小學(xué)科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)探究
——以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)“生活中的銹”為例

廣東省深圳市福田區(qū)東海實(shí)驗(yàn)小學(xué) 周 燕

一、背景介紹

2021年，“雙減”政策正式出臺(tái)。“雙減”政策明確提出，全面壓減作業(yè)總量和時(shí)長，減輕學(xué)生過重的作業(yè)負(fù)擔(dān)。作業(yè)變革讓學(xué)生有了豐富的課余時(shí)間，如何利用這些時(shí)間，同時(shí)提升學(xué)生的科學(xué)探索興趣，這是科學(xué)教師面臨的一個(gè)新挑戰(zhàn)。

2022年，教育部印發(fā)新的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，其中提到“設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)，帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施，強(qiáng)化實(shí)踐性要求”，讓學(xué)生“認(rèn)識(shí)物質(zhì)是變化的，物質(zhì)的變化伴有能的轉(zhuǎn)化，有助于學(xué)生形成物質(zhì)與能量、穩(wěn)定與變化等跨學(xué)科概念”。如何設(shè)計(jì)好跨學(xué)科主題活動(dòng)，幫助學(xué)生建立良好的科學(xué)素養(yǎng)，是每一個(gè)科學(xué)教師都應(yīng)該去努力探索的。

二、設(shè)計(jì)理念

（一）用“KUD模型”進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)分析

筆者圍繞教科版科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)第二單元的第五課《鐵生銹了》和第七課《控制鐵生銹的速度》設(shè)計(jì)了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)“生活中的銹”， 通過觀察、實(shí)驗(yàn)獲得證據(jù)，讓學(xué)生確定鐵銹是一種不同于鐵的新物質(zhì)；通過交流研討，讓學(xué)生自主確定研究問題，制訂嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案；根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生在課外主動(dòng)探究鐵生銹的原因，對(duì)觀察結(jié)果進(jìn)行簡單整理、分析，并概括總結(jié)，逐步形成科學(xué)概念。

1.學(xué)生將知道（K）

（1）如何設(shè)計(jì)鐵生銹的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

（2）鐵生銹的原因。

（3）如何控制鐵生銹的速度。

（4）如何防銹。

2.學(xué)生將理解（U）

（1）從“假設(shè)—檢驗(yàn)”得出結(jié)論的科學(xué)探究方式。

（2）確定一種物質(zhì)是否新物質(zhì)需要有足夠的證據(jù)，培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)。

（3）意識(shí)到可以利用科學(xué)有效的方法防止鐵生銹，大大減少資源的損失。

3.學(xué)生將做到（D）

（1）自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，主動(dòng)探究鐵生銹的原因，對(duì)觀察結(jié)果進(jìn)行簡單整理、分析，并概括總結(jié)，逐步形成科學(xué)概念。

（2）通過觀察、實(shí)驗(yàn)獲得證據(jù)，確定鐵銹是一種不同于鐵的新物質(zhì)。

（3）用“科學(xué)討論會(huì)”的方法進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，互相啟發(fā)，以便更好地得出科學(xué)結(jié)論。

（4）分享匯報(bào)自己的學(xué)習(xí)成果并完成反思。

（二）用小組合作的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式完成探究

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是“從真實(shí)情境出發(fā)，解決實(shí)際問題”。本案例圍繞小學(xué)科學(xué)的核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生積極參與、主動(dòng)探究，引導(dǎo)學(xué)生做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。在案例設(shè)計(jì)中引入 PBL （基于問題的學(xué)習(xí)）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的理念，巧妙設(shè)計(jì)引入環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生思考銹從何而來。圍繞驅(qū)動(dòng)問題，讓學(xué)生主動(dòng)探究，小組合作，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)觀察。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出防銹方案，解決地下車庫的生銹問題。 同時(shí)，結(jié)合 PBL 的黃金標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出層層遞進(jìn)的學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的合作交流能力、創(chuàng)新能力和解決問題的能力。

（三）以科學(xué)學(xué)科為主的跨學(xué)科設(shè)計(jì)

本案例以生活中的銹為研究對(duì)象，探討如何解決學(xué)校停車庫的生銹問題。以科學(xué)學(xué)科為主，融入語文的觀察、數(shù)學(xué)的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行設(shè)計(jì)，以觀察、記錄、調(diào)研、設(shè)計(jì)、展示為主，提升學(xué)生的綜合學(xué)科素養(yǎng)。

三、解決方案：設(shè)計(jì)小組項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方案

（一）用PBL理念設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)

在項(xiàng)目導(dǎo)入環(huán)節(jié)，筆者首先讓學(xué)生觀看視頻，思考：為什么4S店倉庫的新車會(huì)生銹？開啟自主研究，通過一系列學(xué)習(xí)任務(wù)依次推進(jìn)學(xué)習(xí)研究，了解“鐵為什么會(huì)生銹”和“如何控制鐵生銹的速度”，最后完成學(xué)校的地下車庫防銹方案。

（二）全員參與，分組探究

在六年級(jí)全年級(jí)展開“生活中的銹”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。項(xiàng)目從4月中旬開始導(dǎo)入，到5月底完成項(xiàng)目展示，6月中旬收齊所有的試驗(yàn)記錄單等，完成項(xiàng)目匯報(bào)和反思。

每個(gè)班自由分組完成任務(wù)，學(xué)生以小組為單位自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在完成實(shí)驗(yàn)和方案后以小組為單位進(jìn)行全班展示匯報(bào)。

（三）自主設(shè)計(jì)，激發(fā)興趣

學(xué)生根據(jù)自己已有的經(jīng)驗(yàn)以及自主學(xué)習(xí)成果，通過合作、溝通，設(shè)計(jì)出本組實(shí)驗(yàn)方案（每個(gè)組選擇的實(shí)驗(yàn)材料可能不同），他們因?yàn)閾碛辛藢W(xué)習(xí)的自主性，所以學(xué)習(xí)的熱情變得高漲了，通過不同小組的分享，他們還發(fā)現(xiàn)了很多課本沒有提到的知識(shí)。

（四）多元評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)探究

本案例的評(píng)價(jià)將過程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)、表現(xiàn)性評(píng)價(jià)結(jié)合起來，進(jìn)行多元評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)現(xiàn)，勇于創(chuàng)新（見表1）。

表1 評(píng)價(jià)方式

現(xiàn)場(chǎng)展示的時(shí)候，學(xué)生根據(jù)表2的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

表2 作品評(píng)價(jià)方案

（五）綜合利用跨學(xué)科學(xué)習(xí)工具

在作業(yè)設(shè)計(jì)中，筆者綜合運(yùn)用了網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、課本閱讀、KWL表格、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單、觀察記錄單、小組分工表、任務(wù)進(jìn)度表等跨學(xué)科學(xué)習(xí)的工具，幫助學(xué)生更有序地自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

四、實(shí)踐過程

（一）精心設(shè)計(jì)并安排每個(gè)階段的學(xué)習(xí)任務(wù)

筆者整合單元學(xué)習(xí)的內(nèi)容，以科學(xué)學(xué)科為主，結(jié)合語文、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)，設(shè)計(jì)出8個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)（見表3）。

表3 各階段學(xué)習(xí)任務(wù)

（續(xù)表）

（二）學(xué)習(xí)任務(wù)完成良好，學(xué)習(xí)成果豐富

學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)階段完成了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀察記錄、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組匯報(bào)和設(shè)計(jì)防銹方案，還有個(gè)別學(xué)生結(jié)合研究過程和發(fā)現(xiàn)撰寫了研究小論文。

五、成效影響和反思總結(jié)

在這個(gè)項(xiàng)目里，每個(gè)學(xué)生都有著不同的收獲，實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，以小組合作并進(jìn)行演示文稿匯報(bào)的方式培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力以及口頭表達(dá)能力等，鍛煉了學(xué)生對(duì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與日常學(xué)習(xí)做出合理規(guī)劃的能力。同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生每天觀察的習(xí)慣，提升了學(xué)生拍照和整理文檔的能力。在匯報(bào)過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)其他同學(xué)優(yōu)秀的地方，從中取長補(bǔ)短。學(xué)生有了主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)，他們?cè)诳茖W(xué)觀察實(shí)驗(yàn)中不再是“走馬觀花”，而是細(xì)心觀察，共同討論。最后的復(fù)盤，幫助學(xué)生提升自信心和成就感，總結(jié)收獲。

通過理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)生對(duì)跨學(xué)科核心概念“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)得到了增強(qiáng)，他們的觀察能力、合作能力、溝通能力、設(shè)計(jì)能力也都有較大提升。

本項(xiàng)目受到學(xué)生和家長的好評(píng)，同時(shí)獲得福田區(qū)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教師賽特等獎(jiǎng)、廣東省項(xiàng)目式學(xué)習(xí)案例二等獎(jiǎng)、廣東省青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。

未來如果再帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行“銹”的學(xué)習(xí)，筆者會(huì)考慮加大數(shù)學(xué)的元素，增加設(shè)計(jì)方案的成本預(yù)算，找到更好、更經(jīng)濟(jì)、更美觀的防銹方案。