小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的主題設(shè)計(jì)原則、開發(fā)路徑與項(xiàng)目實(shí)施流程

摘要：項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式具有較強(qiáng)的科學(xué)性和綜合性，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)積極開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生探究和實(shí)踐的指導(dǎo)。文章闡述設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題的三方面原則，結(jié)合案例詳細(xì)介紹開發(fā)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題的兩條路徑，并借助以“我是橋梁設(shè)計(jì)師”為主題的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)分析組織這類教學(xué)活動(dòng)的科學(xué)流程。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目化學(xué)習(xí)；主題設(shè)計(jì)；開發(fā)路徑；實(shí)施流程

作者簡介：陳新宇（1978—），男，江蘇省南通市通州區(qū)川港小學(xué)。

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出教學(xué)建議：“探究和實(shí)踐是科學(xué)學(xué)習(xí)的主要方式，要加強(qiáng)對(duì)探究和實(shí)踐活動(dòng)的研究與指導(dǎo)，整合啟發(fā)式、探究式、互動(dòng)式、體驗(yàn)式和項(xiàng)目式等各種教與學(xué)方式的基本要求，設(shè)計(jì)并實(shí)施能夠促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的思維型探究和實(shí)踐。”項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式是一種讓學(xué)生在“做中學(xué)”的模式，其包含大量師生、生生互動(dòng)，具有探究性、實(shí)踐性、綜合性、系統(tǒng)性。在開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)時(shí)，教師可以合理引入項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式，以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生探究和實(shí)踐的指導(dǎo)，幫助學(xué)生順利學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)和技能，發(fā)展核心素養(yǎng)。

一、小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的主題設(shè)計(jì)原則

良好的開端是成功的一半。為了順利組織項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，教師需要先確定合適的項(xiàng)目主題。教師設(shè)計(jì)的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題應(yīng)當(dāng)聚焦現(xiàn)實(shí)世界中的真問題，同時(shí)有一定的挑戰(zhàn)性和較強(qiáng)的整合性。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為教師在確定小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題時(shí)，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持以下三方面原則。

（一）真實(shí)性原則

堅(jiān)持真實(shí)性原則，指教師在確定小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題時(shí)應(yīng)該立足生活、基于事實(shí)，即教師不能從胡編亂造的假問題出發(fā)設(shè)計(jì)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，應(yīng)當(dāng)從現(xiàn)實(shí)世界中的真問題出發(fā)提煉項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題。在這樣的情況下，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)可以有效引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活進(jìn)行細(xì)致觀察，發(fā)現(xiàn)真事件、真現(xiàn)象背后的科學(xué)知識(shí)，對(duì)問題產(chǎn)生更加深入的思考。與此同時(shí)，教師也可以順利地基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題設(shè)計(jì)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生探究、實(shí)踐，而不是讓學(xué)生在抽象的虛構(gòu)情境中分析、思考問題。

（二）挑戰(zhàn)性原則

堅(jiān)持挑戰(zhàn)性原則，指教師確定的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題需要既符合學(xué)生的年齡特點(diǎn)、認(rèn)知水平，又具有一定的拓展性和挑戰(zhàn)性。在這樣的情況下，教師可以更順利地設(shè)計(jì)出難度適中的項(xiàng)目任務(wù)和問題，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索學(xué)習(xí)。由此，學(xué)生的高階思維能力與創(chuàng)新能力可以得到有效鍛煉。

（三）整合性原則

小學(xué)科學(xué)教師確定的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題還應(yīng)當(dāng)具有整合性。在這樣的情況下，教師可以更好地根據(jù)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題確定教學(xué)目標(biāo)，將對(duì)學(xué)生關(guān)鍵能力與必備品格的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)活動(dòng)的全過程。與此同時(shí)，具有整合性的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題，能夠引導(dǎo)學(xué)生將教學(xué)內(nèi)容串聯(lián)起來，并提示學(xué)生學(xué)習(xí)教材以外的拓展知識(shí)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅有系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性，還有拓展性、延伸性。

二、小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的主題開發(fā)路徑

小學(xué)科學(xué)教師可以從以下兩種路徑確定項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題：一是從課程內(nèi)容中開發(fā)，即分析學(xué)科知識(shí)、重構(gòu)教材內(nèi)容后，從中提煉具有概括性的主題；二是從生活中挖掘，即用科學(xué)的眼光觀察生活世界后，分析現(xiàn)實(shí)生活中有價(jià)值的問題，并由此提煉適合探究的主題。

（一）整合教材內(nèi)容，提煉主題

在整合教材內(nèi)容時(shí)，教師不需要按照教材的編排內(nèi)容教學(xué)，僅需要在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行改編設(shè)計(jì)，形成一個(gè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題。當(dāng)然，教師也可以僅將教材同一單元內(nèi)的知識(shí)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，然后由此提煉項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題。除了可以適當(dāng)融入科學(xué)教材的內(nèi)容，教師還可以整合其他學(xué)科教材的內(nèi)容，即以科學(xué)概念、原理為中心，融入其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí)和技能，得到一個(gè)具有較強(qiáng)延展性、包容性的學(xué)習(xí)主題。

譬如，蘇教版小學(xué)科學(xué)教材五年級(jí)下冊第2單元第6課“蛋殼與薄殼結(jié)構(gòu)”包含四個(gè)部分的內(nèi)容：一是研究蛋殼的形狀特點(diǎn)；二是研究蛋殼的精妙之處；三是研究蛋殼與拱形的相似之處；四是展示薄殼結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用。在整合教材內(nèi)容后，筆者圍繞教材中對(duì)此平橋與拱橋承載力的實(shí)驗(yàn)，開發(fā)以“橋”為主題的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生依次完成“賞橋”“說橋”“畫橋”“造橋”等任務(wù)，圍繞橋的歷史、文化含義、種類、特征、結(jié)構(gòu)等內(nèi)容進(jìn)行探索。通過以“橋”為主題的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，還有效鍛煉了知識(shí)應(yīng)用能力、科學(xué)探究能力、綜合實(shí)踐能力。

（二）挖掘生活素材，提煉主題

人們的日常生活蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)教學(xué)資源。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)提高自身專業(yè)素養(yǎng)，善于從生活中挖掘?qū)W生感興趣的科學(xué)教學(xué)素材，并提煉出項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的主題。得出生活化主題后，教師可以根據(jù)實(shí)際生活現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生在具有真實(shí)性的情境中探究，或者回到生活中探究。

學(xué)生的生活范圍包括校園、家庭以及社區(qū)等。在開發(fā)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題時(shí)，教師可以針對(duì)學(xué)生的不同生活場域確定不同主題，比如圍繞學(xué)生的社會(huì)生活開發(fā)具有較強(qiáng)實(shí)踐性的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐探究。筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生喜歡在課間玩“踩影子”游戲后，開發(fā)了以“影子”為主題的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生辨析“光源”“光的傳播”“影子”等概念，探究“影子是怎樣形成的”“在太陽下影子的變化有什么規(guī)律”等科學(xué)問題，并鼓勵(lì)學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)手影戲、皮影戲。除此之外，筆者還將數(shù)學(xué)知識(shí)融入以“影子”為主題的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)，要求學(xué)生完成“測量旗桿的高度”等學(xué)習(xí)任務(wù)，利用所學(xué)科學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。

三、小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的項(xiàng)目實(shí)施流程

組織項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生按照了解項(xiàng)目、猜想假設(shè)、制訂計(jì)劃、實(shí)踐探究、改進(jìn)提升的順序?qū)W習(xí)。文章以“我是橋梁設(shè)計(jì)師”為主題的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)為例，討論小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的項(xiàng)目實(shí)施流程。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，了解項(xiàng)目

教師提出項(xiàng)目內(nèi)容，是引導(dǎo)學(xué)生開展小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的第一步。教師提出項(xiàng)目內(nèi)容的常見方式有兩種：一種是直接說出項(xiàng)目主題和項(xiàng)目要求，但是這種方式比較單調(diào)和突兀，難以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；另一種方式是創(chuàng)設(shè)生活情境，引導(dǎo)學(xué)生在情境中觀察、思考，從中發(fā)現(xiàn)問題并展開探究。顯而易見，后一種方式不僅比較自然，而且可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究欲望。

在以“我是橋梁設(shè)計(jì)師”為主題的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教師創(chuàng)設(shè)了過河的情境：“王大伯家門前有一條河，隔開了王大伯和他家的農(nóng)田。每次王大伯去照料農(nóng)田都要繞很遠(yuǎn)的路。還有一部分村民的日常出行，也被這條河擋住了。村民委員會(huì)在討論之后，決定在王大伯家門前的河上造一座橋。”教師長舌情境后，展示了幾組橋的照片，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)多種類型、結(jié)構(gòu)的橋，欣賞這些兼具實(shí)用性和美感的建筑。此后，教師趁機(jī)提出任務(wù)：“大家剛才欣賞了各種各樣的橋，請你們結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)幫助村民委員會(huì)，在王大伯家門前的河上造一座橋。在大家給出設(shè)計(jì)方案后，我們再來比一比，誰是最佳設(shè)計(jì)師！”

（二）聯(lián)系經(jīng)驗(yàn)，猜想假設(shè)

猜想是思維延伸的起點(diǎn)，是探索真理的開始。在引導(dǎo)學(xué)生開展小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生給出理性猜想，對(duì)事物發(fā)展的趨勢和可能的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。理性猜想是有依據(jù)的猜想，是根據(jù)已有知識(shí)、方法、經(jīng)驗(yàn)作出的猜想，而不是毫無根據(jù)的想象，也不是天馬行空的胡思亂想。在引導(dǎo)學(xué)生猜想、假設(shè)的環(huán)節(jié)，教師要充分利用此前創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境，喚醒學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)情境中的問題，明確自己的探究任務(wù)，并積極地參與討論，以找到解決問題和完成任務(wù)的思路、方法。

在以“我是橋梁設(shè)計(jì)師”為主題的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教師提出“造橋”任務(wù)后，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己對(duì)橋的認(rèn)識(shí)討論“準(zhǔn)備造什么橋”以及“為什么造這種橋”兩個(gè)問題。教師提出問題后，有學(xué)生主動(dòng)表示：“我覺得村民委員會(huì)應(yīng)該造一座平板橋，因?yàn)槠桨鍢虻臉蛎嫫教梗阌谌撕蛙囃ㄐ小！币灿袑W(xué)生表示：“我覺得村民委員會(huì)應(yīng)該造一座拱橋，因?yàn)楣皹蛴休^大承載力，即便很重的車輛在橋上行駛，也不會(huì)導(dǎo)致橋斷裂。”還有學(xué)生說：“我覺得村民委員會(huì)應(yīng)該造一座斜拉橋，這種橋不僅外形美觀，而且堅(jiān)固、承載力大。”聽了學(xué)生的想法，教師一面稱贊學(xué)生的發(fā)言，一面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜測：“同學(xué)們的想法真多，而且大家也提出了造橋的理由。不過，在這么多種橋中，你們覺得哪種橋的承載力最大呢？”在教師提出問題后，學(xué)生積極地開展討論。討論過后，大多數(shù)學(xué)生猜測拱橋的承載力最大，平板橋承載力最小。也有一部分學(xué)生猜測斜拉橋的承載力最大，平板橋承載力最小。教師順勢引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入驗(yàn)證猜想的環(huán)節(jié)：“那么，我們到底怎么知道哪種橋的承載力最大呢？”

（三）小組合作，制訂計(jì)劃

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。好的計(jì)劃可以為后續(xù)的行動(dòng)導(dǎo)航，從而提高行動(dòng)的成功率。在學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想之前，教師需要指導(dǎo)學(xué)生精心制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，認(rèn)真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制訂者常常是教師，學(xué)生只是實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的執(zhí)行者。然而這種方式會(huì)束縛學(xué)生的思維能力與創(chuàng)造能力發(fā)展。為了充分挖掘?qū)W生的潛力，教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。

在以“我是橋梁設(shè)計(jì)師”為主題的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教師沒有在提出操作建議后，立刻把材料發(fā)給學(xué)生，而是讓學(xué)生先組成學(xué)習(xí)小組，討論實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。為了方便學(xué)生制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，教師引導(dǎo)學(xué)生圍繞“造哪種橋”“造橋需要哪些材料”“怎樣造橋”“如何分工”等問題展開討論，并畫出橋梁設(shè)計(jì)圖稿，寫出簡要的造橋步驟。在學(xué)生匯報(bào)橋梁設(shè)計(jì)與建造計(jì)劃后，教師才讓學(xué)生領(lǐng)取材料，開始動(dòng)手制作。

（四）留出空間，實(shí)踐探究

在科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)踐行“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”原則，確保學(xué)生有機(jī)會(huì)經(jīng)歷實(shí)踐探究的全過程。只有這樣，學(xué)生才能扎實(shí)掌握科學(xué)知識(shí)與技能，充分發(fā)展科學(xué)核心素養(yǎng)。

在以“我是橋梁設(shè)計(jì)師”為主題的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教師在學(xué)生順利制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃之后，給學(xué)生提供了紙板、棉線等材料，讓學(xué)生動(dòng)手探究不同類型橋的承載力。在學(xué)生制作橋梁模型的過程中，教師在班級(jí)內(nèi)來回走動(dòng)，仔細(xì)觀察學(xué)生的操作，給學(xué)生提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助，確保學(xué)生既有機(jī)會(huì)鍛煉實(shí)踐能力，又能順利完成任務(wù)。

（五）展示測評(píng)，改進(jìn)提升

學(xué)生的探究實(shí)踐可能不會(huì)一次成功。教師要接受學(xué)生做出的粗糙作品，同時(shí)要善于引導(dǎo)學(xué)生完善作品。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生展示作品、分享經(jīng)驗(yàn)，然后邀請學(xué)生評(píng)價(jià)彼此的作品，最后幫助學(xué)生根據(jù)他人的評(píng)價(jià)意見進(jìn)行反思，找到合適的路徑完善作品、提升自我。

在以“我是橋梁設(shè)計(jì)師”為主題的小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教師在學(xué)生完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)后，組織了展示交流活動(dòng)，并帶領(lǐng)學(xué)生測試各個(gè)小組制造的橋梁模型的承載力，評(píng)估這些橋梁模型的質(zhì)量。通過測試，學(xué)生得到答案：斜拉橋的承載力最大，拱橋的承載力居中，平板橋的承載力最小。教學(xué)沒有到此結(jié)束，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生反思與改進(jìn)、優(yōu)化和創(chuàng)新。在這一研討環(huán)節(jié)，學(xué)生最終得出結(jié)論：王大伯家門前那條河的河面跨度較小，村民委員會(huì)沒有必要造斜拉橋，可以選擇承載力居中的拱橋，為了方便車輛行駛，村民委員會(huì)可以建設(shè)上方平整、下方為拱形的橋，方便車輛通行，同時(shí)增大橋面的承載力。

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