以《光是怎樣傳播的》實驗教學例談基于問題探究的項目式學習

◇顧超群（江蘇：睢寧縣高鐵商務區學校）

作為一種基于建構主義理論的情境式學習方式，項目式學習是以問題為導向，以真實的、有吸引力的和有挑戰性的情境問題或項目為驅動，引領學生在持續探究、問題解決和完成項目的體驗式學習實踐中，敏銳地洞察，創造性地思考，實現對學科核心概念和核心技能更深刻理解，習得和掌握重點知識與技能，激發深度思維，獲得生長性經驗，培育和發展創造性問題解決的可持續能力，生長學科素養。

下面以《光是怎樣傳播的》教學為例，談談基于問題探究的小學科學項目式學習策略。

一、聚焦核心知識，確定學習項目

項目式學習最顯著的特點是以項目為抓手，項目成為知識的載體，學生在完成項目式學習過程中，科學素養獲得自然生長的機會。教師在實施項目式學習時，應基于項目載體價值，優化項目選擇，根據教學內容確定合適的學習項目?？茖W課堂涉及的知識點相對較多，如果把握不當，容易出現課堂教學主題不集中的現象。這就需要教師強化對科學教學內容的解讀，梳理并把握教材知識邏輯，聚焦科學核心知識，確定高價值的學習項目。

《光是怎樣傳播的》一課，學生在三年級學習過影子形成的條件，了解了光源的概念，已經具有一定的知識儲備。但學生對影子形成的原理并不了解，具有探究意愿。從教材上分析，教材將本課教學與上節課教學有機結合，意在引導學生將光的傳播特點與聲音的傳播特點進行比較，引導學生借助既有經驗展開辨析活動，引發學生認知沖突，進而推測光的傳播特點。根據教材編排特點，本節課的核心知識是光的傳播特點，通過探究光的傳播特點，引導學生揭開光是怎樣傳播的。圍繞本節課核心知識，我提煉的學習項目是“將你帶進我的世界”。項目學習的具體要求是探究光的傳播特點，再利用光的傳播特點，讓幕后說話的人進入我們的世界，出現在我們眼前。

學習項目提煉時，要緊緊圍繞教材核心知識，以此將多個知識點進行關聯。同時，學習項目又要與教材內容保持高度一致，讓教師的教學設計和教材編者意圖有機對接，以提高小學科學項目式學習效能。

二、尊重客觀規律，設計問題鏈條

問題是促進項目式學習的有效方式，問題要產生顯著的驅動效果需要尊重客觀規律，包括科學學科發展規律和學生認知規律。問題設計要尊重學生認知規律，要以一個真實世界中的情境為出發點，并與科學學習內容和項目活動有機關聯，持續推動項目進程，并引領學生根據探究學習目標循序漸進地進行實踐，在持續思考中激活深度思維，在獲取富有創造性的成果中，培育和發展創造性解決問題的能力。

《光是怎樣傳播的》一課圍繞“將你帶進我的世界”這一學習項目，我設計了主問題：光是怎樣傳播的？如何利用光的傳播特點將幕后的“你”帶進我的世界？圍繞主問題，我又設計以下幾個子問題，形成有機的問題鏈條。

問題1：我們為什么能夠聽到幕后人的聲音卻看不到他的人？這一問題設計的目的在于引導學生調動聲音傳播的學習經驗，猜測并探索光的傳播特點，為項目式學習提供經驗支持，引發學生認知沖突。

問題2：為什么只能看到學生黑影?猜測一下光是怎樣傳播的？結合教材實驗方案驗證你的猜測。這個問題設計的意圖是引導學生從光的傳播現象進入光的傳播本質，先提出自己的猜測，進而開展實驗操作活動，引導學生在實驗中自主建構。

問題3：通過實驗，你發現光的傳播有什么特點?怎樣才能在讓幕后的“他”來到我們的眼前？試著設計一個實驗方案并試一試。這個問題給學生創造了實踐運用的機會，驅動學生運用光的直線傳播特點解決問題，完成項目任務。

問題4：光的傳播特點在生活中具有怎樣的運用意義？試著提出一個創造性構想。這個問題對教材和學習項目進行了延展，引導學生將學習視野轉向生活，發揮創造力解決生活中的實際問題。

三、創設教學情境，激發學習動機

科學是人類不斷實踐的產物，科學的發展離不開現實場景。小學科學項目式學習應根據科學的學科特點創設教學情境，激發學生學習愿望，調動學生的自驅力，吸引他們主動參與進來。教學情境創設應綜合考慮多重因素，要與科學教學內容有機結合，讓情境有助于項目式學習的開展；教學情境還應考慮學情，盡量選擇學生熟悉、感興趣的情境素材，將情境素材有機組合，讓學生對項目式學習產生興趣，最大限度地激發學生的學習潛能。

《光是怎樣傳播的》一課，情境創設時進行結構化設計，將現實情境和媒體情境有機結合。現實情境采用場景建構法，讓一名學生隔著幕布發出聲音，然后讓班級學生猜猜他是誰。結合創設的現實情境，我提出第一個問題：我們為什么能夠聽到幕后人的聲音卻看不到他的人？學生不難答出：聽到聲音是因為聲音借助空氣進行傳播，不能看到幕布后的學生，是因為幕布的遮擋。

在創設現實情境基礎上，我又借助多媒體創設第二重情境，展示生活中光傳播的圖片，包括陽光穿過云層、舞臺的聚光燈等。借助創設的問題情境，我提出第二個問題：結合這些現象，再想一想為什么只看到學生的黑影?猜測一下光是怎樣傳播的？結合教材實驗方案驗證你的猜測。

兩重教學情境突出了學生的主體地位，給學生創造參與情境創設的機會。通過聽聲猜人游戲活動激發了學生學習興趣，引起學生思考；第二重情境則從現實情境向生活情境轉變，擴展了情境展現的內容。通過生活中的光現象從特殊走向一般，進一步激發了學生的深度思考，讓學生產生強烈的探究愿望。

四、組織探究活動，落實項目式學習

科學作為一門自然學科，科學知識的獲得和學生科學素養的培養離不開活動支持。活動是深化學生體驗的基本途徑，也是促進問題解決、推動項目式學習走向深入的現實訴求。探究活動設計應緊扣設計的問題鏈條，不斷創新探究活動形式，確保探究活動形式與活動內容高度一致，與學生需求有機對接，讓學生的探究熱情得以維持，為項目式學習提供源源不斷的內在動力?！豆馐窃鯓觽鞑サ摹芬徽n，在學生提出猜想的基礎上，我重點設計了以下探究性學習活動。

（一）小組實驗

實驗采用小組合作的形式，各個小組深入解讀教材，把握教材實驗操作的基本目的和實驗操作流程。為了更好地引導學生開展科學實驗，我給學生提供了一個微課。結合教材和提供的微課，再出示實驗材料。各個小組設計與策劃實驗，實驗前進行組間交流，包括實驗的基本操作流程和實驗中的注意點，各個小組提出意見并進一步完善實驗方案。最后，各個小組獨立完成實驗操作，做好實驗記錄，撰寫簡單的實驗報告。

（二）成果匯報

各個小組結合科學實驗展示實驗成果，主要針對實驗前的猜想進行匯報。在成果匯報過程中，為了進一步擴大學生實驗過程中的發現，我又針對學生的匯報提示重點問題：紙屏上的光斑在卡紙上移動前后有什么變化？這個現象如何解釋？通過成果匯報，明確光是沿著直線傳播的。

（三）深度比較

結合成果匯報活動，學生再圍繞聲音的傳播和光的傳播進行比較學習。為了促進比較探究，我讓各個小組再設計一個聲音傳播的實驗，讓學生了解聲音可以在固體、液體和空氣中傳播。通過比較探究活動，促使學生的科學知識融會貫通，科學素養也在系列化探究活動中得到較好培養。

五、設計跨界問題，引發學習創造

新課程標準突出學科的綜合性和開放性，科學項目式學習應根據新課標理念進一步拓展課堂教學空間，設計跨界問題，促進不同領域、不同學科之間的融通，讓科學教學向更加廣闊的生活空間延展?？缃鐔栴}設計需要打破課內和課外的界限，引導學生進一步放開思維。同時，教師應基于生活之源，連接課堂和學生生活，給學生提供創造性學習的機會?！豆馐窃鯓觽鞑サ摹芬徽n，跨界問題主要包括以下兩個方面：

問題1：怎樣才能讓幕后的“你”來到我們的眼前？結合光線直線傳播的特點，設計一個方案讓幕后的“你”出現在我們的眼前。結合設計的方案，繪制光線傳播圖。為了促進學生問題解決，我給學生提供了“光的反射”知識鏈接：光的反射是一種光學現象，是指光在傳播到不同物質時，在分界面上改變傳播方向又返回原來物質中的現象。光遇到水面、玻璃以及其他許多物體的表面都會發生反射。結合鏈接的資料，學生很快想到借助鏡子成像和反射現象。通過跨界問題的設計，引導學生突破科學教材的束縛，向更加廣闊的知識領域擴展，激發了學生創造潛能。

問題2：光的傳播特點在生活中具有怎樣的運用意義？試著提出一個創造性構想?；谛W生的認知水平，我同樣借助一段鏈接資料，包括光的直射、光的反射、光的折射和光的散射概念和相應的現象、應用案例等，引導學生開展創造性學習活動。跨界問題設計時，指向科學實踐與運用，將科學學習和學生生活有機結合起來?？缃鐔栴}設計時，又充分考慮學生學情特點，給學生自主學習提供必要的支持。學生了解了光的幾種現象，既豐富了知識，又給學生創造性學習提供了支持，讓學生具備開展創造性學習的機會。

總之，作為一種重要的學習方式，解決真實情境中的真實問題，實現深度學習和獲得學習力的持續發展，培育核心素養是項目式學習的目標。教師在實施項目式學習時，應將項目式學習和問題有機結合起來，讓項目式學習建立在問題探究基礎上。這樣既可以提高科學課堂教學內容的集中度，讓課堂教學形成一個有機的整體，又能發揮問題的驅動作用。只有這樣，項目式學習才能在問題驅動下深入開展，讓所有學生完成具有創造性、開放性的問題解決活動，從知識建構走向知識遷移，讓科學問題探究成為學生科學素養發展的有益滋養。