基于問(wèn)題情境的“四維”項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)踐

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)、體現(xiàn)學(xué)習(xí)本質(zhì)的教學(xué)模式。“船的研究”是小學(xué)《科學(xué)》（教科版）新增內(nèi)容，對(duì)應(yīng)技術(shù)與工程領(lǐng)域，以船的發(fā)展史為主線，符合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的切入與實(shí)施。我們?cè)O(shè)計(jì)了一場(chǎng)別開(kāi)生面的“船王爭(zhēng)霸賽”科技比賽活動(dòng)，旨在通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生更直觀地理解小學(xué)科學(xué)中有關(guān)船的研究，同時(shí)鍛煉他們的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

教師需要結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際和興趣點(diǎn)，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性和趣味性的問(wèn)題。在開(kāi)始單元學(xué)習(xí)之前，筆者就布置了“船王爭(zhēng)霸賽”科技比賽活動(dòng)的項(xiàng)自和要求，如“如何設(shè)計(jì)制作一艘動(dòng)力足、速度快、承載量大的船呢？”這個(gè)問(wèn)題既能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能夠引導(dǎo)他們深入思考，將科學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相結(jié)合。

二、發(fā)展學(xué)生的分析思維

在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)創(chuàng)設(shè)情境，將目標(biāo)任務(wù)自然引出。在此階段，教師應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生已有認(rèn)知，例如在本教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師先聯(lián)系生活實(shí)際提問(wèn)關(guān)于船，你了解多少？學(xué)生根據(jù)自身生活實(shí)際可能會(huì)提及與制造船只相關(guān)的信息，教師就此提出核心問(wèn)題：如何設(shè)計(jì)制作一艘動(dòng)力足、速度快、承載量大的船呢？播放船只的發(fā)展歷史，教師通過(guò)船只發(fā)展歷史的真實(shí)案例，學(xué)生觀察并思考造船工業(yè)的起源與發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和討論。通過(guò)案例分析能夠幫助學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中，學(xué)生思考船只在材料、動(dòng)力、載重量等方面的變遷，引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)識(shí)、設(shè)計(jì)、制作船的實(shí)踐活動(dòng)中，體驗(yàn)生產(chǎn)生活需求對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)作用，培養(yǎng)他們的問(wèn)題解決能力。學(xué)生在具備初步感受后再給予實(shí)物體驗(yàn)，體驗(yàn)制作獨(dú)木舟、竹筏、鋁箔船等不同材料船只的載重以及不同動(dòng)力系統(tǒng)的特點(diǎn)，查找與分析資料加深認(rèn)識(shí)和理解。

三、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維是一項(xiàng)至關(guān)重要的教育任務(wù)，它有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、批判性思維和解決問(wèn)題的能力。教師應(yīng)營(yíng)造開(kāi)放包容的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生在原有的認(rèn)知上，進(jìn)行大膽的猜測(cè)和想象。創(chuàng)設(shè)寬松的學(xué)習(xí)氛圍，減少對(duì)學(xué)生的限制和壓力，讓他們敢于嘗試和冒險(xiǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生自由提問(wèn)和表達(dá)觀點(diǎn)，尊重他們的獨(dú)特見(jiàn)解。教師利用各種教學(xué)資源，如圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，為學(xué)生提供豐富的信息來(lái)源。

在改進(jìn)船的載重量這一中間環(huán)節(jié)中，教師先設(shè)置任務(wù)“增加船的載重量”，然后提問(wèn)：為什么船容易沉？通過(guò)創(chuàng)設(shè)自主合作探究的學(xué)習(xí)氛圍，了解學(xué)生的所思所想。接下來(lái)簡(jiǎn)單歸納學(xué)生的討論結(jié)果，啟發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)問(wèn)題解決的策略。學(xué)生想到可以減輕船本身質(zhì)量、均勻放置螺母、將船進(jìn)行分艙設(shè)計(jì)等，發(fā)現(xiàn)對(duì)船載重量的影響不大，教師啟發(fā)：船下沉是否可能與體積有關(guān)呢？學(xué)生根據(jù)教師提供的材料重新設(shè)計(jì)改進(jìn)你方案，確定方案后教師鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手嘗試調(diào)整，并且重新測(cè)試船改造后的載重量。最終學(xué)生創(chuàng)新性地發(fā)現(xiàn)把相同的材料做成體積更大的船，船的載重量得到了巨大提升。在“如何確保提高船的速度？”這個(gè)任務(wù)上，除了原始的風(fēng)帆動(dòng)力、蒸汽動(dòng)力····能不能用小電機(jī)？能不能用多個(gè)小電機(jī)？能不能換電容量更大的電池？這些想法都在學(xué)生的作品中紛紛得到體現(xiàn)和驗(yàn)證。接著，肯定學(xué)生的實(shí)踐思維。能在問(wèn)題情境中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，設(shè)計(jì)方案解決問(wèn)題，面對(duì)真實(shí)問(wèn)題時(shí)做出決策、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)并得出結(jié)論是實(shí)踐思維的體現(xiàn)。

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)注重學(xué)生的實(shí)踐探索。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生需要圍繞問(wèn)題展開(kāi)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、制作等活動(dòng)，通過(guò)親身實(shí)踐來(lái)尋找答案。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅能夠掌握相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，還能夠培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維。

四、鼓勵(lì)學(xué)生的批判思維

根據(jù)實(shí)際情況與理想設(shè)計(jì)看到不足、給出評(píng)價(jià)并加以改進(jìn)是批判性思維的重要表現(xiàn)，也是學(xué)生應(yīng)具備的重要素養(yǎng)。各組學(xué)生需要將自己的小船進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，以提高其行駛速度和承載力。教師應(yīng)重視科學(xué)的根本方法與根本態(tài)度，鼓勵(lì)學(xué)生敢于提出想法。

學(xué)習(xí)結(jié)束，舉行一場(chǎng)激烈的“船王爭(zhēng)霸賽”。比賽分為初賽和決賽兩個(gè)階段，初賽選出滑行及承載力表現(xiàn)優(yōu)秀的小船進(jìn)入決賽，決賽則通過(guò)更嚴(yán)格的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，更大的承重和更遠(yuǎn)的直線航行距離，最終選出“船王”。

通過(guò)“船王爭(zhēng)霸賽”活動(dòng)，學(xué)生們不僅直觀地研究了船的相關(guān)內(nèi)容，還提高了分析思維、實(shí)踐思維、創(chuàng)新思維、批判思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。同時(shí)，活動(dòng)也激發(fā)了學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的興趣和探索欲望，為培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

責(zé)任編輯 韋英哲