“沉與浮”單元的項目式學習

〔摘" "要〕" 本文就滬科教版自然四年級第二學期“沉與浮”內容的教學，統整二年級“小帆船”中的學習方法與資源，開展了跨學科項目式學習的教學實踐。學生圍繞建造船只的驅動任務，在情境中步步深入探究，發現“沉與浮”的奧秘并能運用知識建造一艘屬于自己的船只。此外，本案例充分利用上海市三個助手平臺的數據采集與分析功能，助力學生進行數據分析，利用其中的評價系統全程跟蹤評價，最后自動生成評價總結，及時反饋，提升課程成效，展現出了未來學習的新模式。

〔關鍵詞〕" 小學科學；跨學科學習；項目式學習；數字化教育

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 10" " 062-064

一、實踐緣起

自然學科強調要在兼顧學科邏輯的情況下更多地關注生活邏輯，要基于學生的成長主線設計課程。因此，非常適合開展以問題解決為目標、以實踐探究為形式的項目式學習活動，在體驗完成工程項目的過程中學習科學知識。

在上海科技教育出版社自然二年級第二學期第三單元“小帆船”的教學內容中，學生對船只表現出了濃厚的興趣，課堂參與度很高。同時，對有關物體在水中的沉浮問題，學生在日常生活中也有一定的生活經驗。小學中高年級學生對科學已有一定的認知能力和水平，而且已經具備了在教師的引導下學習并掌握基礎的學習資料的能力，可以通過自主探究和小組合作完成對應的學習任務。

受此啟發，一個有關船只主題的項目式學習課程設計的靈感應運而生。

二、創意設計

對標學科核心概念與內容，本項目式學習課題的本質問題為：探究浮力的影響因素并能實際應用。

由此創設情境，圍繞具有一定挑戰性的“如何安全建造小船，完成運輸任務”這一驅動性問題展開活動。學生將化身19世紀一艘貨船的船長，身負將本土的珍貴貨物運送到B國進行交流的重任。

為了更好地開展項目，以單元為整體，筆者設計了3個子問題，分別是“怎樣建造一艘可以承載一定重量的小船”“怎樣建造一艘可以載重更多的小船，讓一次航行運輸更多貨物”“怎樣確保船只在長途航行中的安全”。根據子問題設計了如下的教學活動，詳見圖1。

從整體上看整個單元的設計，活動二能有效解決活動一中學生遇到的實際問題，活動三又是對活動二的補充，通過“打造小船”的體驗，學生能有很強的獲得感。

三、創意實施

本單元的整體情境如下。

現在，你們將化身A國著名的船長，而你們的國家最著名的特產就是彩色寶石（彈珠），不久前國王召見你們并對你們提出了將彩色寶石運送至B國交流的任務；A國到B國的距離較遠，需要橫跨不同的水域，彩色寶石的重量也不輕。時間緊，任務重，你們將如何完成挑戰，安全運輸寶石呢？

具體活動實施如下。

（一）校外實踐，項目準備

在學習本單元的內容之前，充分利用非正式環境下的科學教育，引導學生主動參觀航海博物館，了解世界航海事業的發展，提供主動接觸科學的機會，創造科學教育的第三空間。

（二）剖析原理，建造小船

第一課時為“如何建造一艘船只”，對應的子問題為：怎樣建造一艘可以承載一定重量的小船。該活動的設計對應的核心內容為“知道物體在液體、氣體中都會受到浮力，列舉浮力在生活和生產中應用的實例”。

通過小實驗，將抽象的浮力具體可視化，借助建造小船，進一步理解浮力的應用；借助三個助手平臺收集數據、生成折線統計圖，助力學生分析數據，詳見圖2。

評價與效果。在第一課時，學生的主要任務是建造一艘能載物品的船，因此可能會遇到一些問題，如“船只漏水”“船只載重量少”等。可以匯總這些問題，等到第二課時的時候再想辦法解決，詳見圖3。

（三）深入探索，載重更多

第二課時為怎樣讓小船載重更多，對應的子問題為：怎樣建造一艘可以載重更多的小船，讓一次航行運輸更多貨物。該活動的設計對應的核心內容為“知道物體在液體中受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積有關”。

利用真實的情境，激發學生探究浮力的影響因素，讓學習更符合學生的興趣，借助三個助手平臺收集和分析數據，提高課堂效能。

評價與效果。在第二課時，學生將會完善他們的小船，基本都能讓小船有較多的載重量。同時，召開交流會交流各自的方案，歸納出較好方案的共同點，基本就能完成船只的初步設計。

（四）拓展延伸，完成建造

第三課時為出發前的最后完善，對應的子問題為：怎樣確保船只在長途航行中的安全。該活動的設計對應的核心內容為“知道物體在液體中受到的浮力大小與液體種類有關”。

利用真實的情境，進一步激發學生探究浮力的影響因素，通過設計小船載重線，解決實際問題，體驗工程設計。

評價與效果。通過實驗探究，發現浮力的影響因素。借助三個助手平臺展示匯總各小組的載重線設計，進行交流。

在這個活動中，學生將完成最終的作品，順利出項。

四、經驗收獲

在學生體驗船長運輸寶石的過程中，教師為他們搭建了自主探究平臺，在時間和空間上都提供給他們足夠的思考高度。因此，學生在活動中表現出了超高的積極性和主動性，總結起來有以下幾點經驗。

（一）立德樹人，強調責任

在本單元的學習過程中，學生的身份是船長，身負設計和建造船只、運輸貨物的責任。這也是現實生活中作為一名工程師必備的責任感，在體驗簡單的工程項目的過程中，學生逐步體會到了這一社會責任感的重要性。

（二）設立支架，由淺入深

本單元的學習從學生原有的基礎和興趣出發，選擇學生喜聞樂見的方式讓他們進行自主探究。在此過程中，教師所做的僅僅是給足學生支架。為了讓學生更好地自主探究，本單元采用了進階式設計，通過引入生活實例或生活用品進行一些小實驗，創設探究情境，設計認知沖突，激發學生的探究能力。本單元的目標是打造一艘可以運載貨物的錫紙小船，為了便于學生理解，本單元中的三個課時相互之間層層遞進，由淺入深。在完成這三個課時的學習之后，學生也就完成了整個單元的任務。

（三）自我展示，互評共進

本次活動采用了小組匯報交流、同伴互評的模式進行評價。這樣的評價模式更適合小學生，在互評中，他們能夠對照他人的優點和缺點及時與自己的作品進行對比，獲得成長。

（四）回歸生活，強化能力

本單元的設計注重回歸學生的生活事件，學生通過體驗船長運輸貨物的過程，在解決真實問題的過程中追尋知識學習與生活意義的契合點。設計小船的過程也是“動手”與“動腦”的結合，教師充分尊重學生的個性與志趣，釋放了學生的潛能。學生在一次次地試驗、改進中，體驗工程設計的整體過程，強化了創新實踐能力，提升了社會責任感。

（五）數字賦能，助力教學

在本單元的教學中，充分發揮三個助手以及賽課堂軟件的優勢，助力教學。如在探究浮力的影響因素時，利用三個助手平臺快速匯總所有小組的數據生成折線統計圖，學生能一眼看出數據變化趨勢，得出結論，大大提升了課堂效率。同時，在學生交流展示環節運用希沃展臺實時播放學生的成品，作品展示更加清晰。課后，利用釘釘群家校本功能創建學習群，搭建交流與展示平臺，讓學生在課后也有交流、分享的時間和空間。

（六）教學相長，師生共進

在本次活動中，不僅學生收獲很大，教師也在此過程中提升了教學設計以及現場執教的能力，利用數字化技術大大提升了課堂成效。這是一次教學相長的過程。

參考文獻

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