初中科學微項目化教學實施五維度探析

王飛云

摘要：微項目化教學以趣味情境為學習載體，以驅動性問題為思維導向，以實踐活動為認知抓手，以提煉知識為探究基礎，發展學生的科學思想，鍛煉學生的科學思維。針對初中科學微項目化教學實施，文章分別從明確項目教學目標、創設項目教學情境、依托驅動性問題、開展實踐探究活動、加強知識要點總結等五個維度進行探究，認為通過全方位、全過程指導，能使學生在完成項目任務中收獲更多的快樂和啟發，進而達到發展學科核心素養和提高綜合素質的目的。

關鍵詞：初中科學；學科核心素養；微項目；教學情境

中圖分類號：G633.98文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2023）09-0121-04

初中科學課程知識內容非常豐富，是學生開闊眼界、擴展知識、發展素質及構建能力所離不開的基礎課程。其學科核心素養的培育在于塑造學生個人發展和社會發展的價值理念，培養學生的思想品格、科學精神、探究思維與各項關鍵能力。微項目化學習作為一種培育學生學科核心素養的教學樣態，以趣味情境為學習載體，以驅動性問題為思維導向，以實踐活動為認知抓手，以提煉知識為探究基礎，發展學生的科學思想，鍛煉學生的科學思維，培養學生的知識運用能力，塑造學生的科學精神。在項目化學習中，學習目標的制定，教學情境的創設，驅動性問題的設計，實驗探究活動的開展，知識要點的總結等，都需要教師精心設計，以保證微項目化學習的質量和效果。

項目化教學的應用應當指向如何發展學科核心素養，尤其是在有了明確學習目標后，主題項目活動的開展將有利于學生構建知識體系，發展思維品質，提高認知能力。為使微項目化學習真實發生，教師需要在充分挖掘教材知識基礎上，結合學生認知規律和學習特點，圍繞學生興趣、學習需求及情感態度，從科學觀念、科學思維、科學實踐等角度出發，確立清晰、細致、可操作性的學習目標，使學生能夠有的放矢、按部就班地完成各項學習任務。同時，在實施項目化教學過程中，教師應當根據學生課堂表現和研究成果，給予學生及時的指導和幫助，避免學生因任務難度過大降低學習興趣。

以“地球表面的板塊”為例，本課主要學習世界地圖、大陸漂移說、海洋擴張說、大陸板塊等知識，要求學生正確理解大陸漂移、海底擴張等學說提出的背景及闡述的觀點，能夠在合作探究學習活動中建立科學思維。考慮到發展學生的學科核心素養，筆者在微項目化教學目標的確立中，充分考慮學生學習特點、心理特點及認知規律，設計了推理論證、模型構建、思維能力三個目標。在推理論證方面，要求學生運用觀察、梳理、比較及歸納等方法，分析大陸漂移說和海底擴張說是否合理、科學；在模型構建方面，要求學生依據大陸漂移說和海底擴張說，構建大陸和海底運動模型，認識地球表面板塊運動的成因、過程及結果；在思維能力方面，要求學生依據自己構建的模型，分析大陸漂移和海底擴張能夠引起哪些自然現象，對人類生存、繁衍及發展帶來哪些影響。在探究實踐環節，為充分激發學生探究欲望，筆者設計了一個科學探究活動：要求學生認真觀察地球儀，在紙上畫出各大洲的地圖，依據大陸漂移說，采用自由組合的方式，將各大洲板塊拼接在一起。同時，筆者給出一些數據，包括各大洲之間的距離，大陸板塊移動速度，引導學生計算原始大陸漂移的時長。期間，允許學生提出不同的見解，進而在培養學生思維能力的基礎上加強知識傳授和情感熏陶，使學生養成勤于思考、樂于探究的學習習慣。

初中階段的學生，在智力、思維及學習能力上都有了很大提升，但在知識儲備、認知能力和生活經驗上比較匱乏。為提高學習成果，教師應當在把握學生學習特點和認知規律的基礎上，創設有趣味、有深意的教學情境，引導學生圍繞科學實驗內容展開探究，深刻分析實驗現象，包括產生的原因，形成的結果，讓學生收獲更多的科學知識。在創設情境的過程中，教師應遵循適切性原則，讓學生結合所學知識和已有經驗，探究蘊含的科學道理。同時，教師要強化學生的學習引導，讓學生將科學知識和技能運用到日常生活中，以提高學生的知識遷移能力，實現觸類旁通、舉一反三。

以“熔化與凝固”為例，本課主要涉及指導學生觀察、認識及解讀生活中的熱現象，并借由具體的實驗探究物體的熔化和凝固過程。新課標要求教師將所涉及的知識、所運用的思想方法貫穿于整個情境的構建過程。特別是以現實生活中常見的熱現象為起點，依托趣味的情境引導學生探究學習，讓學生在情境學習中提煉和總結知識，了解氣態、液態及固態的含義及關聯性，深刻認識熔化曲線和凝固曲線的物理含義。為凸顯情境教學功能，發揮微項目化學習的作用，筆者創設了以下情境：一是北方地區的江水在冬天時結冰、凝固，在春天時消融、融化；二是使用焊錫時，電烙鐵高溫使它熔化，溫度降低，重新凝固；三是下雪天，空氣清鮮，噪聲較小，特別是漫天飛舞的雪花，沒有讓天氣變得更冷，反而是在冰雪融化的時候，才使天氣變得特別冷；四是蠟燭燃燒時，蠟液不小心滴在手上，在其凝固的過程中，手會感覺到越來越疼。這些情境源于現實生活，有利于學生依據所學知識和已有經驗，分析這些現象發生的原因、變化的過程及產生的結果，從中認識熔化和凝固。需要注意的是，教師將情境引入微項目學習時，必須保證情境內容的真實性。考慮到本課知識內容較多，課堂時間有限，在情境創設環節，筆者使用多媒體技術手段，以播放視頻的方式從宏觀和微觀兩個角度呈現熔化和凝固過程。為方便學生理解物質的三種相態，筆者以日常生活中的水為例，與學生一同總結水的三態，即固態（冰、霜、雪、冰雹），液態（雨水、霧、露、白氣），氣態（水蒸氣）。然后結合學生的認知和經驗，分析水從固態變成液態（熔化）的過程，從液態變成固態（凝固）的過程，進而提煉物質熔化和凝固需要的條件，固體在熔化過程中溫度如何變化，以及不同的物質熔化和凝固規律，引導學生透過現象看本質，為后續實驗活動的開展奠定理論基礎。

驅動性問題是在項目學習目標的引領下，推動教學節奏，組織學習探究，有利于學生學科核心素養形成。微項目化學習中的驅動性問題，應當具有趣味性、科學性、真實性、感悟性等特點。教師要借由驅動性問題構建知識學習的“腳手架”，搭建理解和運用知識的橋梁。驅動性問題不是“單一化”“快餐化”“碎片化”的問題，而是一個又一個緊密關聯、邏輯相通的問題，上一個問題是下一個問題的基礎，下一個問題是上一個問題的延伸。學生結合所學知識和已有經驗，由表及里、循序漸進地研究這些問題，在與其他同學的語言交流和思維碰撞中找尋解決問題的辦法。這樣一來，既能深化學生的科學觀念，降低學生學習科學知識的難度，又能鍛煉學生的科學思維，發展學生的科學技能。

以“汽化與液化”為例，本課主要學習汽化與液化的科學含義、汽化的兩種方式、沸騰的規律、影響蒸發快慢的因素和蒸發吸熱等知識。考慮到直接引入問題進行探究，學生很可能因專注力不夠、興趣度不高、未進入學習狀態等，大腦一片空白，思維不活躍，缺乏自主探究意識，進而無法取得理想的學習成果，因此，筆者在提出問題群之前，結合地理、政治、經濟、歷史等知識，聯系學生生活實際，創設了一個關于“土冰箱”應用的背景故事：位于非洲大陸中部的布隆迪，雖然該國有悠久的捕獵歷史，很多民眾能依托高超的捕獵技巧獲得食物，但在沒有電，沒有自來水，炎熱的天氣下，本就不充裕的食物出現嚴重浪費。正是在這一契機下，有一個科學家發明了“土冰箱”，人們可以將食物放在“土冰箱”中進行儲存，極大緩解了食物腐敗的問題。

基于這則小故事鋪墊情感基調，筆者圍繞“土冰箱”的制作設計了四個問題。一是提供溫度計、燒杯、酒精、水、膠頭滴管等材料，溫度計顯示的溫度為18℃，如何利用這些器材，使溫度在短時間內降低？記錄和觀察實驗，能夠得出什么結論？二是現有一平方米大小的濕布，采用哪些方法，可以使濕布在短時間內變干？通過觀察、記錄和分析，能夠發現什么問題？三是從以上兩個實驗可以提煉出哪些知識？熔化與汽化分別有什么特點？如何從微觀的角度解釋汽化現象？四是結合以上兩個實驗，闡述“土冰箱”的制作原理。現提供陶罐、剪刀、溫度計、布條、燒杯、滴管、沙子等，你能構建出“土冰箱”的模型嗎？

在提出上述問題后，筆者要求學生按照先后順序進行深入探究。當然，解決問題是此次微項目學習的最終目的，但如何構建思維方法，如何利用所學知識和已有經驗解決問題是重中之重。對于學生來說，若不能找到解決問題的辦法，他們很可能產生畏難情緒，出現消極學習態度，難以發展高階思維。因此，筆者讓學生以小組為單位進行探究，允許大家暢所欲言、自由交流。同時根據實驗研究情況，給予學生及時的指導和幫助，使學生持續保持專注力，思維處于活躍狀態，一步步找尋解決問題的辦法。

針對某一板塊知識的項目化學習，教師可以采用多種學習方式和方法開展教學，以此開闊學生視野，構建完整的知識體系，強化學生知識應用能力。教師可結合所教知識的特點，設計多種學習活動，包括閱讀資料、觀看實驗視頻、動手做實驗、寫活動心得等。可依托豐富的學習活動，從觀察、想象、討論、思考、總結等角度出發，進一步豐富知識內容，拓展學生的思維容量，使學生在各項活動中達成深度學習，在實踐中深化對科學知識的理解與運用。

以“升華與凝華”為例，本課主要學習升華和凝華的含義及其本質特點，認識現實生活中的升華和凝華現象。課標要求教師依托具體的實驗活動培養學生的觀察能力、思考能力及自主學習能力，并結合生活和生產中的科學運用，開闊學生視野，擴大學生知識面，提升學生科學素質。為培養學生的科學思想，鍛煉學生的科學思維，筆者采用多個微項目化學習組合的方式，讓學生從多個角度學習本課知識。

首先，筆者口頭講述幾個常見的升華和凝華現象。如樟腦丸變小，燈泡內壁發黑，冰凍的衣服變干，北方冬天的“霧凇”等。支持學生大膽想象，暢所欲言，說出自認為的升華和凝華現象。在學生產生濃厚的探究欲望后，筆者出示一些關于解析升華和凝華現象的資料，讓學生進行自主閱讀，從中總結升華和凝華現象，初步了解升華和凝華的基本性質。其次，筆者利用多媒體技術手段呈現碘的升華和凝華實驗過程。在學生觀看視頻時，筆者強調重點關注實驗器具、實驗步驟、實驗方法、實驗結果。學生注意觀察碘在實驗過程中發生了哪些相態變化，通過分析和對比之前學過的知識，在腦海中生成知識框架。再次，筆者組織學生設計實驗，讓學生在實驗探究中進行印證。在實驗過程中，學生觀察用酒精燈加熱和移去酒精燈碘發生哪些變化，在觀察、思考及交流中提煉知識：碘由固態直接變為氣態（需要加熱），碘由氣態直接變為固態（對外放熱）。完成實驗后，筆者讓學生舉出自然現象中的升華和凝華現象，分析與探究其原理，以此達到鞏固練習、夯實基礎及創新遷移的教學目的。最后，筆者組織學生開展寫作活動，讓學生結合本次實驗寫一篇心得體會。寫作內容包括實驗設計理念、實驗實施步驟、實驗具體方法等，同時也要求學生寫出在實驗中的所知、所思、所想及所感。這樣，既能深化學生對本課知識的記憶與理解，又能培養學生的寫作能力。

科學課不是“走馬觀燈”，也不是“一笑而過”，而是在具體教學過程中，在培養學生探究未知興趣的基礎上，滲透科學觀念、科學方法及科學精神，使學生養成良好的探究和思考能力，促進學生核心素養的形成與發展。初中科學學科知識蘊藏在日常生活之中，具有一定的神秘性。如果學生不能準確認識科學知識的原理和技能應用的內涵，那么將很難在生活中運用這些科學知識和技能。而將總結知識和提煉智慧作為一個教學環節融入微項目化學習中，更利于學生厘清知識脈絡，滋養素養發展，培育科學品格，強化知識遷移運用能力。為此，教師可以通過講述思維導圖法，指導學生做學習筆記，寫項目學習活動心得，動手做科學實驗，讓學生在實踐和總結中夯實知識基礎、升華情感。

以“物理性質和化學性質”為例，本課主要學習物理性質和化學性質，掌握物理變化和化學變化的特點，以及明確區分物理變化和化學變化。為使學生構建完整的知識框架，培養學生的科學思維，筆者在微項目學習評價環節中植入知識總結活動。

首先，借由多媒體課件帶領學生回顧本課項目學習內容，提煉和總結本課知識要點。采用寫板書的方式，完善概念的含義、作用及聯系性，指導學生充實課堂筆記。如“什么叫作物質變化”“什么叫作物理變化”“什么叫作化學變化”“物理變化和化學變化的本質區別是什么”等，依托一個個小問題將本課知識要點串聯在一起。其次，結合練習題深化學生對物質變化含義、性質及作用的理解。為了讓練習更加形象，降低學生理解知識的難度，筆者利用多媒體技術手段呈現冰山消融過程，讓學生觀察變化現象，總結變化結果。比如，冰山消融是水從固態變為液態，質量沒有發生變化，體積由大變小，顏色從白色變為無色，整個過程中沒有新的物質生成，屬于物理變化。再如，筆者設計了一個木炭燃燒的實驗，讓學生觀察木炭在燃燒中的變化過程，分析木炭燃燒的基本條件。學生在實驗中觀察到木炭燃燒發出了耀眼的白光，有二氧化碳和水等新物質生成，以此判斷木炭燃燒屬于化學變化。通過實驗，學生深刻理解沒有別的物質生成的變化是物理變化，有別的物質生成的變化是化學變化。最后，結合本單元所學知識，指導學生制作思維導圖。從物質的物態變化入手，總結分析固態、液態及氣態的變化，包括熔化與凝固、汽化與液化、升華與凝華，物質的物理變化和化學變化，也包括實驗過程、步驟及方法，讓學生將本單元所學的知識充實在思維導圖中，進一步加強科學概念、科學思維、科學精神的滲透。

綜上所述，基于學科核心素養的初中科學微項目化學習的應用，可以從項目學習目標的制定、教學情境的創設、驅動性問題的設計、實踐探究活動的開展，以及知識要點的總結入手。要通過全方位、全過程地指導學生學習，加強科學概念、思維、精神及態度的滲透，使學生在完成項目任務中收獲更多的快樂和啟發，進而達到發展學科核心素養和提高綜合素質的目的。

參考文獻：

[1]邵永平.探項目學習之策，尋學科教育之本———初中科學項目化學習的研究與實踐[J].教學月刊·2022（05）.

[2]趙萍，陳鋒.指向學科核心素養的初中科學微項目化學習范式研究[J].物理教學探討，2022（04）.

[3]施華芳.核心素養下初中科學教學中的項目式學習應用[J].中學教學參考，2022（06）.

[4]周紅輝，羅小飛.初中科學實驗問題解決策略探析———以華師大版初中科學教材中的部分實驗為例[J].中學教學參考，2022（26）.

[5]邰倫軍.初中科學教學情境的創設思路與實踐策略探析[J].成才之路，2022（05）.

Exploration of Five Dimensions of the Implementation of Science Micro-project Teaching in Junior Middle School

Wang Feiyun

（Tangqi No. 3 Middle School， Linping District， Zhejiang Province， Hangzhou 310000， China）

Abstract： The micro-project teaching takes the interesting situation as the learning carrier， the driving problem as the thinking direction， the practical activity as the cognitive grasp， and the extraction of knowledge as the exploration basis to develop students’ scientific thinking and exercise students’ scientific thinking. With regard to the implementation of science micro-project teaching in junior high school， the article explores from five dimensions： clarifying the project teaching objectives， creating the project teaching situation， relying on driving issues， carrying out practical inquiry activities， and strengthening the summary of knowledge points. It believes that through all-round and whole-process guidance， students can gain more happiness and inspiration in completing the project tasks， and then achieve the goal of developing the core quality of the discipline and improving the comprehensive quality.

Key words： junior middleschoolscience；disciplinecorecompetence；microprojects；teachingsituation