江蘇省無錫市梁溪區教師發展中心 張慰徛
《義務教育科學課程標準(2022 年版)》中指出,小學科學課程具有較強的實踐性,要側重培養學生的科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等。那么相對于簡單的知識教學,科學思維與方法已成為新課標的重要教學要求。如何運用項目化教學促進學生深度學習,實現課堂教學轉型,喚醒學生自主學習能力,進而實現知識的主動探究、自我生成與超越,已成為眼下研究的熱點。
深度學習是與“淺層”學習對立的一種學習方式。深度學習是學生主動開展的高水平學習,能夠進行自我反思、批判學習并將知識應用到社會實踐之中;淺層次學習則是機械性的,是對知識低水平的加工。深度學習在知識水平上表現為深入的理解與應用;在關鍵能力上表現為分析問題、解決問題的能力;在認知上則表現為對新舊知識的整合,并基于此主動構建新知,是學生思維從表層走向深層的過程。可見,深度學習對于提升教學質量,促進學生全面發展有著重要價值。
項目化教學是以“項目”為載體的教學活動,以關鍵問題驅動學生持續探索,調動學生所有的知識、能力、品質去解決問題,形成對新知的理解與應用。小學科學是以培養學生科學素養,幫助其了解科學探究的過程與方法,形成科學思維與態度,嘗試進行科學探究活動為目的的,強調的是提升學生的科學探究能力與思維,因此,教師以真實問題為導向采用項目化教學,引導學生主動探究,能夠更好達成教學目標。
隨著教學改革的深入,深度學習理念在小學科學中已經體現出重要價值,有助于發展學生的知識應用能力,促進學生高階思維的發展。而落實深度學習理念則是要求在教師的引領下,科學地進行探究活動,解決當前小學科學教學中淺層化學習的問題。項目化教學是開展深度學習的重要方法,能夠為小學科學深度學習提供更具實踐性、真實性的學習內容,讓學生真正經歷學習與探究過程,從而達到深度學習的目標。
項目化教學真正符合小學科學的教學特點,優勢顯而易見。但從實踐情況看,小學科學中應用項目化教學還存在一些問題,影響學生深度學習的開展。主要表現在以下幾個方面:
小學科學的內容來源于生活,因此項目化教學中必須發揮其真實性優勢,突破傳統教學環境的制約,沖破封閉的教室學習空間,帶領學生走向社會,走進大自然,利用課余時間去發現、解決問題。但是許多教師在開展項目化教學時,守在教室、依賴書本、紙上談兵,教學情境創設的真實性不足,影響學生解決實際問題能力的發展。如在蘇教版二年級下冊“自制指南針”一課的項目化教學中,知識和能力目標十分明確,要求學生認識、了解指南針的結構與使用方法,并能夠自制指南針并用來辨識方向。但是學生在用“水浮法”制作完成指南針后,卻不知道該如何使用,關鍵的原因是教師為學生創設的情境不足,科學探究目標不明確。
在教學實踐中,教師會為學生準備充足的教學材料,旨在引導學生在科學探究中準確應用,進而促進科學思維的發展,但存在材料結構性不足的問題。如在“磁鐵的吸力”一課教學中,很多教師只是簡單地隨機提供幾種金屬,而沒有分類進行,導致結構性材料的針對性不足。學生看似在主動探究,逐個實驗,尋找哪種材料具有磁力,這其實會嚴重影響科學思維能力的發展。
小學科學需要關注學生科學素養、科學探究、科學思維的發展,但在項目化教學實施中往往是淺嘗輒止,甚至存在“假項目化”現象,問題驅動的引導力不夠,不能帶給學生深度的體驗;為了項目而實施項目化教學,教育價值低,目標淺顯。整個探究過程看似熱鬧,卻脫離了教學實際。如在教學“地球的表面和內部”這一單元時,教師可以讓學生通過實踐,動手制作一個地球內部的模型。但是許多教師先采用PPT 將做好的地球模型圖展示給學生,學生照貓畫虎,依葫蘆畫瓢就完成了項目任務,根本沒有深度的體驗,如此會導致項目化教學依然停留在淺層次。
項目化教學的開放性是實現學生自主探究、創造性完成學習任務的重要策略。在項目教學設計中就應突出“開放性”,如問題的開放性,思維的發散性,過程多元性,思考的靈活性等。學生始終是學習的主體,這就需要教師在明確教學目標的情況下,將教學內容、教學過程、教學組織形式等全面放開,為學生提供足夠的探究空間,主動探究、主動發現。如教師應設計開放性的問題,引導學生通過不同思路發現解決問題的路徑,或者形成新的看法,設計組織開放性的學習活動,讓學生在平等的溝通與交流中,產生思維的碰撞,讓“一致”與“反對”在小學科學課堂里共生共存,才能形成開放性的視野,逐步產生高階思維。
項目化教學指向深度學習,在真實情境中引導學生探索與發現,在問題驅動下發現隱藏在知識后的學科規律;在教師引導下主動參與,激發學生的內在學習動力,推動深度學習的開展。針對前文項目化教學中深度學習不足的問題,教師應采取切實的改進路徑,優化教學設計和實施策略。
項目化教學的重要原則之一,是通過科學探究發現其中的趣味性,獲得成功體驗,進而激發學生的內在動力。小學生對新鮮事物有著強烈的探索欲望。在項目化教學實施中必須抓住這一認知特點,基于學生興趣選擇具有挑戰性的項目,鼓勵、引導學生主動探究,激發其內在的學習動力,在挑戰困難、解決問題中促進深度學習。如在研究“空氣影響物體運動”中采用項目化教學模式,首先,教師可用“請觀察氣球運動方向與噴氣方向之間有什么關系?”的問題引發興趣,然后讓學生自己拿一個氣球,吹滿氣后再放開,自主觀察噴氣方向與運動方向的關系,讓學生帶著問題去觀察、去思考。在多次試驗后發現氣球運動方向與噴氣方向是相反的科學現象后,引出“以空氣驅動小車運動”,觀察不同大小的氣球如何影響小車運動距離的長短,從而掌握科學知識與規律,體驗到生活中科學知識無處不在,激發其對飛行器原理探索的興趣。
在真實的情境中才能更好促進學生實踐、探究能力的發展,這是項目化教學的重要特征之一。因此,教師在深度學習理念下設計項目化教學內容,就需要為學生提供更加真實的生活情境。
首先,生活情境要符合學生的認知。項目化教學的實踐是建立在學生主動探究的基礎上,如果情境脫離、不符合學生認知,必然會影響深度學習效果。如在教學“曬太陽”一課時,當學生學習基礎知識后,可能對太陽運動規律與方向仍理解不清,此時,教師就需要組織學生開展“利用太陽辨別方向”的項目探究,找尋一塊有光照的地方,根據實際的上課時間以及太陽的實際位置,引導學生去辨認東南西北四個方向并尋找標志物,以促進學生分析能力的提升。
其次,生活情境要貼近學生生活。如蘇教版科學三年級上冊“把鹽放在水里”一課的教學目的是讓學生探究哪些固體可以溶于水。在項目化教學設計中,教師可選擇沙子、食鹽、燒杯、水以及玻璃棒等,讓學生自己試驗,自主探究。食鹽溶于水這一現象在生活中很常見,通過這一組試驗來驗證學生的已有知識,能達到深度探究的目標。
最后,生活情境要引發學生實踐。科學知識都來源于生活,深度學習要求學生將所學知識應用到生活情境中。如在蘇教版科學三年級下冊“塑料”一課中,為了讓學生認識到塑料在生活中的作用,教師在教學中可以以“塑料袋”為載體開展,滲透環保教育。教師可以先準備多種塑料材料,讓學生觀察、總結塑料的優缺點;再引導學生將塑料袋放在水面上,發現塑料浮于水的特點,通過各種新聞報道、身邊污染事件了解白色污染問題;最后引導學生根據生活經驗總結其不易分解、污染環境等缺點,進而樹立減少應用、保護環境的態度。
學生是教學活動的主體,課堂教學應突出項目化教學中學生的自主權,將學習變成動手實踐的過程。如蘇教版四年級上冊“點亮小燈泡”中,教師讓學生們“把小燈泡換成其他電器,試試效果”。教師創設了“自制電子賀卡”活動組織教學,將課堂學習交給學生,要求學生根據已有的電路知識制作電子賀卡,送給自己最想感謝的人。首先,教師先帶領學生認識結構性材料,包括紐扣電池、發光LED 燈等,為設計、制作電子賀卡做好準備;其次,教師引導學生根據自己喜好,自主選擇賀卡紙張,發揮自己的創意自由設計;最后,教師引導學生根據自己設計的外觀來設計、安裝電路,點亮燈光。在整個過程中,教師只起到輔助、引導、幫助的作用,在學生遇到困難時幫助他們解決問題,而不去干預設計與制作過程。最后在學生完成電子賀卡后,教師再進行評價,考核學生對知識的掌握水平與應用能力。在教學評價中可展示學生制作好的賀卡,讓學生在小組內部進行交流、探究,對比各自的優缺點,并在全班進行對比,總結優秀的制作理念、方法與成果,促進全體學生思維與實踐能力向縱深發展。
小學科學課程是培養學生科學素養與問題探究能力的重要課程,在教學中,教師必須以科學的方法來突顯對學生探究能力的培養。在深度學習理念要求下,教師必須對傳統教學模式、教學思維進行革新,在項目化教學支持下豐富教學內容、優化教學情境,激發學生自主探究熱情,驅動學生不斷創新,讓學生的深度學習真正發生,促進小學科學教學走向更深處。