項目式學習理念下小學科學探究型實驗教學路徑探析

前言

項目式學習是一種以學生主動探究為主的教學模式，將實驗過程蘊于項目實施過程中，使學生以合作探究的方式完成一系列學習任務，以實現(xiàn)預期教學目標。相較于傳統(tǒng)教學模式而言，項目式學習更強調(diào)學生在探究型實驗過程中的主體地位，要求教師以學生為項目中心、以驅(qū)動性問題為根本依據(jù)，促進學生全身心參與至探究型實驗當中。因此，以項目式學習理念為指導，開展小學科學探究型實驗教學，不僅能激發(fā)小學生的科學學習興趣，更能提升小學生科學探究能力和實驗操作能力。

一、基于項目式學習的小學科學探究實驗教學的意義

(一)激發(fā)學生學習興趣

項目式學習與傳統(tǒng)實驗教學理念不同，強調(diào)學生在探究性實驗過程中的全程參與，即學生要參與到項目問題提出、項目方案設計和項目模型建構的全過程中去。這種深度參與感，不僅能讓學生在親自操作實驗的過程中直觀探知科學原理，更能激發(fā)小學生的科學實驗自信和探索熱情。

（二)提升學生實踐能力

在項目式學習理念導向下的小學科學探究型實驗，一般由學生與教師共同討論項目主題與項自方案。再由教師提出具體的項目任務，學生通過親自操作實驗解決問題?？梢?，小學科學項目式探究實驗的核心在于學生親自參與項目實踐，且項目實施的每一環(huán)節(jié)都需要學生參與。這顯然能提升學生的實踐操作能力和科學素養(yǎng)。

（三）拓展學生思維深度

學生在項目式探究實驗的引領下，能循序漸進地將碎片化知識進行系統(tǒng)性建構、理解和應用。一方面，小學生在項自進行中可以通過自主學習、合作探究和實驗操作來提升批判思維能力和經(jīng)驗遷移能力，這為小學生實驗思維的深層延伸提供條件。另一方面，小學生在解決項目實驗任務時需要充分理解學習材料，并結合舊知識與新知識，實現(xiàn)對原有認知結構的更新。因此，探究型實驗項目能為小學生的深度思考和學習提供環(huán)境、方法和資源支持。

二、項目式學習理念下小學科學探究型實驗教學的框架建構

(一)基于資源整合的主題設計

主題是項目式探究實驗啟動的基礎。教師可以合理利用教材資源和課堂生成資源，以學生在實際學習當中遇到的問題為核心話題構建項目體系，使項目主題更加貼近生活，也更能夠激發(fā)小學生的探究欲望。利用學生在學習中自主發(fā)現(xiàn)的問題，不僅能提升學生應用實驗技能，同樣也能激發(fā)小學生自主查找信息和制定項目方案的欲望。

（二)基于學生特征的任務梳理

驅(qū)動性問題與學習任務構成了項目式探究實驗的核心框架，同時也是確保項目實驗高效、有序開展的關鍵環(huán)節(jié)。教師需在項目實施前對學生的學習情況進行前置性測試與分析，依據(jù)學情分析結果設定項目實驗任務。并且在項目推進過程中，貫徹“以人為本\"的理念，鼓勵學生自主理解、遷移和運用所學知識與技能，從而完成實驗任務。

（三)圍繞教學主題開展協(xié)作探究

在項目進行時，教師要借助特定的項目實驗任務，引導學生以小組合作的方式確定實驗目標、制訂實驗計劃和設計實驗方案。同時，在實驗開展過程中給予學生全方位的指導，跟進實驗進展。需注意的是，在項目式探究實驗過程中，學生的協(xié)作探究必須緊扣教學主題，以此保障科學教學目標的順利實現(xiàn)。

(四)基于學生主體進行成果展示

成果展示是項目推進的最終環(huán)節(jié)，也是探究型實驗評價的主要載體。首先，在成果展示環(huán)節(jié)，教師應創(chuàng)設特定的展示情境，讓各小組依次展示本組的實驗成果，并依據(jù)其實施過程和完成質(zhì)量進行逐一評價。其次，教師應鼓勵學生以自我評價和相互評價為主展開成果評價，包括對組內(nèi)成員參與度、貢獻度的評價，以及組間項目成果的互評。最后，由教師帶領學生共同對探究型實驗的過程和成果進行交流與總結。

三、項目式學習理念下小學科學探究型實驗教學的實踐路徑

蘇教版一年級下冊科學第五課“玩轉(zhuǎn)小水輪”，旨在讓小學生掌握用不同器材制作小水輪的方法，同時強化學生實驗安全意識。此前學習第四課“水是什么樣的\"時，學生展現(xiàn)出對“玩水”的濃厚興趣，還提出“如何讓水流動起來\"的疑問?；诖苏n堂生成資源，結合教材內(nèi)容與低年級學生特點，設計“自制小小水車\"項目式探究實驗，從項目起點、任務、分工、評價四個環(huán)節(jié)，探索具體教學策略。

(一)整合資源，提煉問題，確定項目起點

項目式學習以真實情境為引導，助力學生主動發(fā)現(xiàn)、提出問題，為項目開展筑牢基礎。在項目式探究實驗啟動階段，教師需從學生自然生成的資源入手，提煉驅(qū)動性問題，明晰項目實施方向。學生在主動探問中，能自然參與實驗規(guī)劃與小組探究，依據(jù)需求調(diào)整規(guī)劃，擺脫模式化、機械式學習。

在\"自制小小水車\"項目開展前，教師結合學生在上一階段提出的“如何讓水流動起來\"這一問題，創(chuàng)設項目導入情境：“鋤禾日當午，汗滴禾下土。田里的小未苗快渴死啦，怎樣把遠處的水引到農(nóng)田，讓未苗‘解渴'呢？\"學生踴躍獻策：“用肩膀一桶一桶挑水”“挖溝渠引水”“安裝水泵抽水”。教師逐一回應：“挑水效率太低，滿足不了禾苗生長需求”“挖溝渠耗時久，解不了燃眉之急\"“安裝水泵需要電源，農(nóng)田里可沒有固定電源呀”。待學生陷入思考，教師順勢引導：“之前學‘水是什么樣的時，有同學好奇‘如何讓水流動起來’?，F(xiàn)在引水澆田，能不能利用水的流動來解決呢？\"隨后，教師展示簡易水車模型，拋出驅(qū)動性問題：“怎樣制作簡易水車模型，拯救干渴的禾苗？\"這一問題激發(fā)學生思考，為項目式探究實驗開啟提供關鍵條件。

（二)明確學情，設計任務，確定探究方向

在“自制小小水車\"項目任務的籌備階段，精準把握學情是關鍵。教師可通過前測分析，全面了解學生的知識儲備與能力水平。具體而言，設計問卷并組織課堂討論，以此掌握學生對“制作水車\"探究實驗的認知程度。問卷圍繞“水車的作用”“制作水車可能用到的材料\"等問題展開，從回收的問卷及討論中，教師既能知曉學生的實驗基礎，又能挖掘他們對該實驗的興趣點，梳理操作難點。

基于此，教師以項目驅(qū)動性問題為引領，構建任務體系，引導學生在解決問題的過程中實現(xiàn)經(jīng)驗成長。

在“自制小小水車\"實驗操作正式啟動前，教師播放“桂林農(nóng)田邊的筒車\"運轉(zhuǎn)視頻，讓學生直觀感知水車的工作形態(tài)與材質(zhì)。緊接著，開展頭腦風暴，拋出系列問題：制作水車模型前需儲備哪些背景知識？核心部件有哪些？制作時要準備哪些材料？加工各部件、除選合適材料，還需關注什么？借助實驗前的討論分析，為學生實操筑牢基礎。待明晰學生對背景知識的掌握情況后，教師發(fā)布實驗探究任務：準備胡蘿卜、鋁片、鐵絲；切割胡蘿卜，得到適配制作小水車的尺寸；篩選合適大小的鋁片與恰當長度的鐵絲；參照現(xiàn)實水車模型圖片，拼接現(xiàn)有材料；嘗試用多種方法驅(qū)動小水車運轉(zhuǎn)。

（三)明確分工，實操實踐，推進項自流程

在項目式探究實驗開展階段，讓學生參與合作交流、跳出機械化實驗局限，是提升其實驗操作與問題解決能力的關鍵。所以，教師要在實驗正式啟動前，依據(jù)學情差異對學生進行分組，引導各小組在組內(nèi)自主完成分工，有序進入實驗操作環(huán)節(jié)。以“自制小小水車\"實驗項目為例，進入實操階段后，組內(nèi)學生需分工承擔材料整理、模型繪圖、模型制作、水車操作及成果圖繪制、組內(nèi)成果匯報等工作。具體分工如下：負責繪圖的組員，要依據(jù)教師展示的水車模型，畫出本組計劃制作的小水車圖像；負責材料整理的組員，按照繪圖組員設計的圖像，準備特定數(shù)量的鋁片、鐵絲和蘿卜塊；負責模型制作的組員，參照本組設計的水車圖像，將備好的材料進行拼接；負責水車操作的組員，需思考多種讓小水車轉(zhuǎn)動的方法；負責成果介紹的組員，要全程觀察實驗操作，記錄個人感悟，在成果展示環(huán)節(jié)完整介紹本組實驗成果，吸引其他同學關注，增強組內(nèi)認同感。小組分工明確后，各成員依循設計、選材、搭建、改進、操作的流程推進實驗，把腦海中預想的水車模型從構思轉(zhuǎn)化為實際成果。實驗操作中，學生可能因操作不當或經(jīng)驗欠缺出現(xiàn)問題，比如設計圖紙拼接處不合理，導致操作時小水車無法順利轉(zhuǎn)動；準備制作材料時，對小水車各部分大小判斷不準確，使得小水車需更換材料重新制作。在此過程中，教師要反復強調(diào)安全意識，避免學生因工具使用不當劃傷手指。同時，給予學生試錯空間，鼓勵他們自主探究解決問題。

（四)搭建模型，分享成果，落實項目評價

項目成果分享并非簡單讓學生上交作業(yè)，而是要讓他們經(jīng)歷有意義的探究過程。因此，教師需在成果展示環(huán)節(jié)為學生創(chuàng)設特定情境，鼓勵他們在真實場景中主動分享項目成果、參與評價。

在“自制小小水車\"實驗的成果展示環(huán)節(jié)，教師先引導各小組回顧實驗歷程，促進學生自我反思。隨后，搭建項目成果展示情境：“農(nóng)民伯伯急需高效小水車解決禾苗缺水難題，咱們緊急舉辦‘農(nóng)業(yè)工具博覽會’，把小組制作的小水車模型當作展品，向大家介紹！\"學生以“小講解員”身份，分享小水車制作思路、創(chuàng)意亮點，以及遇到的困難和解決辦法。比如有的小組提到，用鐵絲做三角形支架讓水車更穩(wěn)固，制作時因未考慮平衡，葉片分布不均、轉(zhuǎn)動效率低，負責備材的組員及時發(fā)現(xiàn)，提供新蘿卜塊解決問題，調(diào)整后水車更穩(wěn)、轉(zhuǎn)速更快；還有小組分享用嘴吹、書本扇風、漏斗滴水、注射器注水等讓水車轉(zhuǎn)動的方法。各小組分享后，從成果完整度、創(chuàng)新性、成員合作度、實用性等維度，相互點評、學習。

結語

基于項目式學習理念的小學科學探究型實驗，要求教師結合現(xiàn)有教學資源與學情，確定項目實施主題和任務，為實驗開展搭建完整框架。項目進行中，教師要給學生明確任務，成立項目小組，鼓勵以分工合作形式完成探究任務、產(chǎn)出成果。項目結束后，通過搭建成果展示情境，推動學生主動分享、參與評價。這種項目式探究實驗，不僅能提升小學生科學興趣和操作能力，還能培養(yǎng)學生深度思維與創(chuàng)新意識。新課改背景下，教師應深化項自式學習理念，探索更適配小學生的探究型實驗方法，讓學生在輕松開放的實驗氛圍里，學習科學知識、練習實驗技能。

參考文獻：

[1]盛佳穎.項目驅(qū)動：小學科學實驗教學的有效策略[J].實驗教學與儀器，2024，41（10)：103-105.

[2]平超.“雙減”背景下的小學科學實驗教學項目化實踐[J].天津教育，2024(25)：108-110.

[3]周米潔.循問題促思維倚項目筑能力——以小學科學疑難實驗優(yōu)化項目為例[J].中國科技教育，2024（8)：64-66.

[4沈文東.小學科學實驗項目化學習的評價策略研究[J]小學生(中旬刊)，2024(8)：13-15.

[5]安立娟.基于項目式學習的科學實踐課程開發(fā)與實施探索——以銀川市實驗小學“1234\"科學實踐課程為例[J」.寧夏教育，2024(7/8)：74-75.

[6]呂存幫.項目化學習在小學科學實驗教學中的應用[J]科幻畫報，2023（9)：70-72.

責任編輯：黃大燦