小學科學項目式學習設計及優化策略

黃申友

摘要以小學科學“創意小樂器”項目式學習為例，項目式學習的目標制定需要遵循總領性要求和層次性要求：核心概念目標指聲音和工程兩個領域，再根據學生個體需求和發展水平的差異，從音準、結構、精美等方面制定分層目標。項目式學習的內容設計還需要適當的“深廣度”和“情境化”：鼓勵學生探究融合科學、音樂、美術等多學科知識的復雜體系，以學校科技節為探究背景，激發學生挑戰動力。好的項目式學習還需要優化的螺旋式結構的內在策略以及優化的外在評價策略：將“制作小樂器”項目切割成認識樂器、聲音產生原理、音量變化原理、如何擴音制作、現場展示等模塊進行螺旋式探究，鼓勵學生以圖文結合的方式記錄研究過程，多元化地進行過程性評價和總結性評價。

關鍵詞項目式學習;目標;設計;優化策略

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.36.020

Design and Optimization Strategy of Science Project-based Learning in Primary School

——Take the "creative small musical instrument" project as an example

HUANG Shenyou

（Linhai Primary School，Taizhou，Zhejiang 317000）

Abstract：Taking the project-based learning of "creative small musical instruments" in primary school science as an example，the goal setting of project-based learning needs to follow the general requirements and hierarchical requirements：the core concept goal refers to the two fields of sound and engineering，and then formulate hierarchical goals from the aspects of intonation ，structure and beauty according to the differences of stu - dents，individual needs and development level. The content design of project-based learning also needs appropriate "depth and breadth" and "contextualization"：encourage students to explore a complex system integrating multi-disciplinary knowledge such as science，music and art，and stimulate students，challenge motivation based on the school science and technology festival. Good project-based learning also needs to optimize the internal strategy of spiral structure and optimized external evaluation strategy：cut the "making small musical instruments" project into modules such as understanding musical instruments，sound generation principle，volume change principle，how to amplify production and on-site display for spiral exploration，and encourage students to rec ord the research process in the way of combining pictures and texts，diversified process evaluation and summary evaluation.

Keywords：project-based learning;goal;design;optimization strategy

項目式學習強調學生在解決實際問題的過程中，實現對關鍵概念和原理的學習。項目式學習要求學生主動探究解決問題，在探索過程中發掘任務背后所包含的科學規律和科學理論，從而實現從現象到原理、規律的知識建構過程。這與中國學生發展核心素養，以“全面發展的人”為核心，分為文化基礎、自主發展、社會參與三個方面，綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新六大素養的總體框架不謀而合。學生在這個過程中鍛煉了問題解決、團隊協作、自我管理、積極創新等在未來社會應該具備的各項能力。

本文以“創意小樂器”項目為例，闡述了項目式學習的目標制定需要遵循兩個要求，項目式學習的內容設計需要適當的“深廣度”和“情境化”以及項目式學習的優化策略。

1項目式學習的目標制定

1.1需要遵循總領性要求

項目式學習本質上是一種教與學的模式，因此，在進行項目教學時，教師引導學生在挑戰任務的過程中，需要依據學生的身心發展特點和他們的已有知識和能力，結合課程標準的相關要求，以及學科邏輯框架，制定指向學科核心概念和原理的學習目標。核心概念就是學科教學中的大概念。學生在學習目標指引下，最終完成對知識體系的自主建構。

“創意小樂器”項目，教師需要根據學生在活動中能夠獲取的知識、技能、素養、態度，依托小學科學課程標準中給出的18個主要概念，制定以小學科學學科為主的四維目標。該項目涉及的學科知識很廣，其中涉及小學科學學科的主要是兩大核心內容：聲音因物體振動而產生，通過物質傳播;工程技術的關鍵是設計，工程是運用科學和技術進行設計，解決實際問題和制造產品的活動。由此可知，“創意小樂器”項目指向了聲音和工程兩個領域，與小學四年級“聲音”單元關系密切。

1.2需要遵循層次性要求

項目式學習的最終目標是培養具備決策和規劃能力，能夠自主、持續地進行終身學習的人。因此制定的學習目標應該包括知識、技能、態度、價值觀四個方面?！皠撘庑菲鳌表椖?，根據前述因素制定該項目的四維學習目標：理解并掌握聲音因物體振動而產生（科學觀念）;會根據聲音產生與傳播原理設計創意小樂器（科學思維）;通過設計創意小樂器的過程提升動手操作能力、問題解決能力、應用意識和積累創意設計的活動經驗（探究實踐）;設計過程感受科學探究帶來的樂趣，激發繼續創造的興趣（態度責任）。

四維學習目標對學生的思維層次和類型要求是不同的：第一層次是知識的掌握、原理的理解，屬于概念性理解的水平;第二層次是根據知識原理來設計，屬于操作性理解水平;第三層次是在操作中根據不同問題進行相應的調整和改變，屬于應用性說明的水平。從這個意義上說，學習目標的制定需要遵循層次性要求。此外，學生在解決問題的過程中因個體需求和發展水平的差異而產生各種不同的學習需要，從而形成不同的子目標。學生的基礎不同，解決問題的結果也會各不相同，因此，項目式學習目標應該是在一個總的目標下，根據實際情況制定分層目標。同時，也要在總目標的基礎上有一個向上發展的空間。創意小樂器在音準、結構、外觀等方面存在不同的層次，不同的結果對應不同的學習目標。

2項目式學習的內容設計

2.1需要適當的“深廣度”

常規的課堂教學，學生學習的知識是以單元或分學科的形式存在的，知識被人為地劃分成不同的單元和學科，這就意味著在常規的課堂教學中，學生獲取的知識是封閉的、碎片化的。而項目式學習則強調知識的整體性、融合性，項目式學習的內容設計應該有利于學生在解決問題的過程中，運用多學科、多板塊的知識。這就要求項目式學習的內容需要適當的廣度。同時，項目式學習的內容應該兼具適當的深度，即具有足夠的探究性。

制作樂器之前，學生需要掌握的內容有：樂器的種類、樂器的結構、不同樂器的發聲原理、不同樂器的調音技能。此外，還涉及美術學科中美的鑒賞能力、繪畫能力、色彩搭配能力，音樂學科的聽音的能力，科學學科的科學素養、動手能力，勞動與技術學科中各種工具使用的技術。此外，在小組合作交流時，涉及語文學科的文字表述、語言組織能力等。

教師可以根據學生的興趣和需要進行教學，學生遇到問題時，可以查找資料，訪問音樂教師和相關的技術人員，在學生自主探索的過程中自然而然提出許多值得進一步探索的問題。例如，玻璃瓶內水量的多少與音高的關系;同樣的水量，敲擊與吹的方式不同，產生的音高為什么會不同;像二胡這樣只有兩根琴弦的樂器為什么能發出不同音高的聲音;如何讓聲音更加響亮，也就是如何擴音的問題等。這些問題將引導學生進入深度探究。因此，在創意小樂器的制作過程中，學生經歷了“發現一研究一實踐一評價”四個環節。在發現環節，學生欣賞各種樂器，發現樂器之精美;在研究環節學生通過多角度、多方位的探究，體驗到樂器設計之巧妙;在實踐、評價環節，學生設計、制作自己的小樂器，收獲成功的喜悅。

2.2需要真實的情境

項目式學習通常始于一個情境或問題，學生對于問題和情境是否感興趣，是否能激發他們的挑戰欲望非常重要。因此教師要設計與學生的實際生活緊密聯系的情境。此外，也可以是當前社會的熱點問題或學生關注度極高的問題，并且具有一定的開放性和探索性，從而發展學生運用知識解決問題的能力。

“創意小樂器”項目是基于真實的情境設計的，情境背景是臨海小學每年12月舉辦的科技節，2020年學校的主題是創意無極限，其中四年級組的項目就是“創意小樂器”，需要學生運用身邊的材料自制一件小樂器，因為學習了“聲音”單元，學生已經掌握了影響聲音音高與音量變化的因素，掌握了如何控制聲音音高與音量變化的相關技能。同時，很多學生至少掌握了一種以上樂器的演奏技巧，熟悉樂器的基本構造。這個項目的學習能夠使他們從另一個角度去探究樂器的結構與原理，對于學生來講這個主題具有很強的吸引力。這樣的一個情境是學生很感興趣的，他們有很高的積極性和主動性。生活化的情境，熟悉的內容，有利于學生融入到活動中，激發挑戰動力。

3項目式學習的優化策略

3.1內在策略——螺旋式結構

學習任務設計是項目式學習的內驅力。項目式學習一般持續的時間比較長，跨度比較大，其間可能會存在各種各樣的困難，為了讓學生能夠持續探究下去，學習任務設計的好壞是關鍵因素。合理的任務設計，學生可以循序漸進地發揮自己的創意，進行多元化的思考。因此，可以采用螺旋式結構的優化設計，即將整個項目切割成多個模塊，模塊之間以一定的情境相連接，其間教師通過提供相應的教學資源來推進活動的開展，同時教師應充分利用流程圖、思考圖等形式對學生進行指引，“創意小樂器”項目持續時間為一個半月，學生學習探究活動按圖1流程展開：

第一環節包括“認識自己身邊的樂器”“我與樂器的故事”“奇妙的樂器”，通過這些活動了解樂器的相關知識，知道不同的樂器有不同的結構，讓學生認識到樂器雖然結構復雜，但指向的原理是相同的，將復雜的內容簡單化，給學生接下來的活動提供驅動力。

第二環節研究聲音是如何產生的，以及音高、音量是如何變化、弦是如何改變聲音高低、樂器是如何擴音的、樂器制作的工藝等。

第三個環節，是科技節的制作小樂器環節，這個活動是學生在前期大量的準備和研究的基礎上進行的，在這之前，學生已經經歷了了解、調查、資料的收集與整理、對樂器的構思、對樂器的初步嘗試、對自己小組不足之處的提升與學習等過程。現場制作時，學生需要根據之前的研究成果，團隊合作設計創意小樂器，需要檢驗學生之前一個多月獲取的相關的知識與技能。

下面以臨海小學針對四年級“創意小樂器”活動為例，詳細介紹教學組織過程（見表1）。

3.2外在策略——評價指標多元和前置

評價是項目式學習外在的動力，它支持和促進活動的有效開展。評價主體和內容應該靈活多變。評價的方式包括教師、學生的自評、小組內以及小組之間的評價。評價內容包括過程性評價和總結性評價，教師可以建立具有個性化的檔案，用來記錄學生的成長過程?！皠撘庑菲鳌表椖恐饕枪膭顚W生以圖文結合的形式記錄自己的學習過程，因此過程性評價主要針對學習過程中的記錄展開，而總結性評價是針對制作的小樂器，從精準、美觀、創意等角度進行評價，還包括學生的能力、合作、態度等方面的評價。此外，由于項目式學習目標的落實離不開學生自主、積極的參與，因此，只有評價標準前置才能激發學生的參與熱情和學習的動力。設計一個好的項目，可以改變學生的學習方式，從根本上提升學生的學習效果。

參考文獻

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