指向學生創新能力的實驗教學項目式學習

〔摘 要〕 開展新時期的教學改革工作，以項目式學習法培養小學生的創新能力，是鍛煉學生自主認知、自主探索能力的重要途徑。在科學課堂上，小學生在探究和實踐過程中通常缺乏創新思維，師生互動與生生互動也不夠積極。改變這一現狀需要從寓教于樂的方向分析，以學生的視角探索實驗開展的流程和環節，從而體現以學生為中心、培養學生綜合實踐能力的教育初衷，激發學生學習興趣。構建項目式學習模式，明確項目目標，豐富項目內容，鎖定研究性話題，并針對實驗的流程、細節、現象進行有效記錄和總結，激發小學生好奇心，提升其學習主動性，才能促使學生在實驗環節敢于自主探索和互動，提高科學實踐能力和創新思維能力。

〔關鍵詞〕 小學科學；實驗教學；項目式學習；創新能力

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 21 085-087

目前，很多小學生在自然科學學習中比較消極，其主要原因在于缺少對自然科學知識的理解與應用。在教學改革階段，學生的自主能力如何一直是影響教學成效的關鍵性因素。應借助自然科學實驗，明確項目式學習模式，讓更多的小學生能夠感受到學習科學知識的趣味性和重要性。應通過課堂的反復交流互動和討論總結，提高科學教學成效，為學生未來的自主學習和探索奠定基礎。

一、項目式學習的特點及流程

（一）項目式學習特點

項目式學習模式是教學改革階段被廣泛應用于小學科學教學的一項創新形式，主要以實踐性、綜合性為主。項目式學習是為了更好地鍛煉學生的合作能力、自主能力和實踐能力，組織學生對小學科學知識的研究應用。項目式學習也能夠體現出以學生為中心、完全以學生自主學習主導的特點。項目式學習能夠進一步激發學生在實際操作中的自主意識，主動分析實驗的原理和各項細節，鼓勵學生按照項目的學習目標自主探索，讓學生在交流中能夠強化責任感和自主性，在合作交流和經驗探索的同時提升創新能力。

（二）項目式學習流程

項目式學習的流程主要是：鎖定項目目標，確定學習內容，設計探究性問題，引導學生分組分工，記錄實驗操作的數據和現象，討論和交流項目式學習成果及結論，最后總結和反思整個項目式學習，為以后的實踐提供借鑒和參考。小學科學實驗項目式學習設計，在流程方面，首先要以教材為基礎，明確項目式學習的目標以及需要探究的科學知識，激發學生學習興趣；然后不斷向學生提出具有挑戰性和啟發性的研究問題，激發學生的求知欲，鼓勵學生在小組合作學習模式下完成實驗任務，解決實驗要研究的問題；最后，通過整理數據記錄和現象分析得出小組結論，由教師帶領學生做最后的總結陳述。

二、小學科學實驗教學存在的不足

（一）資源利用不足

小學科學實驗教學是探索科學知識的重要路徑。隨著教學改革的逐步推進，實驗教學的重要性也日漸凸顯。目前存在于小學科學實驗教學中的明顯不足，在于教學資源的利用和分配不均衡。首先，在科學課堂上，教師需結合教材中的科學知識，分析實驗的主要操作流程以及需用到的實驗器具和材料，并鼓勵學生參與實踐。然而，在實際教學中，很多教師忽視了學生對實驗操作的興趣，僅僅依靠自己的主觀判斷完成實驗的指導流程，學生雖被鼓勵觀察，但沒有機會親身參與，導致教學質量得不到提升。長此以往，學生對科學實驗會缺少應有的關注和重視，不利于對學生實驗思維和探索思維的培養。

（二）實驗課時較少

在小學科學課堂上，實驗操作占據了一定的教學時間，通過實驗知識的講解，將傳統的文字性內容直觀、立體地呈現在學生面前，能夠促進學生對教材知識的全面掌握。換句話說，這能夠進一步縮短學生理解知識、接受和掌握知識的整體時間。但是有很多科學教師在講解教材內容時，并沒有重視實驗操作，主要以語言敘述為主，導致實驗課時的安排較少。這不利于學生在實踐中積累知識，也限制了學生想象力和創新能力的發展。

（三）實驗脫離生活

小學科學知識學習主要以生活現象啟發為主，越來越多的小學生隨著年齡的增長，對科學知識的探索都會與實際生活經驗相結合。教育來源于生活，這是一個亙古不變的事實。科學實驗的設計要與實際生活細節相連接，才能夠凸顯自然科學知識的實用性和趣味性。但是，目前有部分教師設計的科學實驗完全以實驗器材、實驗現象作為研究對象，沒有將生活中的細節和元素融入其中，導致教育與生活脫節。這不利于學生在學習中掌握生活常識，不利于培養學生的科學探索能力。

（四）缺少有效評價

在傳統的教學模式中，很多教師并不注重教學評價體系的構建，導致教學工作得不到完整的優化與創新。在教學改革的背景下，教學評價體系是影響教學工作長遠發展的重要因素，教師需借助知識滲透、思想傳遞、師生互動、實驗操作等不同手段和流程，分析和總結一段時間內小學科學知識的教學成果。但仍有部分教師只關注教學，而缺少階段性的總結。因此，學生的思想會受教師教學方法的影響，導致對科學知識缺少反思和總結能力，無助于學生實驗操作經驗的積累和實踐水平的提升。

三、小學科學實驗教學項目式學習策略

（一）明確目標鎖定內容

新課標要求學生具備一定的自主探究能力和實踐能力。同時，新課標思想的落實也是為了進一步滲透核心素養理念，促進小學科學課堂增效減負，讓學生能夠在快樂的氛圍中學習并接受教育。傳統的課堂教學成效不明顯，主要原因在于教師所講解的內容比較局限。針對這樣的問題，教師應用項目式學習模式，首先要從內容和學習流程方面入手，鎖定項目研究目標，這樣學生的思路會更清晰，同時對科學知識的探索會更具主動性。以實驗教學為主，能夠讓學生從實踐的角度分析科學知識原理，掌握更多常識和實踐經驗。

例如，教學青島版四年級上冊《哪杯水熱》時，教師可以結合整個單元的教材內容，圍繞著有關溫度的科學知識進行全面滲透，再落實到單一章節內容講解。鎖定本課時需要探究的問題，比如水的溫度會受哪些條件影響，如何測量水的溫度等。在教師的課前引導之后，教學流程可以進一步簡化，直接鼓勵學生用溫度計測量不同溫度的水，并根據結果分析問題。首先明確目標，這樣學生的注意力會集中在問題上；然后結合實驗要探究的內容在學生面前全面呈現，讓學生能夠在最簡潔明了的狀態下探尋科學知識，并促進其對實驗探究和實驗結果的進一步思考。

（二）設計問題初步探索

借助科學實驗知識培養學生創新能力，是目前教學改革的重要發展途徑。應借助教材中的不同科學內容，鼓勵學生自主研究，并為學生選擇比較適合在課堂上實驗的相關內容，讓學生在積累成功經驗的同時，能夠對科學內容展開深度探究。教育離不開生活，教師可以結合生活問題做引導，融入探究的內容和目標。最后制定初步的實驗計劃，突出實驗操作中的重點、難點，鼓勵學生把握住關鍵性影響因素，分析現象，推究原理，最終總結結論。教師所設計的問題要讓學生圍繞著啟發性和研究目標做有效思考，使其在參與初步探究時能夠提升自信心，并且在研究科學問題時能夠找到確切的分析方向，這樣才能推動實驗進一步開展。

例如，教學青島版四年級下冊《燈泡亮了》時，教師可以先結合生活中的現象，鼓勵學生分析生活中比較常見的電路有哪些，例如生活用電、商場用電、家庭用電、工廠用電等，進一步讓學生思考影響小燈泡亮暗明滅的因素。然后，借助教材中關于電路的相關知識，鼓勵學生自行實驗，連接簡單電路。在初步探索之前，教師可以設計引導問題，啟發學生邊實踐邊分析教材中的文字內容。這樣，一方面能夠避免實驗的失誤，另外也能將傳統的文字知識點融入實踐中，促進學生深度探索以及對問題進行有效研究。再結合學生在實驗中所遇到的各項問題，可以啟發其探索影響實驗結果的問題所在，提高學生探索科學知識的意識，培養其自主研究能力。在實際實驗操作中，學生的創新思維會得到進一步運用。

（三）分組合作進行實驗

隨著實驗的逐步深入，教師要觀察學生的實際表現，同時還要尊重每一位學生的實際學習能力。小學生對于科學知識的探索興趣有著明顯的不同。教師在教學中，要保證學生對基礎知識的全面了解，同時還要順應學生的成長特點，為學生定制不同的實驗任務。要讓學生能夠在分組合作中全面進行實驗操作，并結合實驗的整個流程記錄相關數據，進而分析和判斷實驗結論，完成教師下達的實驗任務。培養小學生的創新能力，需讓其融入實際的學習和實踐中，鼓勵學生按照自己的思路勇于探索，不斷求新。這樣，學生的自信心能夠得到增強，實驗成效也能得到有效提高，能夠完全融入實驗流程中。

例如，在教學青島版四年級下冊《種辣椒》這一課時，教師可以提前幾周在實驗室栽培辣椒苗，然后每周定時帶領學生觀察辣椒苗的生長情況，并將學生分成不同小組，要求其記錄每次觀察的數據、時間和生長情況。然后，在講解這一課內容時，讓學生能夠結合一段時間的實驗流程，分析和探索辣椒苗的生長特點及影響因素，與單元主題植物的生長知識緊密銜接，探索植物在生長過程中受環境、光照、水分的影響。在課堂上，學生之間可以全面討論、探索，結合各項數據的總結以及每一次觀察時所拍攝的圖片進行自主學習。在總結結論時，學生的創新能力會進一步得到運用。最后，教師對學生的結論進行總結，從而達到有效實驗、自主觀察的目的。

（四）學后反思總結評價

借助項目式學習模式，教師在引導學生進行全面實操的過程中，既要讓學生闡述自己的見解，同時還要觀察每組學生的實際表現，并做好相應的記錄，做最后的總結評價。項目式學習不僅是讓學生能夠圍繞著相同的主題進行探究，同時也是給學生營造出一個充分的自主學習環境，鼓勵學生借助實驗數據的記錄和觀察到的結果，表達在實驗過程中自己的反思和感受，讓其針對不同的實驗，能夠探索出存在的不足，并提出改進意見。結合以上教學案例，教師可以鼓勵學生進行實驗后的反思。然后，針對學生的評價進一步進行分析，了解大部分學生在參與科學實驗時的心態，讓學生自身的分析問題的能力、解決問題能力以及語言概述能力都能夠得到有效培養。這樣，學生在未來的科學實驗中，自信心會更強，對科學知識的探索興趣會得到明顯提升。

總而言之，小學科學實驗項目式學習模式是鍛煉學生自主學習能力的重要前提。教師在講解教學內容的同時，要鼓勵學生自主探索，設計互動性的實踐情境，引導學生在小組內共同研究并總結結論。讓學生能夠借助項目化課題的研究思想，有足夠的知識儲備，對所實踐的實驗內容進行探索、解釋、評價，發現自然科學的奧秘，在探索中提升創新能力，在實踐中培養科學研究精神。

【本文系山東省臨沂市教育科學“十四五”規劃2023年度實驗教學專項課題“指向創新能力的小學科學實驗項目式學習設計研究”成果，課題立項編號：2023SY056】

參考文獻

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