〔摘" "要〕" 在當今教育改革的大背景下,創新教學方式逐漸成為教育領域的重要議題。科學教育作為基礎教育的重要組成部分,更需要突破傳統的課堂教學方式,培養學生的實踐能力。基于項目式學習的小學科學單元整體教學,旨在運用跨學科的任務設計,將科學知識與實際生活緊密結合,從而提升學生的綜合素養。本文將圍繞基于項目式學習的小學科學單元整體教學的實施路徑進行探討,分析其核心理念、教學設計及實施策略,旨在為小學科學教學提供一種創新且可操作的路徑。
〔關鍵詞〕" 小學科學;項目式學習;單元整體教學
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)14" " 0025-03
在當今小學科學教育的轉型過程中,單元整體教學與項目式學習的結合為課程設計提供了更具深度的可能性。傳統的科學教學往往知識較零散,而項目式學習則以實際任務為載體,將學生帶入一個以“問題為導向”的學習情境,促使學生在探索中掌握科學知識。通過將項目式學習與單元整體教學有機結合,教師能夠在一個完整的教學單元內設計出符合學生認知規律的學習活動,提高學生的動手操作能力,培養學生的綜合能力。
一、提煉單元概念,分析項目主題
在項目式學習的小學科學單元整體教學中,提煉單元概念是對學科知識的核心本質進行抽象化處理,更是幫助學生在復雜的科學知識體系中建立起清晰的框架。提煉單元概念在于抓住學科核心要素,讓學生在學習過程中能夠理解概念間的內在聯系。通過對單元概念的深度剖析,教師可以引導學生識別出學科的結構性特征,從而幫助學生構建出更為穩定的知識網絡。分析項目主題時,教師應從學科概念出發,結合學生的認知特點,選擇能夠激發學生批判性思維與創造性解決問題能力的項目主題。
以教科版科學三年級上冊“水”這一單元為例,教師通過導入性問題引導學生認識水的多樣性,“我們身邊水的形態有哪些?它們會互相轉化嗎?”這些問題促使學生從日常生活的感知出發,逐步對水的固態、液態和氣態變化進行探索。接下來,教師逐漸將討論引入“水能溶解多少物質”這一項目主題,幫助學生理解水作為一種特殊物質的化學性質,特別是它在生活中的重要作用。
在此基礎上,教師帶領學生進入項目主題的分析階段。通過講解水的“三態變化”和“溶解特性”等相關概念,教師引導學生在探究中逐步認識水的化學與物理特性。教師用實驗作為支撐,展示水在不同溫度下的變化過程,并通過學生觀察、記錄變化,激發學生進一步提出問題與假設。此時,學生的思維開始從實際觀察中逐漸形成抽象概念。教師通過引導性提問,幫助學生把握科學的本質和內在邏輯。例如,在討論水能溶解多少物質時,教師可以提出:“在水中加入糖時,它會發生什么變化?糖是如何溶解的?溶解的程度是否與溫度有關?”
在學生對水的變化和溶解特性有了初步認識后,教師幫助學生分析項目任務的主題。提出“我們能否通過改變溫度來加快溶解的速度?”或“如果讓水與不同物質混合,會發生什么變化?”這些任務不僅與單元的核心概念——水的狀態變化、溶解能力等緊密相關,也契合了項目式學習的目標,即通過探索實踐,培養學生的科學探究能力。
二、創設單元情境,規劃項目任務
這一階段在項目式學習中不僅是學生自主探究的起點,也與提煉單元概念、分析項目主題緊密相連。在單元整體教學中,提煉單元概念為學生奠定了核心知識框架,而項目主題則在這一框架的基礎上給學生提供了具體的學習任務。這時,創設情境與規劃任務起到了“橋梁”作用,通過引入現實問題或情境,幫助學生在真實情境中運用這些概念進行實際操作。創設情境與規劃任務并非孤立的步驟,而是服務于單元概念與項目主題的深化拓展。
在教科版科學四年級上冊“運動和力”單元的教學設計中,教師通過與學生日常生活中常見的現象進行聯系,逐步引導學生進入科學探索的情境。教學伊始,教師運用提問引發學生的思考,激活學生的背景知識和生活經驗。教師提問:“我們看到的蘋果為什么會從樹上掉下來?為什么地上的球會慢慢停下來?這些現象背后與什么有關?”這些問題促使學生從具體的生活現象中意識到力的作用,從而對“力”這一概念產生興趣。
接下來,教師引入具體的任務情境,將學科知識與實際應用相結合,設計出一個以“驅動小車”實驗為核心的項目任務。這個項目任務以“如何讓小車動起來?不同的驅動方式對小車的運動產生什么影響?”為問題導向,激發學生對科學原理的探索興趣。在具體的項目任務規劃中,每個小組的任務目標明確,任務內容圍繞小車的驅動方式展開。教師為學生提供氣球、橡皮筋、彈簧等物理原理中的常見動力源,學生需通過實驗來比較這些不同驅動方式對小車運動的影響(如圖1所示)。教師明確提出每個小組需要設計實驗,測試不同力源(如氣球膨脹力、橡皮筋彈力、彈簧張力等)對小車的速度、運動方向等特征的影響。
在項目規劃階段,教師還指導學生根據力學原理進行預測與假設,激發學生思考:“如何用改變力的大小來改變小車的運動速度?”學生在討論思考的過程中,逐步掌握力的大小、方向、作用點等因素對物體運動的不同影響,同時為后續實驗做好準備。通過這些具體的實驗任務,學生不僅能理解力的作用,還能通過實際操作掌握力學概念。此時,雖然項目仍處于規劃階段,學生并未開始實際實驗,但通過明確任務目標、討論實驗設想、制定實驗方案等環節,學生已經為即將進行的實驗積累了豐富的知識儲備。教師的任務在于不斷引導學生調整實驗思路,確保每個小組能夠圍繞單元核心問題進行有意義的實驗操作,并在未來的實驗過程中,提出新的問題、驗證新的假設,不斷推動學生的思維發展。
三、依據單元目標,執行實施項目
依據單元目標執行實施項目在項目式學習的過程中起著核心的引領作用。在小學科學單元整體教學中,單元目標不僅界定了學生應該掌握的知識和技能框架,也為設計實施項目活動提供了規范性指引。執行實施計劃的關鍵在于將單元目標具體化并轉化為具有操作性的教學活動,確保每個項目任務和環節都能夠圍繞這些目標展開。項目任務與單元目標的結合形成了一種有機的互動關系,項目任務必須服務于單元目標,保證學生在完成任務的過程中,能夠在深度理解知識的同時形成科學思維能力。
以教科版科學五年級下冊“生物與環境”單元為例,教學開始時,教師首先提出問題:“我們在生活中看到的植物為什么會生長得如此繁茂?它們需要哪些條件來生長?”在此基礎上,學生將進入“種子發芽項目”,觀察不同環境條件下種子的發芽情況,探討光照、水分、溫度等外部因素對種子發芽的影響。逐步引導得出結論:光照、水分和溫度等因素協同作用于種子的生長。
在“種子發芽項目”完成后,教師啟發學生思考,是否所有種子都對這些環境因素做出相同的反應。此時,進入“比較種子發芽項目”階段,教師挑選不同種類的種子進行實驗對比,讓學生深入探討種子在相同環境條件下的表現差異。在這個階段,學生要對比分析不同種類的種子在光照、水分等條件下的表現,從而感知生物的適應性差異,理解生物根據環境條件做出相應的生長調整。
在此之后,教師引導學生將實驗的視角從單一植物轉向整個生態系統。在“綠豆苗的生長”項目中,學生長時間地觀察記錄綠豆苗在不同條件下的生長情況,探索生物怎樣在自然環境中實現最佳生長。在這個項目中,教師讓學生聚焦于綠豆苗的生長數據變化,并啟發學生思考,如何通過調整環境條件來優化植物的生長。接下來的“選擇蚯蚓”項目,則進一步擴展了生物適應環境的討論。教師引導學生觀察蚯蚓在不同環境(濕潤、干燥、溫暖、寒冷)下的反應,探討生物根據不同環境的變化做出生理與行為上的適應。在此基礎上,教師引導學生對比“食物鏈與食物網”的差異,使學生從宏觀的角度理解生物在生態系統中的相互關系,并探討它們因環境變化而發生的互動類型。最后,教師帶領學生進行“設計制作生態瓶”項目,讓學生將理論與實踐結合,小組合作設計一個小型生態系統,觀察生物與環境之間的相互依賴關系(如圖2所示)。
四、評估單元成果,總結項目經驗
評估單元成果與前述三點——分析項目主題、規劃項目任務、執行實施計劃之間存在著緊密的邏輯聯系,構成了項目式學習整體教學的閉環。在整個項目式學習的過程中,評估單元成果不僅是總結學生學習成果,也是檢驗前期所有設計實施環節。總結項目經驗與評估單元成果在邏輯上緊密相連,二者共同構成了持續改進項目式學習的基礎。評估單元成果為教師提供了實際的數據和學生表現的反饋,而總結項目經驗則是基于這些數據對教學過程的深度反思。
以教科版科學五年級上冊“光”這一單元為例,教師通過觀察學生在實驗中的操作、記錄和討論,評估學生對光的傳播、反射等知識的掌握情況。在“光的傳播會遇到阻礙嗎”的實驗中,教師收集學生的項目實驗數據、觀察報告以及在實驗過程中提出的問題,來判斷學生是否理解了光與物體的互動關系。通過對比學生的項目實驗結果與預設目標,教師能夠識別出哪些環節對學生理解有幫助,哪些環節需要進一步調整。與此同時,教師還需要通過與學生的互動,深入了解學生的思維過程。在“光的反射現象”實驗中,教師提出問題:“如果光線的入射角度發生變化,你認為反射角會發生怎樣的變化?”通過學生的回答,教師評估學生對光的反射規律的理解深度,還可以根據學生的思考水平,判斷其對物理原理的掌握程度。這一階段的項目評估不只是檢測學生操作能力,更是對學生理解、應用知識能力的綜合考查。
學生的自評在這一過程中同樣重要,通過自評,學生可以反思自己在實驗中的優缺點,回顧自己對光的理解是否到位。在“光的傳播方向”實驗后,學生自問:“我是否準確記錄了光線的傳播路徑?我是否發現了光傳播中的規律?”學生自評能夠幫助其識別出自己學習的盲點,增強自我調節能力。教師可結合學生的自評與教師評估,綜合評估學生的學習成果。在收集完學生的實驗記錄和自評后,教師對比這些數據,發現學生在學習中存在的共性問題并進一步反思,是否在實驗設計、教學內容或教學方法上存在疏漏或不足。
在項目式學習的小學科學單元整體教學中,構建學科核心知識與培養學生科學探究能力貫穿始終。實施系統的教學設計,教師能有效激發學生的探索精神,也為學生提供了在實際問題中應用理論知識的機會。這種教學模式推動學生深刻理解科學現象,使其在參與過程中逐步構建起科學思維框架。隨著教學活動的不斷深入,單元目標與教學任務之間的有機融合,帶來了更為靈活的學習路徑。
參考文獻
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