初中科學項目化教學中培養學生關鍵能力的方法研究

中圖分類號：G633.98 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2025）14-0017-03

在教育改革的浪潮中，培育學生的關鍵能力已成為教育的重大使命。這些能力，涵蓋認知、情感、社交及創新等多個維度，為學生適應未來挑戰和終身學習奠定了基礎。初中科學教育，在傳授基礎科學知識的同時，更應著眼于學生關鍵能力的塑造。項目化教學憑借其激發學生主動探索、促進綜合應用知識的特性，成為促進學生關鍵能力發展的有效途徑。

一、項目化教學的核心特征

（一）真實性

項目內容緊貼現實世界的問題或情境，確保學生在實際環境中進行學習與探索。這種與生活密切相關的學習方式，提升了學習的實用性和針對性，極大地激發了學生的學習熱情和動力，促使他們主動參與項目實踐。

（二）探究性

學生通過實驗、調查、研究等多種方法自主探索答案，而非單純接受知識。這種探究式學習，有效培養了學生的科學探究精神和問題解決能力，教會他們獨立思考和基于證據的論證，形成了嚴謹的科學態度。

（三）跨學科性

項目往往涉及多學科知識，要求學生綜合運用不同領域的技能來解決問題。這種跨學科的學習，不僅擴展了學生的知識面，還培養了思維的靈活性和創新性，為提升他們的綜合素質提供了堅實支撐。

（四）自主性

在項目執行中，學生擔任主導角色，自主選擇研究方向、規劃實施步驟、分配團隊任務。這種自主學習模式，極大地鍛煉了學生的自我管理能力和責任感，為他們未來的獨立成長打下了基礎。

（五）合作性

成果展示作為項目化教學的收官環節，既是學生學習成果的全面檢驗，也是表達能力與自信心的鍛煉。通過展示，學生能更好地表達思想，進一步增強了合作交流能力和創新能力。

二、初中科學教學中培養學生關鍵能力面臨的問題

（一）傳統教學觀念的束縛

長期以來，科學教育往往被簡化為知識傳遞的過程，忽略了學生主體性的發揮和關鍵能力的培育。這種傳統觀念限制了項目化教學的實施與普及。項目化教學主張以學生為中心，通過真實的項目任務，激發學生在實踐中進行探索、協作與創新。遺憾的是，受傳統教學觀念影響，教師往往偏好講授式教學，導致項目化教學的理念未能廣泛滲透和被接受。

（二）科學教育資源的匱乏

項目化教學的有效實施依賴于充足的教育資源，如實驗設施、圖書資料、網絡信息等。遺憾的是，在部分經濟欠發達地區，受限于財政狀況和教育投入，科學教育資源相對稀缺，難以支撐項目化教學的全面展開。這種資源的不足，使得學生在項目活動中缺少必要的物質和智力支持，進而影響了他們在實踐中關鍵能力的有效培養。

（三）科學教育與實際生活脫節

項目化教學重視將科學理論與現實情境相結合，通過解決具體問題來鍛煉學生的關鍵能力。遺憾的是，現行的科學教育往往側重于理論知識的灌輸，忽略了科學知識與實踐應用之間的關聯。這種傾向導致學生在面對項目實踐時，難以尋覓到合適的切人點，無法有效地將課堂所學知識轉化為解決實際問題的能力。因此，學生在項目化學習過程中，往往遭遇將理論知識轉化為實踐應用的障礙，影響了他們關鍵能力的發展。

（四）評價體系單一

傳統的科學教學評價體系傾向于以考試成績作為衡量標準，而忽略了學生關鍵能力的全方位評估。在項目化教學模式下，學生的探究、合作、創新等關鍵能力應成為評價的重點。遺憾的是，現行的評價體系未能有效衡量這些能力，這在一定程度上削弱了項目化教學的積極影響和實際成效。項目化教學旨在通過實踐活動培養學生解決實際問題的能力，而評價體系若仍局限于考試成績，則難以全面反映學生在項目中的成長和進步。這種評價偏差可能削弱學生參與項目化學習的熱情，限制他們在實踐中發展綜合能力的機會。

三、初中科學項目化教學中培養學生關鍵能力的方法

（一）設計探究式項目，培養科學探究能力

為提升學生的環保意識和科學素質，可以開展“校園水質調查”項目。該項目以團隊合作方式進行，每組學生負責對校園內的水體進行水質檢測。

項目伊始，學生便投入水質檢測基礎知識和原理的學習中，深人了解了水質指標及其檢測的重要性。緊接著，學生分組進行水樣采集，他們需精心挑選采樣點，確保樣本的代表性，并學習正確的采樣技巧，這一環節有效提升了他們的觀察力和操作技能。水樣采集后，學生運用化學試劑對水樣進行了 Δ p H 、溶解氧、濁度等多項指標的測試。在實驗操作中，他們嚴格遵循規程，細致觀察，精確記錄，這不僅讓他們掌握了水質檢測技能，也培養了他們的實驗規范性和數據記錄能力。實驗數據收集完成后，學生進行了系統的數據整理與分析。他們運用統計學知識處理數據，計算平均值、標準差等統計量，并通過分析結果，揭示了校園水質存在的問題，提出了改善建議。這一步驟顯著提升了學生的數據分析能力和問題解決能力。“校園水質調查”項目的有效執行，不僅讓學生學會了水質檢測技術，更重要的是，通過這一實踐探索，學生的觀察、實驗、數據分析及問題解決等多方面能力得到了提升。該項目為學校科學教育帶來了新的動力，為學生全面成長提供了堅實的支撐。

（二）引入批判性思維訓練，提升思維品質

針對氣候變化這一全球性挑戰，學校精心組織“氣候變化辯論賽”項目，旨在通過辯論形式鍛煉學生的批判性思維與邏輯思維能力。項自將學生分為兩派，就“人類活動是否加劇氣候變化”這一論題展開激烈辯論。

在辯論的籌備階段，學生致力于資料的搜集工作。他們利用圖書館、專業網站、新聞資源等多種途徑，搜集了大量的科學研究、政策文本和新聞資訊。此過程教會了學生如何篩選和綜合信息，確保資料的真實性和可信度，為辯論提供了堅實的信息支撐。然后，學生對所獲數據進行深度剖析。運用統計學知識，處理并提煉數據，為論點的構建提供了數據支持。通過這一過程，學生學會了利用數據強化論點，使其更加嚴謹和有說服力。在論點的構建中，學生緊密結合辯題，運用所學知識和數據分析，形成了自己的立場，并建立了嚴密的邏輯論證框架。同時，他們預判了對方可能的論點，并準備了相應的反駁措施，以應對辯論中的對抗。辯論中的反駁環節尤為精彩。學生精準地識別對方論點的缺陷，運用邏輯推理和實證進行有效反駁，展現了他們的批判性思維能力和辯論技巧。這一環節讓學生學會了多角度思考問題，提出了深刻的見解，進一步增強了他們的批判性思維和邏輯思維能力。該項目不僅為學生提供了一個展示才華的舞臺，也為他們的思維發展提供了寶貴的實踐機會。

（三）強化團隊合作，培養合作與交流能力

為加強學生對生態平衡概念的理解，并提升團隊協作與溝通技能，學校結合初中科學課程推出了“生態瓶制作與維護”項目。該項目要求學生以小組形式合作，共同策劃、制作生態瓶，并對其后續狀態進行持續觀察與維護。項目開始，需要各小組著手進行任務分工。學生根據個人興趣和能力，自主選擇負責生態瓶設計、生物選擇、材料準備等環節。此過程教會了學生如何根據團隊目標進行有效分工，確保團隊成員各展所長。在生態瓶的制作過程中，學生遇到了各種難題，如保持瓶內水分平衡、確保生物所需氧氣和食物、調節光照與溫度等問題，都需要他們共同思考、探討解決方案。這一過程極大地鍛煉了學生的團隊協作能力，并讓他們在實踐中學會了傾聽和尊重他人意見，共同克服困難。生態瓶制作完成后，學生開始了細致的觀察和記錄。他們密切關注生態瓶內生物的生長狀況，認真記錄數據，分析影響生態平衡的因素。在討論時，學生積極交流觀察心得，探討生物互動和環境因素對生態平衡的作用，從而進一步提高了溝通能力和科學思維能力。“生態瓶制作與維護”項目的實施，使學生在實踐活動中不斷進步，掌握了團隊協作、溝通協調和問題解決等關鍵技能。

另外，“生態瓶制作與維護”項目的深人推進，顯著提升了學生對科學探索的興趣。在持續的觀察與維護中，學生不僅觀察到了生物的生命周期，更深刻理解了生態平衡的微妙與關鍵。他們自發地研究相關文獻，深化對生態系統的認識，并嘗試將理論應用于生態瓶的改進與管理。同時，該項目也增強了學生間的友誼與協作。在共同克服困難、尋找解決方案的過程中，學生展現了相互扶持的精神，學會了在團隊中發揮個人長處，還學會了尊重和接納同伴的差異性。“生態瓶制作與維護”項目不僅提高了學生的科學素質，也培育了他們的團隊合作、溝通與問題解決技能，為學生的全面成長奠定了堅實的基石。

（四）鼓勵創新實踐，培養創新能力

在初中科學教學中，借助“可再生能源利用方案設計”項目，旨在激發學生的創新潛能，同時提升他們的環保意識和實踐能力。該項目引導學生結合所學，設計滿足家庭能源需求的可再生能源系統，主要關注太陽能和風能的應用。在項目開始時，學生便投入需求分析階段，通過實地調研，學生掌握了家庭能源使用狀況，并對需求與消耗特征進行了深人分析，為系統設計提供了堅實的數據基礎。此階段，學生學會了從實際出發，進行科學的數據處理。然后學生著手系統設計，在這里他們展現了極大的創造力，思考如何將太陽能板、風力發電機等設備綜合運用，打造一套高效的家庭能源系統。學生不僅運用了課堂知識，還探索了新的設計理念，充分挖掘了創新潛力。在材料選擇上，學生特別注重材料的可持續性、性價比以及對環境的影響。他們通過比較不同材料的特性，做出了最佳選擇，這一過程不僅加深了學生對材料科學的理解，也提升了他們的環保意識。項目的最后階段，學生進行了成本預算。他們全面考慮了設備的采購、安裝、維護以及能源產出的成本，提出了合理的預算計劃。這一環節教會了學生對方案的成本效益進行評估的方法，確保了設計的實施性。“可再生能源利用方案設計”項目通過一系列實踐環節，包括需求分析、系統設計、材料選擇和成本預算，有效地激發了學生的創新潛能，培養了他們的實踐能力和問題解決技巧。另外，這種項目化教學不僅為學生提供了理論知識應用的平臺，也為他們未來在科學領域的學習和環境保護方面的貢獻奠定了堅實的基礎。

四、結論

總之，初中科學項目化教學通過創設真實、探究、跨學科的任務，為學生提供了自主學習與合作探究的空間，顯著提升了學生的科學探究、批判性思維、合作交流及創新能力。未來，教師需持續豐富項目內涵，完善設計，強化專業發展，以保障項目化教學在初中科學教學中的廣泛與深度應用，為培育符合社會需求的多元化人才打下堅實基礎。

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