〔摘" "要〕" 項目式學習是一種強調以學生為中心、以項目為導向的教學模式,旨在通過真實的項目實踐培養學生的高階思維能力。本文以蘇教版科學一年級上冊第三單元第9課《探究秋葉的秘密》為例,探討在小學科學教學中實施項目式學習、培養學生高階思維的策略。本文從項目式學習的內涵出發,分析了培養學生高階思維的必要性,提出了基于《探究秋葉的秘密》課例,實施項目式學習的具體路徑,包括創設情境、明確目標,引導猜想、小組合作,證據驗證、評價反思等環節。在此基礎上總結了項目式學習培養學生高階思維的優勢,并對小學科學課堂教學提出建議。項目式學習有利于激發學生探究欲望,培養批判性和創新性思維,提高分析問題和解決問題的能力。教師應轉變教學理念,精心設計項目內容,為學生提供探究交流的平臺,促進學生高階思維的發展。
〔關鍵詞〕" 小學科學;項目式學習;高階思維
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)20" " 0010-03
隨著科學技術的飛速發展和社會的日新月異,作為未來社會主人翁的學生必須具備適應時代發展的高階思維能力。高階思維是一種超越機械記憶、信息再生的思維品質,具有批判性、創新性、靈活性等特征,能夠幫助學生更好地分析問題、解決問題。然而,當前小學科學課堂教學仍存在重知識傳授、輕能力培養的現象,學生缺乏深度思考和主動探究的機會。為了改變這一現狀,越來越多的教育工作者開始關注并實踐項目式學習。本文以蘇教版科學一年級上冊第三單元第9課《探究秋葉的秘密》為例,嘗試將PBL理念與小學科學教學相融合,探索高階思維培養的有效途徑,以期為小學科學課堂教學改革提供借鑒。
一、項目式學習的內涵
項目式學習起源于20世紀初的美國,強調學生通過主動探究和協作交流來建構知識、形成能力。一個完整的PBL包括選題、計劃、實施、總結、評價等環節,學生在教師指導下圍繞真實情境中的問題開展探究,綜合運用多學科知識解決問題,在“做中學”中培養批判性思維、創新思維、元認知等高階思維能力。將PBL引入小學科學教學,讓課堂“活”起來,讓學生“動”起來,對于落實素質教育、提升學生科學素養具有重要意義。
二、高階思維培養下的項目式學習的實施路徑
(一)創設情境,激發學生探究欲望
在項目式學習中,教師需要精心設計教學情境,激發學生探究問題的欲望,喚醒學生的好奇心,讓學生“想學”而不是“要學”。“探究秋葉的秘密”這個項目選題契合秋季的自然景象,貼近學生的生活實際,能夠激發學生的強烈興趣。教師可以先帶領學生走進校園,來到銀杏樹下,讓學生親眼看見滿樹金黃與地上斑斕交織的美麗畫面。教師提問:“同學們,你們觀察到了什么?秋天來了,樹葉發生了怎樣的變化?”學生七嘴八舌:“有的樹葉從綠色變成了黃色!”“樹上的葉子掉了一地!”“咦,那棵樹的葉子怎么還是綠色的?”學生用心地觀察,敏銳地發現樹葉在秋天發生的多樣變化。教師順勢引導:“是啊,有的樹葉會變黃、會落下,有的樹葉卻一直保持綠色。這是為什么呢?你們想探究探究嗎?”學生好奇心被調動起來,躍躍欲試,萌發了探究樹葉奧秘的沖動。教師鼓勵學生嘗試提出具體的探究問題,如“銀杏葉從哪里先開始變黃的”“常青樹的葉子真的一年到頭都不會落嗎”等,學生從疑問中確立探究目標。學習從問題開始,基于真實情境激發探究動機,學生的主動性、積極性被充分調動起來。
(二)明確目標,引導學生科學猜想
學生對探究對象產生興趣后,教師要幫助學生進一步明確探究目標,引導學生圍繞目標做出科學猜想。“銀杏葉是從哪里開始變黃的”這個探究問題,要回答它,學生需要有一個明確的探究方向。教師可以借助學生熟悉的經驗,這樣引導學生思考:“同學們,你們認為銀杏葉可能從哪里開始發生變化呢?”學生展開想象:“我猜是從邊緣開始,就像傷口最先結痂一樣。”“我覺得應該是從葉尖開始,因為那里最容易被風吹到。”“會不會是顏色最淺的葉脈先變黃呢?”學生頭腦中的思維齒輪飛速轉動,一個個大膽的猜想躍然而出。教師及時提煉總結,肯定學生敢于假設的創新思維,引導學生進一步思考如何尋找證據驗證自己的猜想。教師通過引導學生做出科學猜想,培養學生敏銳的觀察力、大膽的想象力和勇于質疑的批判性思維。
(三)驗證猜想,開展合作探究
科學探究講求實證。學生通過小組合作、親身實踐來驗證猜想,在“做中學”中培養科學思維。教師可以這樣設計探究活動。
1.制定探究方案。在探究活動開始前,教師引導學生以小組為單位討論驗證猜想的可行方案。學生暢所欲言,各抒己見,有的提議通過觀察銀杏樹上正在變化的葉子來判斷變黃的規律;有的建議多采集一些落葉,比較它們之間的差異;還有的補充道記錄探究過程也很重要,可以用數碼相機或手機拍照存證。大家你一言我一語,集思廣益,很快明確了探究的具體步驟和需要注意的問題。接著,學生對如何獲取探究所需的放大鏡、照相機、標本袋、筆記本等工具和材料提出了各自的想法,并合理分工,有的負責聯系器材,有的負責收集樹葉,有的負責記錄數據。討論過程中,教師巡視在各個小組之間,耐心傾聽學生的想法,適時提供指導和建議,如“觀察要仔細,可以多角度地看”“拍照要清晰,需要注意光線和角度”“要愛護樹木,采集樹葉適可而止”等。在教師的引導下,學生制定了周密的探究方案,為下一步的探究實踐奠定了基礎。
2.實施探究活動。探究正式開始后,學生迫不及待地來到學校的銀杏樹下,開始了他們的觀察和采集。有的小組先觀察樹上的葉子,發現綠色和黃色交織,綠色多分布在葉基部,黃色從葉尖和葉緣開始向中心擴散。他們用手機拍下了這一過程,以便后續分析。另一些小組則在地上尋找不同變黃程度的落葉,從淺黃到金黃,從完整到破碎,小心翼翼地把它們撿起來,用放大鏡仔細觀察葉脈的走向和色素的分布。他們相互提醒,輕拿輕放,不要破壞了葉片原本的狀態。探究現場一片忙碌,學生分工合作,有條不紊地進行觀察和采集。一些拍攝技術高超的學生還給樹葉來了幾組特寫,準備用于后期的研究報告。通過親身實踐,學生在“做中學”,在合作中成長,科學探究能力得到了鍛煉和提升。
3.整理探究資料。課后,學生將獲取的銀杏葉標本和照片帶回教室,開始對探究資料進行整理和分析。他們先將標本按照顏色和形態的差異進行分類,共分為四組:全綠組、黃綠相間組、黃色主導組、金黃組。每一組都挑選形態完整的葉片作為典型樣本,夾在透明的標本袋里,貼上標簽注明類別和采集時間。接著,學生瀏覽探究過程中拍攝的照片,刪除模糊、重復的照片,選取能夠清晰展現葉片變化特征的照片歸檔。他們還制作了一張統計表,記錄每一組標本的數量、顏色變化、形態特點等信息,為下一步的數據分析做好準備(如表1)。
4.交流探究成果。在探究成果交流環節,各小組派出代表分享他們的探究歷程和心得體會。有的小組通過敘述的方式,詳細介紹了他們從觀察銀杏樹、采集樹葉標本到整理分析數據的全過程,生動再現了探究的每一個細節。有的小組則通過展示前后對比鮮明的照片,直觀呈現了他們是如何捕捉到銀杏葉變黃的動態過程的。還有的小組分門別類地拿出樹葉標本實物,現場演示如何依據顏色和形態特征判斷樹葉變黃的不同階段。他們你一言我一語,各顯身手,臺上的同學侃侃而談,臺下的同學聽得津津有味,課堂氣氛十分活躍。
教師認真聽取每個小組的發言,不時提出一些啟發性的問題,如“這組證據能夠支持你們的猜想嗎?”“你認為這個推理合理嗎?”“大家還有什么不同看法嗎?”在教師引導下,學生開展頭腦風暴,你來我往,各抒己見。有的從實驗數據中找出支持猜想的依據,有的則提出反例推翻猜想,還有的嘗試修正猜想。學生在交流碰撞中逐步明確思路、找到規律,科學探究能力得到鍛煉,批判質疑和創新思維得到培養。
在小組合作探究的過程中,學生分工協作,優勢互補,開放、友善地交換意見,共同探求真知。他們學會提出假設,學會設計實驗,學會用證據說話,經歷了一次發現問題、分析問題、解決問題的科學探究歷程。同時,學生也切身感受到團隊協作的重要性。
三、評價反思,促進學生思維提升
探究活動結束后,教師要引導學生對探究過程進行回顧和反思。學生通過自評、互評,感受學習收獲,查找學習不足,學生自評表,如表2。教師從探究方案的可行性、探究過程的科學性、探究結論的合理性等方面給予評價,幫助學生提升科學探究能力。同時,教師還要啟發學生對未解決的問題、探究方法的局限性等進一步思考,啟發新的探究。
評價反思是探究活動的重要環節。通過評價反思,學生明確目標、優化策略,發展后設認知監控能力;找到差距、改進方法,發展自主學習能力;總結經驗、升華認識,發展批判反思能力。這些能力的培養,對學生高階思維能力的發展具有重要價值。
四、項目式學習培養高階思維的優勢
將PBL引入小學科學教學,讓學生成為學習的主人,在親身實踐中提升高階思維能力。這種學習方式具有以下優勢。
情境化的問題激發學生探究欲望,在主動建構知識的過程中培養批判性思維。學生帶著問題學習,“學”和“用”緊密結合,在深度思考中發展分析問題、解決問題的能力。
開放性的探究激發學生創新潛能,鼓勵學生提出個性化的猜想,尋求多元化的解決策略,在“做中學”中培養創新性思維。
合作性的學習增強學生交流意識,在頭腦風暴中碰撞思想火花,在資源共享中優勢互補,在觀點交鋒中明辨是非,有利于培養學生的溝通表達、團隊協作等核心素養。
反思性的評價促進學生自我監控,學生通過制定計劃、實施計劃、評價計劃,掌握學習策略,增強學習自覺,在對學習過程的反思中發展元認知能力。
高階思維能力的培養是一個循序漸進的過程。教師要充分利用PBL的優勢,精心設計教學項目,為學生提供探究交流的平臺,引導學生主動思考、樂于實踐,促進學生多方面能力的均衡發展。
項目式學習是培養小學生高階思維的有效途徑。本文以“探究秋葉的秘密”為例,探討了在小學科學教學中實施PBL的策略,總結了PBL培養學生高階思維的優勢。小學科學教師應更新教學理念,創新教學模式,讓學生在真實情境中主動探究、合作學習、反思提升,為學生高階思維能力的發展創造良好條件。教學沒有固定的模式,培養高階思維更需要教師因材施教、不斷探索。只要我們著眼學生發展,用心陪伴學生成長,在具體的教學實踐中探尋最適合學生的教學方式,就一定能讓高階思維的種子在科學課堂上生根發芽。
參考文獻
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