線上教學與線下家庭項目式實驗的有機融合

梁紹曉

【摘要】受新冠病毒疫情的影響，“停課不停學”，線上教學呈現在廣大師生面前，線上教學有著打破時空、跨越區域的優勢，在特殊時期不可或缺，然而隨著線上教學的開展，有很多問題值得我們思考，如：怎么開展線上教學更加有實效？有哪些線上教學模式探究案例可以借鑒？不同學科之間是否有相同之處？本文擬以小學科學“制作與測試我們的小船”線上直播課例對“線上教學與線下開展家庭項目式實驗”的模式進行探究

【關鍵詞】小學科學;線上教學;家庭項目式實驗;有機融合

【教材簡析】

本課是小學科學教科版五年級下冊第二單元《船的研究》的第7課，教材中由四部分組成：制作——測試——評估與改進——拓展，對應的教學活動分別是：按照圖紙制作、測試、改進、嘗試載人紙船。根據學生已有的知識經驗、線下開展家庭項目式學習的實驗情況、線上教學的需求及直播平臺的特點我對教材進行了整合，整合后主要以“問題導學——分析目式學習單——點評學生演示的實驗作品——歸納總結”的四個活動開展教學。

【學情分析】

前階段“線上教學+線下家庭項目式實驗”，學生已經做了設計圖、項目式學習記錄單及有動力的小船，在實驗中引導學生用廢品或可回收資源制作小船。本節課通過對作品的點評分析以及實驗演示情況來了解和深化小船的工程設計問題。

【教學目標】

科學概念目標

工程設計一般會經歷“問題—設計—制作—測試—完善”等過程。

科學探究目標

1.能按照設計方案制作小船。

2.能根據測試過程中發現的問題，不斷調整和優化小船。

3.能從多個角度評價小船的制作過程。

科學態度目標

1.在實驗中滲透變廢為寶意識。

2.學會分享和交流歸納補充。

3.積累實驗經驗和激發線上學習的興趣。

科學、技術、社會與環境目標

感受技術與工程的難點以及增強在生活中的應用性。

【教學重難點】

重點：線下項目式實驗時需要選擇合適的材料制作小船。

難點：造船過程中需要考慮各種因素，如材料、價格、載重量等。

【教學準備】

教師：教學課件、選擇作品、線上教學平臺ClassinX、耳機、筆記本電腦等。

學生：帶有動力的小船、項目式學習記錄單、設計圖、登錄直播平臺等。

【教學過程】

一、以問激趣

師：經過前階段的學習以及線下開展的家庭項目式實驗，我們已經做了用浮的材料、沉的材料以及帶有動力的小船，今天我們繼續學習“制作與測試我們的小船”。本節課重點是理解工程問題，請思考：“工程問題一般要經過哪幾個程序？”（核心問題同時通過文檔的呈現在右下方，見下圖1）想到的同學請舉手（平臺ClassinX自帶舉手功能）。

生：工程問題一般經過“問題——設計——制作——測試——完善”幾個過程。

師：說的真好，發言很清晰。（獲得一個獎杯，獎杯屬于直播平臺自帶功能）

師：課件中的作品是余同學的設計圖，設計圖中呈現了一些船的基本結構（見下圖1）

【設計意圖：開門見山式地拋出本節課的核心問題，圍繞著核心問題展開教學活動，核心問題在屏幕的右下方，從而提高學生的專注度和課堂效率】

二、分析設計圖

師：老師在“班級小管家”的作品中選擇了一些有代表性的作品，接下來主要結合同學們的設計圖、項目式學習記錄單以及實驗演示來了解更多關于工程中的設計、制作以及改進完善的知識，請看這個同學作品。（直播平臺播放ppt，見下圖2）

師：和剛才的作品比較，你有什么發現？說說你的想法

生：他用到了馬達、電池、風扇、泡沫板等材料，材料上多了，也有了動力。

師：這同學想法真棒！（獲得獎杯）

師：那么在做實驗時我們需要用到哪些材料，下面我們來看這同學上傳的工具及作品（見圖3）。

生：從圖中可以看出來，他們用到了一些常見的生活用品，如益力多瓶子等，還有一把熱熔槍。（老師強調在使用時需注意安全）

【設計意圖：通過作品的展示，更好的突出了設計的多樣化以及材料的豐富性，同時引導學生做實驗時利用廢品、可回收資源】

三、分析項目式實驗記錄單

師：在作品中我們還看到了很多項目式學習記錄單，請看蔣同學作品（下圖4）。那么在項目式記錄單里一般需要涉及到哪些步驟？想到的同學請發言。

生：在項目式學習單中，我們要提出一些問題，再對這些問題進行合理的猜測、解答。

師：說的真好，（獲得獎杯，必要時可以用畫筆在ppt里直接批注，做筆記），那么在解答時一般需要用到什么？

生：我們在解答這些問題時可能會用到畫圖、思維導圖或者列表格的方法;

師：真棒（再獲得一個獎杯）。圖中她用到了畫圖的方法，下面我們再來看蔡同學作品（見圖5）。

師：和剛才的作品比較，你能找到她的特別之處嗎？

生：從這作品中，除了設計圖外我發現了她對材料做了一個造價表，每一樣的價格都很清楚，最后還有預算以及他人的建議。

師：這同學真細心，很棒?。ǐ@得兩個獎杯）在制作時我們還需要考慮到成本的問題，因此盡量使用可回收資源。下面我們來看這兩個同學作品（圖6、7），說說分別用了什么材料。（可以邀請作品本人發言也可以邀請其他學生發言，此時把他們的攝像頭放在屏幕右側中間位置）

生：用了電池盒、馬達、風扇和紙板、泡沫等材料做了動力小船;

生：用的是吸管、小旗子、馬達等材料;

師：你真細心觀察?。ǚ謩e送出獎杯）6207AFE3-8D1F-45A4-8CED-373102630A5D

【設計意圖：把學生做的項目式學習記錄單、動力小船作品圖片放進課件播放，作品被選上對學生來說是一種激勵，同時利用作品的不同把知識點“潤物細無聲”式地滲透，另外還縮短了切換時間，提高了課堂效率】

四、點評實驗演示作品

（1）實驗作品演示1

師：下面我們結合同學們提交的作品演示視頻點評作品的優缺點，可以提出自己的疑惑，請看下個同學的演示實驗。（在ClassinX平臺中需在云盤中把視頻打開，同學通過攝像共享，此時可以把發言的同學攝像頭以小窗口形式放在右下角，如下圖8、9）

生1：她用了材料有錫紙、馬達、風扇、電池等材料，他的小船一直在轉;

師：你覺得為什么一直在轉？把你的想法分享一下;

生1：我覺得可能是小船一邊重一邊輕，馬達動力不足。

師：你的想法很不錯，說的很有條理。（送兩個獎杯）還有其他同學補充的嗎？

生2：我有補充，我覺得它船身太輕，馬達動力太足了一直打轉，可以在船頭處放點重物，或者把扇葉做大一點。

師：這想法和剛才同學不同，特別棒。我們可以按照這些意見改進，再試試效果。（送兩個獎杯）

（2）實驗作品演示2：

師：接下來我們再來看看張同學的作品，你有什么發現？（平臺播放實驗視頻，截圖如下圖10）

生1：我覺得它船頭做成流線型的，很棒，但動力不足;

生2：我覺得它的風扇應該放進水里面，否則動不了;

生3：它的船身是紙板材料，在水中很容易浸濕，可以換成其他材料;

師：你們的發現都很好，希望作品本人可以繼續加工、完善改進。

（3）實驗作品演示3：

師：接下來看一個在用浮的材料造小船基礎上改造的動力小船，小柯同學作品（如下圖11、12）。

生1：小船船頭用了吸管綁住，很牢固;

生2：還可以放多點吸管，浮力更大;

生3：我還發現馬達包了一層塑料，這樣防止被水泡壞;

師：你們的想法都很棒，尤其第三個同學通過短短的幾秒鐘視頻能發現馬達被塑料包住，說明她上課特別專注。（分別送上獎杯）

（4）實驗作品演示4：

師：接下來大家看到的是李同學把自己作品改善前、后的兩個小視頻，看完后說說自己的想法（如下圖13、14）

生1：我覺得他改進后非常好，其實還可以加一個船舵用來控制方向;（送獎杯）

師：說的很不錯，我們請作品本人自己說一下（把他的攝像頭放在視頻的中間位置，見圖15）;

圖15

生2：我把船身改成一個長條的礦泉水瓶，這樣行駛更加快;

師：對船身進行了改善加工，這點做得特別好。（送獎杯）希望同學們也可以像他一樣對自己的作品進行加工完善。

【設計意圖：由于時間十分有限，實驗視頻的演示從作品中精選了4個非常有代表性的作品，從簡單的材料——到有缺陷的材料——再到環保材料改裝——最后是把船身改善四個實驗，逐層遞進的方式深化知識點】

五、歸納總結

師：這節課我們主要從同學們的設計圖、項目式學習記錄單、實驗演示了解實驗的材料、改進完善的措施，對工程問題有了更多的了解，課后如果有什么問題的話可以及時在微信群、或qq群給老師留言，下面我們進行本節課的隨機抽獎，抽到的同學可以獲得額外加分（見下圖16）。

【設計意圖：總結的時間除了簡要回顧，同時留幾分鐘答疑解惑、隨機抽獎。直播平臺自帶的功能“隨機選人”抽獎，被抽中的可以獲得課堂加分獎勵，提高學生在線率、時長性】

【我的思考】

如何才能更好地讓線上教學與線下家庭項目式學習進行有機融合？我認為可以從以下幾方面進行嘗試，具體如下：

（一）加工整合教材

原有教材安排了四個教學活動環節，分別是“制作——測試——評估與改進——拓展”，在這四個教學活動中學生經歷了利用設計圖制作小船并進行測試、改進的學習過程。然而受限于線上教學的每節課的時長、居家學習等情況，學生難以以小組合作的方式進行實地的測試、記錄數據及完成改進報告，更多的是停留在看視頻、聽講解上，無法體現科學學科實踐性的特點。

根據線上教學的需求我對教材進行了整合，整合后主要以“問題導學——分析目式學習單——點評學生演示的實驗作品——歸納總結”的程序展開教學活動。開始以“工程問題一般需要經過哪幾個程序”的核心問題引導學生思考，在問題驅動下結合學生的“設計圖”、“項目式學習記錄單”及“演示自己做的動力小船”進行點評分析，在學生的相互補充中逐漸對 工程問題有了更深刻地理解，同時學生線上課堂也經歷了同屏頭腦風暴式的“發現——質疑——補充——歸納”的學習過程，線下項目式實驗更是突出了科學學科的“實驗性、實踐性”特點。

（二）以大單元整合式教學

大單元整合指的在教學時將整個單元的教學內容進行有效的整合、融合，課堂上通常以驅動性地問題結合項目式學習的形式進行，一節課中可能融入幾節課或跨學科的知識。本課例中涉及到的教學內容分別由第5課“給船裝上動力”、第六課“設計我們的小船”的知識。同時需要注意的是在整合教材時通常還要結合學生的已有知識經驗、實驗的可操作性以及身邊的事物這幾個因素考慮，引導學生利用課前預習、課中的實驗分析、課后線下項目式實驗、指導學生改善實驗的有效結合開展教學活動。

（三）以核心問題導學

由于在本單元第一節課時就引導學生通過自學的方式對每節課提煉出1至3個有價值的核心問題，每次上課時都會把整理后的核心問題共享在屏幕的右下角（本節課學生整理的是“設計小船一般經過哪幾個階段”），由于考慮到設計小船其實屬于工程問題，因此執教時把改為了“工程問題一需要經過哪幾個程序？”。利用問題導學的方式，始終引導學生圍繞著核心問題去有效的探討，必要時可以用截圖分享或用直播軟件自帶畫筆做簡要的筆記。這種“以核心問導學、大問題促學”的方式除了較大地激發學生的求知欲外更重要的是也提高了學生的注意力。6207AFE3-8D1F-45A4-8CED-373102630A5D

（四）以學生作品作為腳手架

學生提交的作品包括了實驗材料、設計圖、項目式學習記錄單、自己演示視頻等，（上傳到“班級小助手”微信小程序）。這次的線上教學，我在提交的作品中選擇有代表性的作品作組織教學的腳手架（有代表性作品指的是能為解決課堂核心問題提供素材的作品，哪怕這些作品有很大的缺陷也沒關系），在演示時把一部分的作品圖片放進課件PPT（可以節省切換時間、做簡要的批注），必要時還邀請本人通過攝像頭來演示自己的作品。（作品被選上可以獲得額外加分獎勵大大激發了他們的興趣）。本次教學設計學生結合作品分析點較大提高了線上教學的實效性還突出了“以生為本”的教學理念。

（五）以“線上教學+線下家庭項目式實驗”的模式開展教學活動

由于線上教學局限性，僅線上直播難以突出科學學科的特點，我在執教的兩個年級（三、五年級）七各班都創新式地使用了“線上教學+線下家庭項目式實驗”的模式進行線上教學。所謂的家庭項目式實驗指的是引導學生在實驗時需提出核心問題，帶著驅動性的問題去做探究性的實驗，涉及到實驗的設計、完善、評價等各方面，在實驗中還可能會用到不同學科的知識，如數學、工程、科學等學科的知識（與Stem的理念很接近）。

線上教學時展示的作品全是來源于家庭項目式實驗的原始材料，如小船設計圖、小船項目式學習記錄單、動力小船（具體見下圖）等，由于居家學習引導他們盡量利用廢品，比如：玩具車的馬達、礦泉水瓶、一次性筷子、吸管材料等，除了可以親自動手做實驗積累實驗經驗還滲透了第三單元《環境與我們》中資源的再利用知識。從兩個年級的線上教學實踐情況來看這種模式有效地提高了線上教學的有效性，同時還較好地突出了科學學科的實驗性、實踐性特點。我把這種線上教學模式整理如下：

以上是我對線上教學模式的一次探究，由于學科之間存在較大的差距，這種模式能否應用到其它學科中？與其它學科又如何進行更好地融合？等等這些問題都值得自己思考和琢磨。在互聯網+的時代相信線上教學隨著科技的發展、社會的進步會越來越常態化，相信隨著對線上教學的深入了解會發現它更多的美好。線上教學，一路同行，且行且思且改！

【參考文獻】

[1] 李勝.小學科學課堂中的 STEM 教育融入策略 [J].新課程（小學），2018（06）：130-131.

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[3]丁書林.疫情防控期間學校在線教學的主要原則及實施 [J]. 實驗教學與儀器，2020（3）：3—7.

（責任編輯：鄧羽婷）6207AFE3-8D1F-45A4-8CED-373102630A5D