例談微項目教學的科學知識考量

微項目教學是一種基于科學課程標準，將知識情境化和項目化的教學方法。因為微項目教學在教學內容、教學目標等方面，都依附并受制于科學課程標準和教材，所以在教學實施中，確實存在教學設計難、課堂把控難等問題。那么，在微項目教學中，如何落實科學知識，做到“知識”和“素養”目標兩不誤呢？我結合自己的實踐，總結出以下實施路徑。

一、在項目設計中，讓科學知識“落地生根”

浙江省特級教師徐春建在《大概念，微項目》講座中指出，微項目的創設不僅要保障學習情境的真實性，更要明確學習目標的選擇，從科學概念目標轉變為科學觀念目標，趨向于學科大概念，有助于學生形成較好的知識框架，學習更多知識。下面，我以《改變運輸的車輪》一課為例，闡述如何通過項目目標的制訂和項目主線的設計，來實現科學知識的“落地生根”。

1.制訂項目目標

該課是六年級“工具和技術”單元的第4課，學生通過對車輪的體驗和測評活動，認識車輪這種運輸工具的作用以及對社會發展產生的重要影響。對于輪軸的概念和輪子的作用，學生的生活經驗比較豐富，他們通過課本的對比測評方法，可以輕松達成這一知識目標。如果課堂教學止步于此，對學生的認知和能力的發展是沒有多大價值的。所以我進行了項目化處理，將教學目標放在了更高位的跨學科概念和核心概念上（見表1）。

該課的微項目設計中，我從真實的生活情境引入，引導學生設計并制作一個帶輪子的運輸工具，利用其完成搬書任務，從而認識輪軸這種簡單機械，體驗運輸工具的作用和意義。在了解輪子和車輛工具的發展史中，學生深切感受到工具與技術的發展給人類生產生活帶來的重大影響。在常規教學中，學生是以旁觀者的角度，經歷對輪子的體驗和測評，而在微項目教學中，他們是以“當事人”的角度，經歷對輪子的設計、制作、測評、迭代的過程。

2.設計項目主線

許多研究者認為，科學教育應以核心概念為主線，實現學科核心概念、跨學科概念及技術與工程實踐三者之間的緊密整合。徐春建老師還倡導在微項目教學中圍繞大概念梳理教學主線，將學科知識安放在教學主線的合適位置。

在科學大概念的引領下，我在本課的教學中設計了兩條主線。一條是“工程實踐線”（明線），帶領學生經歷設計、制作一個輪子的工程實踐過程；另一條是“工具技術線”（暗線），通過了解輪子和車輛的發展史，讓學生體驗工具與技術互相促進，推動社會的發展。這兩條主線貫穿整個教學過程，實現了科學知識“落地生根”。

二、在項目實施中，讓科學知識“發芽生長”

項目活動是科學知識由“落地生根”走向“發芽生長”的重要環節，決定著科學概念能否有效建構。教師在項目成果的測評中聚焦科學概念，在項目成果的迭代中深化科學概念，從而促進學生達成對科學概念的深度建構。下面以六年級“小小工程師”單元為例，闡述科學概念的深度建構過程。

1.組織項目活動

本單元通過建造塔臺模型這個項目化活動，引領學生親歷工程實踐的過程，建構“工程設計與物化”的核心概念，體驗做一名小小工程師的樂趣。本單元的關鍵概念之一，是在建造塔臺模型的過程中，探究影響塔臺抗風性、抗震性、承重能力等的因素。在這個項目實踐中，有的教師容易出現“實踐有余，思維不足”的問題。以下是A、B兩位教師的兩種教學組織（見表2），哪種教學組織更有利于促成科學概念的建構？

與A教師相比，B教師基于大單元教學的整體安排，合理組織科學活動，精心布局探究進程，也為后續學生的改進、迭代留足了時間，在最后的改進再測試中，他們的科學知識得到了深層次的建構。

2.測評項目成果

在塔臺模型評估課上，教師先按照評價量表對8個小組的塔臺模型進行了測評，然后將各項測評數據匯總在黑板上，并引導學生將數據和實物結合，分析影響塔臺各項指標的因素。

教學片段

師：就承重能力而言，有3個組的塔臺都得了1分，還有3個組的塔臺都得了3分。它們的承重能力相差這么大，大家分析一下主要是什么原因？

生：得3分的組都采用了三角形結構，得1分的組都沒有用三角形結構。

生：三角形具有穩定性，四邊形結構容易變形。

（教師出示用吸管做的三角形框架和四邊形框架，請學生上前演示兩種結構受力后的情況。）

師：看來三角形結構受力后比較穩定，而四邊形結構受力后容易變形。誰有辦法改進這個四邊形結構，讓它受力后也具有穩定性。

生：可以在中間加一根斜桿。

（教師加上斜桿后，學生上臺演示，發現穩定性明顯增強。教師出示受力圖，引導學生分析斜桿的作用）。

師：當四邊形結構在這個點受壓后，這根斜桿在這里起到了什么作用？

生：斜桿拉住了四邊形，讓四邊形不容易變形。

師：但是還是有一點點變形。可以更穩定嗎？

生：可以再加一根斜桿。

（教師在另外兩個對角上加一根斜桿，并請學生上臺演示受力情況。）

師：想一想，加了第二根斜桿后穩定性更強了。第二根斜桿在這里又起到了什么作用？

生：這根斜桿把力推住了。

師：是的，這兩根斜桿分別起到了“推”和“拉”的作用，所以四邊形結構的穩定性就大大增強了。

師：同學們看看，這個四邊形現在變成了幾個三角形？

生：4個。

師：對了，三角形的結構之所以穩定，正是因為三角形三條邊之間互相“推”和“拉”的作用，讓它們形成了一個穩定的結構。

在成果測評中，教師借助“數形結合”這一教學策略，引導學生運用觀察、對比、分析、總結等方式，建構了科學概念，發展了科學思維。

3.迭代項目成果

在完成塔臺模型測試后，教師讓每個小組針對自己小組塔臺模型中最薄弱的一個指標進行改進，并且限制了時間和材料。

教學片段

師：接下來，我們來改進塔臺模型，要求如下：時間為10分鐘，材料是8根吸管，也可以減少吸管數。小組先討論一下，打算改進哪個指標？如何改進？

（各小組進行討論。）

師：各小組已經有了改進方案。改進后，各組再用5分鐘時間進行測試和評分。

（各小組進行改進，教師巡視指導。）

師：下面請各組將改進的模型放置到后面的材料區，匯報你們的改進成果。

第一組：我們組減少制作成本，去掉了8根沒有多大作用的吸管，對其他指標并沒有產生不好的影響。

第二組：我們組重點改進了塔臺模型的抗風性。我們用4根吸管在底部拼接了兩個三角形，加大了塔臺模型底座的面積，測試后塔臺能抵抗2級風。

第三組：我們組重點改進了塔臺模型的承重能力，我們用了8根吸管，使其4個側面都變成了三角形結構，承重能力大大增強，能承受20本科學書的重量。

第四組：我們組重點改進了塔臺模型的高度。用了兩根吸管，增加了立柱的高度，使塔臺模型的高度達到了50厘米，而且沒有影響其他指標的得分。

師：你們不僅成功改進了塔臺模型，更是解鎖了塔臺結構的奧秘！科學的魅力就在于此——在探索中發現科學的奧秘！

學生通過項目實施中“活動組織—成果測評—成果迭代”三步走，為塔臺模型的建造畫上了圓滿的句號，實現了科學知識建構過程。科學教學實踐證明，只有經過深度學習的知識才是深刻的、扎實的。

三、在項目拓展中，讓科學知識“開花結果”

教師在課的開始和結束兩個環節，分別設置了導入情境和拓展情境，引發學生對概念的探索和遷移。

課一開始，教師出示情境：每學期開學，同學們都會面臨搬書難的問題（要將書從A樓搬到B樓）。請同學們設計并制作一個運輸工具，能輕松方便地完成搬書任務。教師聯系學生的生活實際，引入驅動性任務，聚焦了問題，為后續的探究實踐確定了方向。該情境直接指向“運輸工具”及“輕松方便”這兩個關鍵詞。

教師在課堂最后提出拓展情境：“如果要把重物從一樓搬到四樓，我們的運輸工具還能完成任務嗎？如何讓我們的運輸工具有爬樓功能？”教師引領學生繼續關注并解決生活中的實際問題。該情境指向了“技術、工程與社會”“工程設計與物化”等核心概念，拓展并遷移了“結構與功能”的跨學科概念。

微項目教學的拓展環節，通過問題情境引發學生對概念的思考和探索，可以促進知識的內化，實現對知識的應用遷移。教師通過微項目教學，幫助學生建立科學與生活實踐的聯系，達到了學以致用的目的。

結語

成功的微項目教學，是可以做到“知識”和“素養”目標兩不誤的。教師要著力于學生科學素養的培養，要建立正確的科學知識觀，從細小知識點的教學轉化到讓學生對學科核心概念的理解上來，要在實踐中不斷錘煉微項目教學的技能，從“教的設計”轉化到“學的設計”上來。

（作者單位：浙江省杭州市蕭山區南翔小學）