小學科學教育中的項目式學習初探

隨著新一輪基礎教育課程改革的深入開展，課程的育人價值正從關注“培養什么人”到關注“怎樣培養人”。新課標指出：“科學教育要面向全體學生，要面向學生的終身發展和社會發展需要。要讓學生學會學習、學會思考、學會做事、學會合作、學會生存，使他們具有適應個人、社會和現代發展需要的必備品格和關鍵能力。”項目式學習作為一種學習方式，它不僅能夠培養學生的綜合素質和實踐能力，而且能夠激發學生對科學的興趣。

1 項目式學習的內涵、概念及意義

項目式學習（Project-Based Learning）是指以問題為導向，以學生為中心，學生圍繞著一個或多個真實情境中的問題展開探究、解決問題的過程，從而實現對知識的掌握、技能的訓練、方法的掌握和價值觀的培養。項目式學習是一種基于真實情境和問題的學習方式，強調學生在真實情境中自主設計并完成項目，強調學生對所學知識進行分析、綜合、運用。項目式學習不是對傳統教學方式的簡單替代，而是對傳統教學方式進行變革和創新，將課程內容與社會生活聯系起來，讓學生在解決問題的過程中掌握知識、技能、方法和態度。因此，在小學科學教育中開展項目式學習，應充分考慮項目式學習與學科教學間的融合。

項目式學習是以項目為載體，以問題為導向，學生通過自主探究、合作交流和實踐體驗等方式，以解決真實問題為主要學習內容，以學生獲得知識、技能和情感態度價值觀的發展為核心目標，通過學生的自主學習、獨立思考、實踐探究和交流合作等方式來獲得知識和情感態度價值觀。科學課程中的項目式學習是以學生為中心的科學教育，是基于真實問題、強調學生體驗和實踐的探究式學習方式，其目標是讓學生學會主動學習，并將知識轉化為技能，形成良好的科學素養。科學教師可以嘗試以項目式學習的方式開展小學科學課程教學，通過設計具有挑戰性和探索性的問題，讓學生自主探究、解決問題，并在解決問題的過程中建構知識、提高技能。它能夠使學生積極主動地參與到學習活動之中，使他們真正成為學習的主人。學生通過解決問題來獲取知識與技能，不僅能夠提高學生解決問題的能力，而且能夠培養學生的團隊合作意識和創新意識。

2 項目式學習的教學策略與典型案例

在小學科學教育中開展項目式學習，既是科學課程的本質要求，也是小學科學課堂教學的改革方向。項目式學習不僅能夠提高學生的學習興趣，為學生提供一個良好的思考、合作、交流平臺，在這個平臺上，學生可以充分發揮自己的創造力，在實踐中不斷地發現問題、解決問題；項目式學習還能夠促進教師教學方式的變革，能促進師生關系的變革。因此，應積極將其引入課堂教學之中。通過近幾年的探索與實踐，筆者發現在小學科學教育中開展項目式學習，需要教師把握好教學目標、教學內容和教學方法三個方面。教師要從學生實際出發，根據學生特點選擇合適的教學策略來開展項目式學習。參考相關理論再結合教師個案，對項目式教學中的關鍵策略進行梳理和分析，科學教學中項目式教學大致可以經歷以下環節。

（1）問題驅動學習

核心概念的獲得來源于對問題的認識和解決的過程，通過營造真實或模擬的情境讓學生產生濃厚的學習興趣或認知沖突，提出驅動性問題。

（2）回顧與建構

讓學生回顧以往所學知識或已有經驗，通過多種方式探究收集相關背景信息，探索問題和已有經驗、將要學習的核心知識間的聯系。

（3）組建項目團隊

統籌考慮學生的水平差異、興趣特點等因素組成項目團隊；明確分工，討論設計草圖和制作模型，形成探索問題解決的路徑和初步成果。

（4）實施與評價

教師要逐步地引導學生開展項目式教學活動；項目團隊既要接受同伴、教師或外部專家的建議與評價，也要對他人的成果進行評價，綜合各方面的建議、修訂成果。

（5）展示與匯報

組織開展作品展示、成果匯報，組內、組間開展互評；項目團隊借助成果展示進行知識、技能和情感態度的總結。

（6）反思與遷移

反思項目式教學中的目標達成情況，接受總結性評價，并分享在類似的新情境中的遷移與運用。

在項目式學習中，學生將對知識進行探究、分析和歸納，而這些內容又需要學生之間相互合作才能完成。因此，教師要善于創設合作機會，讓學生在合作中學習、在合作中成長。例如，在進行“做一個保溫杯”的項目式學習時，教師可先讓學生自主收集材料并設計方案。接著，教師提出“小組內進行分工合作，每組推薦一位組長，負責協調各組的進度，并及時向教師匯報各組的進展情況”的要求。最后，在教師的引導下學生進行“小組內分工合作、共同努力”的項目式學習。在這樣的過程中，學生學會了如何與同伴進行交流與合作、如何解決問題和如何處理人際關系等。在開展項目式學習活動中，教師應鼓勵學生進行自主探究與合作交流。教師要善于利用小組討論、自主學習、合作交流等教學策略，讓學生在輕松愉快的氛圍中對知識進行學習和探究。

《交通信號燈》這節課就是在項目式學習理念指導下設計的，這課的設計背景是基于教科版科學四年級下冊第二單元《電路》的拓展課。四年級學生動手能力強，愿意與同學之間進行合作，通過一個單元的學習，學生已經構建了電路的概念，基本掌握了怎樣連接一個簡單的電路，安裝串聯與并聯電路以及用開關來控制電路的通與斷的知識。以設計一個交通信號燈為工程任務，明確安裝行車信號燈和人行道的信號燈的要求，學生需要綜合考慮到行車信號與人行道的信號同步性，而且在制作交通信號燈的過程中需要融合的美術學科，構思設計、電路圖的繪制，學生都有一定的基礎。因此將這課設計為一節項目式學習內容，通過小組合作的方式進行工程設計活動，在活動中驅動學生應用單元知識進行工程設計活動，突出體現技術與工程領域目標中“工程的關鍵是設計”的要求，通過實踐活動，培養學生解決“技術與工程實踐”問題的能力。

在科學教育中開展項目式學習是提高課堂教學質量、培養學生綜合素質與實踐能力的有效途徑，如《光的反射》一課，在探究光的反射原理時，孩子們自己想辦法照亮陰影里的物體。這時我看到孩子們有的拿出小鏡子，有的用到他的水晶板，還有的找出他書包里的塑封的卷子，在努力尋找照亮陰影里的物體的途徑，他們是主動地、自覺地投入到設計和實驗中，當他們看到通過自己的努力真的照亮了那個目標物體時，那份喜悅自然地流露在臉上。又如在教學三年級第三單元《我們周圍的材料》的第二課《哪種材料硬》這一課時，在學生面對無法用觸摸直接比較材料軟硬有什么好的辦法時，讓學生打開思路，孩子們說出了5種方法即剪刀剪、小刀劃、釘子扎、重物砸和材料之間的互相刻畫。在修改完善方案的環節中，學生能自己補充實驗中的注意事項如力度一樣、注意安全等。還有在《比較水的多少》一課中設計實驗時，學生對三瓶水的多少有了一個初步的猜測，適時地提出問題：“用什么方法能證實你們的猜測呢？”鼓勵學生先在小組內討論，再進行小組間的交流。討論的時候采取各組分別派代表到前面交流，這樣把權利交還給學生，跳開教師這樣一個中心位置，利用學生自行討論、補充，從而給學生營造出一個輕松的科學氛圍。此時不論學生提出什么樣的方法，只要能說出道理，自圓其說就證明學生是真的在參與活動。對于學生提出的方法，教師可以按照水的特征給予歸類。比如：比輕重（根據水有重量）、比液面（水在相同的容器中會有同樣的液面高度）、比流速（水可以流動）等，使學生對水的認知從概念轉化到應用層面，雖然他們的想法有時還不夠成熟，但此時孩子們的思維是活躍的。

項目式學習的典型案例：

【案例一】

項目主題：探索植物的傳播方式

項目描述：

在這個項目中，學生將通過觀察和實地調研，探索植物的不同傳播方式，了解植物繁殖的過程和機制，同時培養他們的觀察和分析能力。

項目步驟：

項目啟動：教師向學生介紹植物的繁殖方式，并引導學生思考為什么植物需要繁殖。

團隊合作：學生分成小組，每個小組選擇一個感興趣的植物，共同討論并制定調研方案，包括所需材料、觀察點等。

實地調研：學生到校園或附近的公園等地進行實地調研，觀察不同植物的繁殖結構和方式，如種子散布、根莖蔓延等。

數據收集與分析：學生記錄觀察到的現象，并收集相關的數據，如植物特征、果實種類等，通過分析數據總結不同植物的傳播方式。

成果展示：學生將調研結果以海報、展板或口頭報告的形式展示給全班同學，分享自己的觀察和發現。

項目效果：

通過這個項目，學生可以親自觀察和研究植物的繁殖方式，了解植物生命周期和繁殖的基本原理。同時，學生在項目中也鍛煉了觀察、數據收集和分析的能力，培養了科學探究精神，這樣的項目式學習活動有助于激發學生對科學的興趣，并促進他們的綜合素質發展。

【案例二】

項目主題：設計和制作太陽能熱水器

項目描述：

在這個項目中，學生將通過設計和制作太陽能熱水器，了解太陽能的利用原理和可持續能源的重要性，同時培養他們的動手能力和創新思維。

項目步驟：

項目啟動：教師向學生介紹太陽能的利用和重要性，并引導學生思考如何設計一個簡單的太陽能熱水器。

團隊合作：學生分成小組，共同討論并制定太陽能熱水器的設計方案，包括所需材料、結構等。

材料準備：學生收集制作太陽能熱水器所需的材料，如黑色塑料管、玻璃罩等，并準備制作工具。

制作過程：學生按照設計方案，使用黑色塑料管制作吸熱器，將其與水箱結合，并用玻璃罩覆蓋以增加保溫效果。

實驗測試：學生將制作好的太陽能熱水器放置在陽光充足的地方，觀察并記錄水的溫度變化，驗證其是否能夠利用太陽能進行加熱。

數據收集與分析：學生收集實驗數據，分析太陽能熱水器的工作原理，以及不同條件下的加熱效果。

成果展示：學生將制作過程、實驗結果以及總結的知識以海報、展板或口頭報告的形式展示給全班同學。

項目效果：

通過這個項目，學生可以親自設計和制作太陽能熱水器，并通過實驗驗證其加熱效果，從而深入理解太陽能的利用原理和可持續能源的重要性。同時，學生在項目中也鍛煉了團隊合作、實踐能力和解決問題的能力。這樣的項目式學習活動有助于激發學生對科學和可持續發展的興趣，并促進他們的創新思維和綜合素質發展。

3 項目式學習面臨的挑戰與解決策略

項目式學習在實施過程中可能面臨一些挑戰，包括資源和時間限制、教師培訓與支持以及評價體系建設。下面是針對這些挑戰的解決策略。

3.1 資源和時間限制

項目式學習可能需要更多的資源和時間來設CIjF9e5d7Wh5jAexEGOMHA==計和實施，這對于學校和教師來說可能是一個挑戰。解決策略包括：

（1）合理規劃項目時間。根據課程進度和學生能力，合理分配項目的時間，避免時間過長或過短。

（2）利用現有資源。充分利用學校和社區的資源，如圖書館、實驗室、公共設施等，為項目提供必要的支持。

（3）尋找合作伙伴。與其他學校、社區組織或專業人士合作，共享資源和經驗。

3.2 教師培訓與支持

項目式學習需要教師具備相關的知識和技能，但教師可能需要接受培訓和獲得支持才能有效地實施。解決策略包括以下方面。

（1）提供專業培訓。學校或教育機構可以組織專門的培訓，幫助教師了解項目式學習的理念、方法和實施策略。

建立專業學習社區。教師可以參與專業學習社區，與其他教師交流和分享項目經驗，互相支持和學習。

（2）提供指導和反饋。學校管理層和教育專家可以定期提供指導和反饋，幫助教師改進項目設計和實施。

3.3 評價體系建設

傳統的評價體系可能無法很好地評估項目式學習的成果和學生表現，因此需要建立相應的評價體系。解決策略包括以下方面。

（1）設計多元化評價方式。采用多種評價方式，包括觀察記錄、成果展示、學生自評和同行評價等，以全面評估學生的學習成果和能力發展。

（2）確定明確的評價標準。與學生共同確定項目評價的標準和指標，使評價更加公正和透明。

（3）引入反思和自我評價。鼓勵學生在項目結束后進行反思和自我評價，幫助他們認識到自身的學習成長和改進方向。

通過有效應對這些挑戰，學校和教師可以更好地實施項目式學習，提供更有意義和有效果的學習體驗。

4 結語

總之，在小學科學教育中開展項目式學習能夠提高學生對科學知識的學習興趣和動手能力，同時也能有效培養學生的創新精神和實踐能力。當然在開展項目式學習時還需要注意一些問題，比如如何選擇合適的科學項目、如何引導學生有效合作、如何評估教學效果等。只有將這些問題都解決好了，才能讓項目式學習真正成為促進學生發展的有效手段。

（作者單位：哈爾濱市經緯小學校）