〔摘" "要〕" 項目式學習是組織科學課堂教學的一種方式,也是知識建構、思維發展的過程性支持系統,它要求教師圍繞真實問題創設任務情境,引領學生在動手實踐中探究科學現象。本文圍繞項目式學習在小學科學課堂上的具體運用,探索如何在真實項目中融合科學概念、激活學習興趣、落實方法指導,整體提升學生的科學素養,為小學科學課堂的高效化提供實踐依據。
〔關鍵詞〕" 小學科學;自主學習;項目式學習; “理·趣·法”
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)19" " 0010-03
在項目式學習中,“理·趣·法”的教學理念能為小學科學課堂提供清晰的價值坐標:所謂“理”,即以科學知識的結構邏輯為引領,使學生在探究中認識科學規律;“趣”強調基于個體興趣生成學習動機,設計富有生命力的學習任務激活學生認知;“法”指向教學方法、探究策略,是學生在項目開展過程中實現科學思維可視化的必要條件。三者融合回應了項目式學習對學科實踐性的強調,也避免了“淺項目式”導致的學科知識流于形式的風險。在“理·趣·法”理念的統攝下,小學科學課堂能提高科學性,實現科學教育本質的深度回歸。
一、項目式學習視角下“理·趣·法”的核心內涵
在項目式學習視角下,“理·趣·法”的教學理念呈現出結構互嵌、功能協同的特征。項目式學習強調“以問題為中心、以任務為載體、以成果為導向”的學習組織方式,致力于在真實情境中實現學生的深度參與。
“理”主要體現為科學知識的本體屬性,是保證項目任務合理推進的知識邏輯結構。杜威“經驗—反思—再組織”的知行循環理論表明,學習活動應圍繞認知對象的本質展開,這要求“理”要嵌入任務探究的全過程,體現科學概念的形成性。與此同時,認知建構主義指出,知識是在具體活動中不斷重組的產物,科學知識的“理”應在項目任務的開展中自然浮現。
“趣”主要鏈接認知引發與行動投入。維果茨基的最近發展區理論強調,個體學習的最佳區間源于略高于現有水平的挑戰性任務。建構性學習理論也指出,學習興趣的生成需基于問題的真實感,使科學課堂上的“趣”轉化為驅動問題探究的認知引擎。
“法”是知識獲得的過程路徑,體現了教學中的方法指導。布魯納強調“學習的本質在于結構與方法的掌握”,科學方法既是學習內容,也推動著學生思維方式的轉化。項目式學習中的“法”還涉及信息整理、邏輯表達思維方式,以提升學生解決真實問題的能力。“理·趣·法”三者并非割裂存在,而是貫穿問題生成、任務推進、成果呈現的各個環節。唯有在項目組織中動態整合知識邏輯與方法引導,才能系統提升學生的科學素養。
二、項目式學習的“理·趣·法”教學策略
(一)開門有“趣”:創設項目情境激發學生興趣
在項目式學習中,“理”的生成要以情境引發的方式展開,創設真實且富有思維張力的學習情境,使學生自發產生認知沖動。小學5~6年級學生具備初步的系統思維,能夠在操作活動中完成因果推理,但其科學概念尚處于經驗性理解與系統性認知的過渡階段。在這一背景下,教師可創設與生活聯系的項目情境,幫助學生在趣味參與中觸發“理”的需求,從而幫助學生自主理解科學概念。
以教科版科學六年級上冊《不簡單的杠桿》為例,教師可以設計“撬動大石塊”項目,并將“考古遺址中如何搬動巨石”作為引入情境。為此,教師可以播放一段展示古代人力建造遺址的短視頻,展現原始社會的人們如何利用簡單工具移動巨石。隨后,教師提出探究性問題:“在沒有吊車和電力設備的過去,人類是如何搬動幾百公斤的大石塊的?”緊接著布置任務情境:將教室一角模擬成“石塊搬運現場”,要求學生僅使用木板、小石塊等簡易材料來設計搬運方案。該情境具備任務驅動、工具限定特征,可以激活學生已有的生活經驗,引領其進入“如何撬動”與“如何移動”的主動思考狀態。在觀察過程中,學生不斷激活對“借力”這一知識的認知興趣,為后續“理”的引出和“法”的滲透奠定動因基礎,真正達到“開門有趣”的教學設計目標。
(二)拋題引“理”:引導項目路徑建構科學概念
1.建構“概念”“規律”“法則”的認知體系
學生在項目學習中逐步完成問題提出、方案設計、實驗調整與結果歸納,能夠自主參與到科學概念、規律與法則的建構中,形成以探究行為為基礎的認知體系。教學應基于這些特點,以核心概念為牽引設計項目路徑,利用情境中的真實問題不斷追問“為什么”,引導學生在操作過程中觸發“理”的生發機制。教學過程還要體現概念的生成性,統籌規律的提煉性,最終促成學生在“做中思”與“思中構”中完成認知轉化。
教師圍繞“如何輕松撬起重物”的真實情境設計項目任務,將問題集中于“怎樣更省力地移動大石塊”。隨后,學生帶著明確的操作目標進入項目實驗環節,自主選擇木棍、小石塊與支點位置,利用多種組合方式推動重物。在操作過程中,學生不斷發現支點位置變化帶來的用力差異,記錄不同方案所用的力氣大小。在分析的基礎上,教師進一步提出問題:“支點距離改變后,為什么用力會改變?”學生在對比分析中,總結出“支點越靠近阻力點,所需用力越小”的規律。教師引導學生將這一規律上升為“杠桿省力規律”,明確“省力杠桿”的本質條件,進而利用構圖、記錄的方式幫助學生形成立體化認知。在此項目路徑中,“杠桿的組成”“支點位置與省力關系”“杠桿原理”有機融入問題驅動的任務實施中,在認知體驗中自然生成“理”,實現知識與能力的雙重生成目標。
2.傳授“比較”“控制”“推理”的思維方式
科學概念的建構主要依賴于任務引導以及貫穿系統的思維訓練,是“比較”“控制”“推理”等理性思維策略的顯性化運用。“理”的建構實質上是學生在真實任務中不斷識別變量、分析因果。因此,教師應該針對學生在項目執行過程中暴露出的認知疑問,強化其“操作有依據、判斷有標準、結論可解釋”的意識,引導學生在不斷地比較中發現模式、總結規律,從而實現科學“理”的真實建構。
教師利用“如何更省力地撬起重物”的任務引導學生開展項目探究,要求學生以“支點位置”為變量設計多組撬動實驗,并要求每組在表格中記錄施力難度、石塊移動距離與支點設置之間的關系。為幫助學生形成更加有效的比較視角,教師明確任務要求:在保持撬棍與重物不變的情況下,只改變支點位置,觀察是否有明顯的力感變化。學生在操作中發現不同支點需要不同的用力大小,教師鼓勵學生在同一控制條件下完成對比,并標記出“用力點—支點—阻力點”的位置。過程中,教師追問:“這一組與上一組相比,變化了什么?”“你怎么判斷哪個更省力?”帶領學生形成變量控制意識。接著,學生做出初步解釋,用“因為……所以……”的句式描述自己的推理過程,將經驗性判斷轉化為因果性分析。部分學生提出“支點越靠近阻力點越省力”的觀點,最終總結出“省力杠桿”的作用特點。
(三)嵌“法”于行:貫通項目實踐培育科學方法
1.掌握“控制變量”“假設驗證”基本方法
“理”的建構依賴于學生在項目探究中的真實經歷,科學“法”的嵌入便是保障這一過程有序推進的重要支架。作為科學思維方式的基礎組成,“控制變量”“假設驗證”等方法服務于具體的實驗操作,能在認知層面幫助學生厘清變量關系,使其深入掌握科學方法。教學設計需要將這些科學研究方法嵌入項目任務,使學生在反復修正中感知方法價值,在任務完成中實現思維方式的轉化。
例如,教師可以安排小組基于同一操作平臺完成三組實驗操作,要求學生在記錄表中標注每次實驗的撬棍長度、力點位置,保證實驗條件的一致性。為幫助學生形成變量意識,教師提示學生標記項目操作中的“唯一變化的部分”,并在記錄中完成橫向對比。學生在實驗中發現某一組數據具有更加顯著的省力趨勢,部分小組也重復這一操作確認實驗趨勢。教師隨即組織階段匯報,引導各組展示“更省力”的方案,并圍繞“是否可以得出普遍性結論”這一角度,引導學生結合不同組數據完成反思表達。利用不同支點設定帶來的力感反饋,學生逐步形成“支點越靠近重物越省力”的判斷,并生成“假設—檢驗—再修正”的驗證結論,真正實現項目式學習中“以行踐法”“以法導理”的實踐目標。
2.運用“圖示記錄”“思維導圖”表達探究過程
“法”的嵌入關注學生對于實驗策略的掌握水平。“圖示記錄”“思維導圖”這一類可視化表達工具,能幫助學生理清實驗變量、梳理因果關系,是實現科學思維外顯化的重要支架。在科學項目式學習中,教師需要同時完成圖示表達,帶領學生在記錄中明確操作細節、在繪圖中提煉認知邏輯,使“法”成為促進概念建構的認知工具,助力自主學趣的生成。
在“如何更省力地撬起重物”的項目中,教師要在項目的階段性匯報中引入思維導圖確立整體的研究過程。在持續記錄中,學生逐步意識到“支點靠近阻力點”時撬動更省力,使用流程箭頭連接實驗步驟,添加實驗編號與觀察結果,便于后續對比不同實驗策略的效果差異。在此基礎上,學生自主繪制思維導圖,在“任務目標—實驗設計—關鍵變量—實驗結果—規律總結”五個板塊中下設操作要點內容,幫學生梳理邏輯路徑。小組展示導圖成果后,教師組織全班觀察結構清晰度,讓學生反思自己在項目成果表達過程中的不足,并在原圖基礎上修訂補充。最終成果能夠呈現實驗方案的合理性,體現學生在任務推進中對操作變量的理解深度。該教學過程將“圖示記錄”“思維導圖”貫穿項目任務的全過程,使學生在任務推進中重構探究結構,在可視表達中提高學生對科學方法的掌握能力,真正實現項目式學習中“嵌法于行、以行促理”的教學目標。
三、結語
在科學教學過程中,項目式學習應在真實問題中激發探究動力,在自主建構中實現認知躍遷。科學“理”的生成、“趣”的喚起與“法”的內化需要實現交互聯動、融合共生,共同構建起科學素養培育的實踐體系。未來的課堂應更注重過程性學習,系統強化探究能力與科學方法,努力做到以項目為支點、以興趣為橋梁、以規律為依托,實現學生向“知理、樂學、善行”的方向持續發展。
參考文獻
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