章欣
《義務教育科學課程標準(2022年版)》指出,科學課程提倡讓學生經歷科學探究以及技術工程實踐的過程,通過探究和實踐為主的多樣化學習方式,讓學生主動參與到學習中。項目化學習是設計真實的驅動性問題,引導學生持續且積極主動地探究問題,從而實現深度學習,達到解決科學問題的學習方式。這種學習方式為學生提供了真實的問題情境,構成經歷探究問題并嘗試解決實際問題的過程,促進學生進行深度學習,并且能在一定程度上提高學生的科學核心素養。
“雙減”政策對現代教育提出了更高質高效的要求,項目化學習能讓學生在經歷完整項目后理解科學核心概念,同時在解決問題的過程中培養學生的科學核心素養,進而培養學生的科學觀。因此,項目化學習在一定程度上滿足了“雙減”對教育教學的實際需求。
一、問題提出
(一)科學項目實施的問題
1.缺少實施流程支架。
根據研究發現,許多教師在設計項目時強調項目與真實情境的關聯,重視培養學生的核心知識,然而一些教師在項目選擇和實施過程的設計中,將重點放在了項目是否有學習價值以及有趣味性,忽視了整個項目體系的關聯程度。該問題造成了項目缺少實施流程支架,導致實施過程混亂,學生難以獲得最為基本的學科核心知識。同時,缺少相關學科知識的支撐,會導致學生完成項目的難度加大,進而降低了學生對解決問題的積極性。
2.忽視學生差異需求。
面向全體學生是新課標的要求,項目化教學在具體實施過程中會遇到這樣的問題——能力較強的學生能夠順利地完成項目要求,達成項目最終目標,而能力較弱的學生由于項目問題對其過難、缺少支架幫助等問題而無法完成項目任務,在項目開展過程中由于遇到種種困難而對項目逐漸失去學習興趣。因此,在以往多數項目開展中,面向大班化的項目設計忽視了學生客觀存在的差異。
3.不顧項目本身難度。
項目化學習強調創設真實的問題情境,利用情境化的問題激發學生的內驅力,同時項目要涵蓋一定的學科概念,與科學核心素養相匹配。在設計驅動性問題時,一些教師常常過分強調情境的趣味性,或者重視項目中的核心知識,導致項目完成難度過高,忽視了學生學習的難度以及對學習的支持,造成學生難以通過項目來扎實掌握科學學科知識,影響學生進一步探究的欲望以及學習的積極性,降低了學生學習的內在動機。
(二)基于分層理論的啟示
分層理論最早源于我國古代教育家孔子所提出的“因材施教”思想,還有加德納提出的多元智能理論、維果斯基提出的最近發展區理論等。
多元智能理論指出人類智能至少有八種,一定程度上這八種智能是相互獨立的。正是由于智能的獨立性,不同的人可能在不同智能的情況下,存在不同的能力。例如,語言智能強的人,其他方面的智能卻不一定有相同程度的能力。該理論為學生在學習過程中所表現出來的差異提供了依據,為分層教學提供了理論支持。前蘇聯心理學家維果斯基提出的最近發展區,認為教學是將學生潛在可能完成的水平轉化為新的能達到的發展水平,并不斷地創造新的發展區的過程。該理論要求教師針對不同學生制定差異化的教學目標,讓每名學生都能擁有自己的“最近發展區”,進而得到發展。
不同的分層理論,其核心都是針對學生制定個性化且貼近發展水平的教學內容。因此,在設計項目化教學任務時,教師可以以不同學生的認知水平為基礎設計分層項目,為每名學生體驗和取得項目成功的機會。
二、研究設計
本研究以“一流程·三梯度”為基礎,立足項目本身的探究規律、學生個體存在差異以及分層教學的原則等設計科學項目,并依據課標的要求、學生的學情以及項目內容,將項目目標分為不同梯度,以滿足不同層次學生的學習需求,進而增強該實施樣態的可行性。
(一)“一流程”
“一流程”是指科學項目開展所歷經的過程,具體流程如圖1所示。
(二)“三梯度”
“三梯度”是指依據課標的要求、學生的學情以及項目內容,為滿足不同學生的學習需求,將學習目標分為不同的層次。具體設計依據如下:
1.設計原則。
第一,共同作業與分層作業相結合。教師要面向每一名學生,依據學生不同的層次水平,嘗試設計基礎性作業與差異性作業。其中,差異性作業的難度要區分層次,讓作業有一定的挑戰性和激勵性,便于學生可以依據自身學習需求選擇作業,充分釋放學習潛能,提高學習的主動性和創造性,賦能學生完善自我、發展自我。
第二,真實情境、任務驅動。從小學科學教材以及延伸活動中挖掘真實情境,強調作業與真實世界的鏈接,合理設計一系列的任務,以調動學生的主動性。
第三,合作完成、創新共享。針對學生小組在嘗試創造性地解決真實且具有挑戰性的問題的同時所形成的一系列項目成果,教師應當及時向全班、全校及社會公眾展示,并根據各方不同的反饋助力學生改進自己(本組)的作業成果。
2.分層依據。
分層依據如圖2所示,具體如下:
按項目難度分層。A層為科學基礎知識扎實、探究實踐能力強的學生,B層為科學基礎知識中等、探究實踐能力一般的學生,C層為基礎知識差、探究實踐能力較為薄弱的學生。依據以上學情,教師可以嘗試將同一項目學習的內容劃分為三種不同程度的作業,分別是基礎性作業、挑戰性作業和拓展性作業。基礎性作業是學生運用所學知識,完成最為基礎的任務,而挑戰性作業比基礎性問題更加靈活,拓展性作業則是能夠發散學生思維,需要學生完成具有一定創新性的拔高任務。
按任務量分層。在設計項目化任務時,教師可以依據學生解決問題的速度提出差異化要求。針對解決問題較慢且有困難的學生,教師在發布任務前可以適當地減少作業量。對于學習基礎較為良好,同時解決問題對其來說較為容易的學生,教師可以讓其完成作業總量的80%。針對任務完成效率高,科學學習能力強的學生,教師可以適當地提高對其學習要求,讓其全部完成或者有更多拓展類的作業。
按學生興趣分層。以往“一刀切”式的作業無法照顧到不同層次學生的需求,影響了學生個性化和差異化的發展。該維度可以讓學生根據自己的學習興趣,自主選擇作業,將作業的選擇權充分地交到學生手上。在項目角色分工中,小組成員綜合自身的優勢與特長,決定最適合本組成員的分工模式。盡管不同學生需達成的作業目標是相同的,但是在項目完成的過程中學生能夠獲得不同的學習體驗和獲得感。
圖2
本研究以“一流程·三梯度”為核心,基于科學新課標的要求、科學項目的設計以及學生的學習能力情況設計相應的科學項目,并根據實施樣態檢驗成果,以期提高科學項目實施質量,發展學生的實踐探究能力,進而實現“雙減”政策提質、增效、減負的教育目標。
三、“一流程·三梯度”項目實施樣態的操作
(一)多樣化任務情境支持
項目化學習具有探究型、設計型、制作型、展示型和評鑒型等任務,教師需要根據不同的任務類型,創設相應的情境。
1.設計型任務。
在“制作可尋回滑翔傘”項目任務中,真實情境為在2022年杭州亞運會中,中國滑翔傘運動隊參加該項目的比賽。首入亞運的滑翔傘運動,因其驚險刺激與較強的觀賞性而受到了大眾的廣泛喜愛,然而滑翔傘運動有較大的危險性。因此,該項目圍繞“如何制作一頂安全、美觀、有尋回標記燈的滑翔傘?”核心問題,通過研討—設計—制作—交流等過程,讓學生體會完整的項目過程,提升學生問題解決能力。
2.制作型任務。
對于制作型任務來說,任務情境要突出需制品和可使用的各類工具與材料。例如,“自制冰淇淋”項目的任務情境:“今年,市面上出現了不少的“雪糕刺客”,冰激凌/冰棒的制作真的那么難嗎?”我們已經知道冰和水在一定條件下可以相互轉化,并且水能溶解很多物質。利用物質的這些特性,學生可以查閱資料,了解原材料價格、制作過程、統計制作成本以及調試制作工序與配方比例等,嘗試自己動手制作一份冰激凌/冰棒,并和家人朋友分享。
3.探究型任務。
對于探究型任務來說,則需要強調指導學生運用已有知識和技能研究學習或現實生活中的問題,并通過資源搜索、整理分析、實地觀察、反復測試等方式探索解決問題的方法。
例如,在低年級開展的系列項目化活動“走進自然”中,一年級的作業是通過“看—畫—解剖”來觀察一條魚,最后用這條魚做一道美食,與家人共同品嘗。這個實踐作業設計是從課內向課外的延伸、從校內向校外的延伸,記錄則是通過畫畫的方式。一年級的孩子最喜歡畫畫,很多孩子也具有一定的畫畫基礎,讓他們把觀察到的動物畫下來符合一年級孩子的年齡特點,是在他們能力范圍內可以完成的。
對于二年級的學生而言,本單元正在學習認識自己,認識自己的外形結構特點,知道一些身體的內部結構,發現一點自身成長的小秘密,理解努力進取可以激發內在能力。在這樣的背景下,教師讓學生用超輕黏土捏一捏,在他們的巧手下將誕生一個個有趣、可愛、好玩、有創意的人體模型。這既是對科學知識的鞏固,又是對動手能力的鍛煉,也是對審美能力的培養。
對于三年級的學生而言,這個學期正在經歷蠶的一生,他們在蠶卵孵化時感受生命的誕生,在破繭成蛾時驚嘆生命的神奇,在成蟲交配后經歷生命的消逝。在學生的生活經歷中,也曾或正在飼養其他的小動物,又或通過課外書對某一種動物特別有興趣,在經歷了一二年級的動物觀察活動之后,有了更多體驗和經驗。因此,教師應鼓勵學生通過查閱資料或者結合自己的飼養經驗等,了解一種動物的生命歷程,并通過視頻、思維導圖等開放式方式展現出來,與大家分享。
4.展示型任務。
對于展示型任務來說,情境的創設應指向觀點、知識和作品的呈現與闡述,這是項目化學習活動對外輸出的重要一環。例如,在“我為校園圖書館設計印刷角”項目中,教師為學生提供這樣的任務情境——杭州江南實驗學校本部的圖書館近期正在裝修,為了增強學生對學校建設的參與感,現邀請學生為學校圖書館設計一個能體驗印刷術的印刷角。印刷術的發明促進了文字的傳播,而圖書館正是文化傳播的地方,因此將印刷角設立在圖書館有利于幫助學生認識到印刷術的歷史價值和文化底蘊。該項目內容建立在科學學科的基礎上,融合了古代印刷術歷史文化,提升了學生的核心素養。
(二)個性化項目實踐方式
每個項目因其不同的特點需要采用個性化的實踐方式,例如在長周期項目“制作可尋回滑翔傘”中,其實踐方式包括:1.創設情境,發布任務。2.通過視頻、文字資料來分析、了解滑翔傘結構、組成、功能。3.結合電學知識制定設計傘面尋回燈方案。4.根據學生的價值認同,教師略加修正,制定產品,達成度評價量表(因安全性因素,用鵪鶉蛋模擬人)。5.猜想影響滑翔傘降落快慢的因素(傘面大小、傘繩長短等),然后進行實驗方案設計與實驗檢驗。6.總結實驗結論,制定設計方案、制作、展示與交流。
在這些項目的實施過程中,展示環節被賦予了重要的價值,匯報形式包括但不限于1.內部互評展示:以團隊形式提交項目成果,先在課堂上進行匯報展示,然后進行自評、生生互評、師生互評,各團隊根據意見進行二次修改。2.校園匯報展示:各團隊在報告廳以競標的形式,利用PPT、展示板等工具進行匯報展示,同時進行線上直播,讓所有學生家長以及社會人員一同參與觀看、評審。3.專家評價:利用社會資源、聘請專家評審團進行觀看、點評、打分,通過現場以及線上觀眾采用微信投票等方式進行最佳方案評選。4.成果留存,公開展覽:對較好的方案制作介紹展板,置于校內公共展覽,同時在學校官方微信平臺進行相關推文展示。
(三)彈性化項目評價引導
采用個人表現評價與產品達成度評價相結合的方式。例如,“制作可尋回滑翔傘”項目產品達成度評價量表包含產品性能、成本、美觀度、大眾投票結果等維度;“自制冰淇淋”項目則從成本、健康度、美觀度、可食用度等維度進行評價;“為校園圖書館設計印刷角”項目從合適度、美觀度與可用度等維度進行評價。具體彈性化評價維度可參考圖3。
四、結語
在學校已有的項目化學習探索和實踐中,教師感受到了學生在驅動性問題引導下的積極主動投入,看到和聽到了學生在自主或合作探究中的思考與交流,為學生最終能形成富有內涵和創意的作品而感到欣喜。在項目化實施過程中,學生的學習成就感倍增,學習主動性增強。因此,實施項目化學習和打造項目化學習特色學校,對學生的核心素養培養和長遠發展具有極其重要的意義。