“制作鐘擺”的項目式學習設計

〔摘 要〕 小學科學是培養學生科學素養和科學思維的關鍵課程。項目式學習作為一種以學生為中心、以實際問題為導向的教學方式，對于提升學生的綜合素養具有重要意義。本文以“制作鐘擺”教學為例，探討項目式學習在小學科學教學中的作用及其實施策略。

〔關鍵詞〕 小學科學；項目式學習；課程設計；策略分析

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 02 062-064

項目式學習是一種以學生為中心、以真實問題為引導的教學方式，聚焦于探索有價值的大概念和項目任務。在小學科學課程中實施項目式學習，意味著將科學知識與科學方法巧妙地嵌入現實生活的情境中，讓學生在解決實際問題的過程中自然而然地領悟科學方法，進而塑造其科學態度，樹立正確的價值觀。通過這一學習方式，學生不僅能夠深化對科學知識的理解，更能在實踐中培養解決問題的能力，為未來的學習和生活奠定堅實基礎。

一、項目式學習在小學科學教學中的意義

（一）提升學生的科學素養與實踐能力

項目式學習在小學科學教學中的應用，對提升學生的科學素養與實踐能力具有深遠的意義。通過將科學知識與實際問題相結合，項目式學習使學生能夠在真實的情境中探索科學原理，不僅可加深學生對科學知識的理解，更能提升他們運用所學知識解決實際問題的能力。學生在實踐中需要親自動手操作、觀察、記錄和分析數據，這一過程不僅鍛煉了他們的實驗技能，也提高了他們的實踐能力。因此，項目式學習是提升學生科學素養與實踐能力的有效途徑。

（二）培養學生的創新思維與解決問題能力

項目式學習是培養學生創新思維與解決問題能力的重要方式，在項目式學習中，學生面對的是真實且復雜的問題，需要他們跳出傳統的思維模式，尋找新的解決方案。這種學習方式鼓勵學生勇于嘗試、敢于創新，不僅能夠激發他們的創新思維，還能提高他們解決問題的能力。通過不斷地嘗試、反思和調整，學生將逐漸學會如何靈活地運用所學知識解決實際問題，從而培養自己的創新思維和解決問題能力。

（三）增強學生的團隊協作與溝通能力

項目式學習在增強學生團隊協作與溝通能力方面也具有顯著效果，在項目式學習的過程中，學生通常需要分組合作，共同完成任務。這不僅要求他們學會傾聽他人的意見，還需要他們能夠有效地表達自己的觀點，與團隊成員進行有效的溝通和協作。通過團隊合作，學生可以更好地理解團隊合作的重要性，并學會如何在團隊中發揮自己的作用，為團隊的成功做出貢獻。因此，項目式學習對于增強學生的團隊協作與溝通能力具有重要的促進作用。

二、小學科學項目式學習的設計策略

（一）明確項目主題，確定具體學習目標

明確項目主題和確定具體學習目標是項目式學習的關鍵步驟，對于確保學習活動的順利開展至關重要。項目式學習作為一種以學生為中心、以實際問題為導向的教學方式，強調學生在真實情境中通過實踐操作解決問題，從而深刻理解和掌握知識技能。在這種學習方式中，項目主題和學習目標的設定構成了整個學習活動的基石。項目主題是項目式學習的核心，它引領著整個學習過程的方向和內容，一個明確的主題能夠幫助學生聚焦學習重點，激發他們的學習興趣和動力。同時，主題的選擇也需要緊密結合實際生活和真實問題，以便讓學生在解決問題的過程中更好地理解和應用科學知識。而具體學習目標的設定，則是為了確保學生在學習過程中有明確的目標導向，明確的學習目標有助于學生了解自己的學習任務和預期成果，從而更有針對性地投入學習。

以小學五年級“制作鐘擺”的項目式學習為例，這個項目的主題明確聚焦于“鐘擺的運動原理及其影響因素”。這一主題不僅緊密貼合小學科學課程標準，而且通過探索鐘擺的運動規律，能夠激發學生對物理學中簡單機械運動的興趣。在確定這一主題后，我們需要進一步設定具體的學習目標，以引導學生在項目式學習中深入探索。學習目標首先包括理解鐘擺的基本構造和工作原理，即擺錘在重力作用下進行周期運動。學生需要了解擺錘、擺桿和支點等關鍵部件的作用，并理解這些部件如何共同協作使鐘擺保持穩定的擺動節奏。其次，學習目標還包括探究擺長對擺動周期的影響。學生通過實驗觀察，將發現擺長增長時，鐘擺的擺動周期會變長，即擺得慢；擺長縮短時，擺動周期會變短，即擺得快。為了驗證這一科學原理，學生會進行實踐操作，通過調整擺長，制作能夠在1分鐘內擺動特定次數（如60次或30次）的鐘擺。最后，學習目標還包括培養學生的科學探究能力和實驗精神。學生需要在教師的引導下，自主設計實驗方案，記錄實驗數據，分析實驗結果，并根據實驗結果不斷調整和優化自己的鐘擺設計。這一過程旨在讓學生體驗科學探究的樂趣，培養他們嚴謹的實驗態度和解決問題的能力。

（二）設計任務驅動，激發學生的學習興趣

設計任務驅動是項目式學習中的重要環節，其根本目的在于激發學生的學習興趣，并引導他們深入探索項目的核心內容。任務驅動不僅為學生提供了一個明確的學習方向，更重要的是，它能夠激發學生的好奇心和求知欲，促使他們主動參與到學習中來。在項目式學習中，通過巧妙設計的任務，可以引導學生逐步深入探索，促使他們的思維得以發散，而不僅僅是停留在表面的知識學習上。這種學習方式鼓勵學生從不同的角度思考問題，尋找多種可能的解決方案，從而培養他們的創新思維和解決問題能力。同時，任務驅動還能幫助學生在解決實際問題的過程中，理解知識的實際應用，進一步加深對知識的理解和掌握。因此，設計有效的任務驅動是項目式學習中不可或缺的部分，它對于激發學生的學習興趣、培養他們的創新思維和解決問題能力具有至關重要的作用。

在“制作鐘擺”的項目式學習中，設計任務驅動是激發學生學習興趣、引導他們深入探索鐘擺運動原理及其影響因素的關鍵。結合項目的主題和學習目標，教師可以設計以下具體任務驅動學生的學習。

任務1：了解鐘擺的構造和工作原理。

為了讓學生掌握鐘擺的基本構造和工作原理，教師可以布置一個研究任務，要求學生通過查閱資料、觀看視頻或參考教科書等方式，詳細了解鐘擺的組成部分以及各部分的功能。學生需要繪制一個簡單的鐘擺示意圖，并標注出擺錘、擺桿和支點等關鍵部件，同時解釋鐘擺是如何在重力作用下進行周期運動的。

任務2：探究擺長對擺動周期的影響。

為了讓學生深入理解擺長對擺動周期的影響，教師可以設計一個實驗任務，要求學生自行制作一個簡單的鐘擺，并通過改變擺長觀察鐘擺的擺動周期如何變化。學生需要記錄不同擺長下鐘擺的擺動周期，并繪制出擺長與擺動周期的關系圖。通過這個任務，學生可以直觀地看到這一現象：擺長增長時，鐘擺的擺動周期會變長；擺長縮短時，擺動周期會變短。

任務3：制作特定擺動次數的鐘擺。

為了培養學生的科學探究能力和實驗精神，教師可以布置一個具有挑戰性的制作任務，要求學生制作一個能夠在1分鐘內擺動特定次數（如60次或30次）的鐘擺。學生需要根據前面探究得到的擺長與擺動周期的關系，合理調整擺長，以實現目標擺動次數。這個任務不僅要求學生具備嚴謹的實驗態度，還需要他們不斷地嘗試和優化設計。

任務4：分享與交流。

在完成以上三個任務后，教師可以組織一個分享與交流的活動，要求學生將自己的研究成果、實驗數據和制作的鐘擺進行展示，并與其他學生分享在探究過程中的心得體會。通過這個任務，學生可以相互學習、取長補短，進一步提升自己的科學素養和實驗能力。

（三）鼓勵學生合作探究，促進知識的共建共享

合作探究不僅能夠促進學生的知識共建共享，還能培養他們的團隊協作能力和溝通能力。在合作探究的過程中，學生之間互相交流、互相啟發，能夠激發新的思考，拓寬彼此的視野。這種學習方式強調學生的主動性、互動性和創造性，使學生在合作中共同成長。通過合作探究，學生可以將自己的見解與同伴分享，也能從同伴那里獲得新的觀點和思路。

在“制作鐘擺”的項目式學習中，通過合作探究，學生能夠共同探討如何制作鐘擺、選擇何種材料以及如何設計實驗方案等關鍵問題，從而促進知識的共建共享，提升學習效果。學生可以一起探討鐘擺的制作方法和材料選擇；在制作鐘擺的過程中，他們需要考慮擺桿的長度、重量以及擺錘的形狀等因素對鐘擺擺動的影響。通過小組討論和資料查閱，學生可以共同確定合適的材料和設計方案，這不僅有助于他們理解鐘擺的工作原理，還能培養其團隊協作和問題解決能力。學生可以一起動手制作，相互配合，共同解決遇到的問題，例如如何確保擺桿的平直度、如何調整擺錘的重量等。通過實際操作，學生能夠更深入地理解鐘擺的制作過程，同時也能提升自己的動手實踐能力和團隊協作能力。此外，學生還可以在制作完成后一起進行測試和優化，觀察鐘擺的擺動情況，記錄數據，并一起分析討論如何優化鐘擺的性能。這一過程不僅能夠鞏固學生的理論知識，還能培養他們的科學探究能力和數據分析能力。在整個合作探究過程中，教師應該給予適當的引導和支持，確保學生能夠順利進行合作探究。同時，教師也應鼓勵學生勇于嘗試、敢于創新，讓他們在合作探究中不斷成長和提升。

（四）開展多元化項目評價，確保學習效果與反饋

開展多元化項目評價是確保項目式學習效果與反饋的關鍵環節。評價不僅能夠檢驗學生的學習成果，更能為他們提供有針對性的反饋，促進其持續改進和提高。在“制作鐘擺”項目式學習中，評價標準應圍繞項目的核心目標和學生的學習過程來設定。評價標準應包括學生對鐘擺工作原理的理解程度，通過他們的作品、實驗記錄和口頭表述來評估。此外，還要考查學生在制作鐘擺過程中的動手能力、問題解決能力和團隊協作能力，這些可以通過觀察學生的實際操作、記錄的問題解決過程和小組合作情況來評價。學生的創新思維和實驗精神也是重要的評價指標，可以通過分析學生優化鐘擺設計的嘗試和創新點來評估。在實施評價時，應采用多元化的評價方式，包括學生自評、互評和教師評價，以確保評價的客觀性和全面性。自評能夠幫助學生反思自己的學習過程和成果，互評則能促進學生之間的交流和互相學習，而教師評價則能為學生提供專業的指導和建議。通過多元化的項目評價，不僅能確保學習效果，還能為學生提供及時、有效的反饋，幫助他們在項目式學習中不斷成長和進步。

三、結語

總之，小學科學項目式學習課程的設計與實施，旨在通過明確項目主題、設計任務驅動、鼓勵學生合作探究及開展多元化評價，全面提升學生的科學素養和實踐能力，培養其創新思維和團隊協作能力，為學生未來的全面發展奠定堅實基礎。

參考文獻

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