動(dòng)，并有不少孩子取得了紹興市研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)二等獎(jiǎng)，紹興市科技創(chuàng)新成果二、三等獎(jiǎng)，諸暨市科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)一、二、三等獎(jiǎng)，諸暨市科技創(chuàng)新作文一等獎(jiǎng)等優(yōu)異成績(jī)。

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小學(xué)科學(xué)疑難實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的項(xiàng)目非常有意義，項(xiàng)目合理利用學(xué)生在課堂探究中遇到的困難，創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)各科知識(shí)自主解決問(wèn)題，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，還能促使學(xué)生在科學(xué)課程學(xué)習(xí)中更深入地思考和解決問(wèn)題，讓他們的創(chuàng)新能力、合作能力和思維能力都得到發(fā)展。