基于项目式教学模式的小学科学课程教学设计

张红艳 谭婷

摘 要：项目式教学主张在教学过程中学生先练习，教师再进行知识的讲授，强调学生在整个教学过程中自主学习、主动参与。从尝试入手、练习开始，学生成为教学过程中的主体，而教师则是一个指导者，真正意义上实现了教师和学生角色的换位，从而加强了对学生自学能力、创新能力的培养，并且提高了学生对科学知识在生活中灵活运用的能力。本文分析了项目式教学运用于小学科学课堂教学中的可行性和必要性，并结合小学科学课堂教学的实例，着重论述了基于项目式教学的小学科学课程教学设计和实施的过程。

关键词：项目式教学;小学科学;教学设计

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：2096-0069（2019）03-0079-06

一、研究背景

小学科学课程作为一门基础性课程，其课程的学习对于学生科学素养的形成具有十分重要的作用[1]。2017年秋季学期开始，我国的科学课从小学三年级起开始开设改为从小学一年级起开始开设，国家层面对科学课程越来越重视。那么，如何上好科学课是我们需要解决的问题。首先，一个好的教学设计往往是成功教学的基础。以往的小学科学课程教学模式是以课堂为主要场所，以课本为教学内容，以落实知识点和技能点为教学目的的课程式教学模式，在科学课堂中教师所讲的内容是为了学习和巩固概念性知识或强化学生的学习技能[2]。课程式教学模式会注重到课程的基础性和系统性，但是缺乏课程知识生活化的运用。在2017年《义务教育小学科学课程标准》中明确提出，小学科学课程是一门实践性课程，探究实践活动是学生学习的主要方式。教师在教学中需要更多关注于学生动手实践的过程，因而仅用课程式的教学模式已经不符合2017年发布的《义务教育小学科学课程标准》中所规定的内容。本文提出项目式的教学模式，主要是针对传统的教学方法中以教师讲授为主和忽视了知识与生活联系的问题。

项目式教学是一个较实用的新教学模式，由美国教育理论家约翰·杜威（John Dewey）提出，它的核心教育理论研究主要集中在设计一些基本的训练和原则来引导学生完成一些有意义的任务，使学生能积极独立地掌握知识[3]。项目式教学模式在教学中的应用，是指根据教学要求并且需要结合社会对人才的实际需求，根据学生身心发展的特点，把所要教学的对象分成许多的小组，将学习的学科内容知识划分成若干个项目，教师和学生则围绕制定好的项目开展教育教学，让学生直接来参与整个项目教学活动的一种教学方法[4]。在项目式教学过程中，学生将在项目的牵引下和教师的指导下，采取小组讨论，让学生自发地、主动地去认知所要学习的教学内容[5]，调动学生运用已有的知识去完成学习内容，从而使学生掌握解决实际问题的能力。

目前小学科学教师基本都是运用课程式的教学模式，这种模式存在的弊端在小学科学课程的概念教学中表现得尤为明显，学生不能理解抽象的概念，而教师无视科学概念知识的渗透理解的过程，以及断开概念之间的相互联系性，忽略概念之间的灵活运用，最终会降低学生学习的成效。在许多小学科学课堂的教学中，我们不难发现，多数小学科学教师主要通过语言讲述、文字书写、图片展示等教学方法进行感官性的教学，整个教学活动都是教师在讲授，学生在课堂中的参与度较低。在教学过程中教师比较注重基础性、系统性科学知识的传授，而忽略了学生直接参与到教学过程自己去思考的过程。

笔者观摩过一些优质的小学科学课，例如辽宁省沈阳市新国际学校李丹梅老师上的苏教版科学三年级下册“观察”示范课，可以说这节课上得十分成功，课堂氛围也比较积极活跃。但是，课堂中还是会出现有些学生注意力无法集中的情况，部分坐在后排的同学没有参与到教学活动中来。这就是传统的课程制教学模式的另一个弊端，它没法保证所有的学生都参与到教学活动中来。此时项目式教学的优势就凸显出来了，因为每个人都有自己的任务，为了完成一个小组活动，就必须要每一位学生都参与到教学活动中来。

基于项目式教学的小学科学是以项目开发的形式去组织学科活动，是根据项目式教学的特点以及开发的进程来设计小学科学课程的教学内容。项目式教学除了有很强的主动实践性，还注重教学过程中的交互性。在教师的合理引导下，学生在动手实践的过程中掌握理论知识，带着动手实践过程中遇到的问题到课堂中去寻找答案，实现主动认知—动手实践—课堂学习这样一个过程[6]。项目教学注重合作学习和加强课外知识的训练，教学过程中强化小组之间的协作，往往课程内容由校内向校外延伸。项目式教学还具有很强的牵引性，注重不同学科之间的融合，小学科学是一门综合性极强的学科，学习科学知识也需要有较强的牵引性，达到知识间的互通与对接。因此项目式教学的模式在小学科学教学中具有很强的实践操作性和现实意义。

二、基于项目式教学的小学科学课程教学设计的理论框架

（一）基于项目式教学的理论基础

项目式教学是在建构主义教育教学下一种新型的教学模式，这种教学模式所要达到的最终效果与美国学者埃德加.戴尔（Edgar Dale）提出的學习金字塔理论相吻合。通过项目式教学的方法，学生的学习效果会有所提高，学习金字塔理论同样是提升学生学习效果的方法之一，所以学习金字塔理论可以从另一个侧面论证项目式教学在小学科学课堂实施的可行性。[7]

传统教学中的讲授法，是教师讲学生听的教学模式，学生只能留下5%的知识;学生用眼睛去阅读，能保留10%的知识;学生耳朵和眼睛结合起来，即自主阅读与听教师讲授结合起来，可以保留20%的知识;在教学中采用演示法或示范法，学生可以记住30%的知识;采用分组讨论的教学方法，学生可以记住50%的知识;让学生参与教学实践活动，学生可以记住75%的知识;向别人传授自己所学的知识，或者把所学的知识运用到生活实践中，学生可以记住90%的学习内容[8]。由此得出，不同的学习方式对应的学习效果有所不同，学生直接参与教学中更能增强学生的学习效果。这里所说的学习效果是指学生通过不同的学习方式，对相应的知识、技能和解决问题的过程与方法所掌握的程度。

学习金字塔理论强调转变教师的教学方式，让学生由传统的被动学习转变为学生自己主动积极地去学习，从而提高学生的学习效率。这与项目式教学所要达到的目标是一致的，都是强调学生的学习积极性，通过学生直接参与到学习中来，学生自己建构起来的知识体系，可以大大提高学生的学习效率。在教学中大力倡导合作式的教学方式，学生在合作中不仅学会了知识，而且还加强了学生与学生之间合作配合完成一个项目的团队意识。

项目式教学模式以建构主义教学为理论基础，通过金字塔理论论证了项目式教学的学习成效。以项目为整个教学的主线，合理定位教与学之间的关系。把教学的内容融入不同阶段的项目任务中，以整个项目为主线，按照项目开发的路线来实施理论的教学。因此整个教学过程具有很强的实践性。项目式教学模式比传统教学模式在教学形式上更加地多元化，学科内容间的关联性更强，在教学目的和侧重点上更加注重实用性和可操作性，有利于培养学生的分析能力、协调能力及自学能力。一个成功的项目式教学能够培养21世纪所需要的创新型人才5C和包括项目制教学中需要包含的六大方面6A的特点。5C是指Creative（创新）、Communicate（沟通）、Cooperation（合作）、Cogitate（思考）、Complicated（复杂问题解决），这五方面的能力是现在21世纪创新型人才所要具备的竞争能力。6A是指Academic Rigor（学科目标）、Authenticity（真实）、Agency（student）（学生的自主权）、Adult Connection（成人及专业人士链接）、Audiences（听众）、Assessment Practices（评价），这些方面是设计一个成功的项目式教学所要包含的六个方面。所以说项目式教学的模式符合现在新型人才培养模式的要求，符合小学科学教学模式的教学要求。

（二）小学科学课的课程标准与项目式教学的结合

依托项目式教学与学习金字塔理论，重新认识小学科学课程的教学目标。以项目为基础的小学科学课程的核心是基于多样学习途径的小组合作，教学的目的是基于小组合作的基础上展开的直观学习及探究式、互动式学习[9]。课程设计突出以人为本，充分调动学生学习的积极性，以学生为主体。强调课程主要形式要以“项目”为主要开展形式，强调创设真实具体的学习情境，在尝试、体验中学习知识、提高能力，让学生通过亲身实践获取直接经验，养成科学的精神和科学的态度[10]。

1.项目式教学的总目标

总目标是培养21世纪的新型人才，一方面要培养学生的科学素养，另一方面还要培养学生团队合作的精神。在科学活动教学中，让学生了解与认知水平相适应的科学知识;形成尊重事实、乐于探究的，与他人合作的科学态度;了解科学、技术、社会和环境之间的关系 [11]。

2.项目式教学的课程教学目标

项目式教学的课程教学目标，以三维的教学目标为依据，从知识目标、能力目标以及素质和情感目标这三方面的内容进行阐述。科学知识目标：运用声音、图片或视频以及演示和示范的教学方法，让学生了解物质的基本性质和基本运动形式、生物体的主要特征、太阳系和一些星座，以及技术是人类能力的延伸。科学能力目标：小组合作、实践演练是学生提升科学能力的主要途径，科学探究需要围绕已提出和聚焦的问题设计研究方案，通过分析、综合、比较、分类、抽象、概括、推理、类比等思维方法，发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力及用科学语言和他人交流沟通的能力。科学方面素质与情感目标：在以小组为单位的项目合作学习的基础上，对所学的知识立即应用，所有学生参与到活动中来，在活动探究过程中保持质疑的精神。在活动中乐于倾听别人不同的意见，实事求是，用于修正和完善自己的观点。在科学探究活动中主动与他人互动，积极参与交流和讨论，尊重他人的情感和态度。

（三）项目式教学设计结构

如何设计一个优质成功的项目式教学呢？这是这篇文章中所考虑的中心问题。

1.设计课程主题，确定要解决的是什么问题

学生在进行项目学习前先理解项目目标并了解项目学习中需要的知识和技能，知道这些能帮助学习者实现最终的项目目标。尤其是在小学科学的项目学习中，需要给学生提供适当的学习目标，让学生对学习目标有一定的了解，激发学生的学习兴趣。[12]项目式教学目标设计，是用明确具体的、可操作的教学目标去描述通过项目式的实践活动后最终的学习行为状态，这种学习行为状态是指学生在学习每一个项目任务过程中学习到知识技能后达到的一种状态。

2.学生学习情境的设计

学习情境的设计旨在为学生营造一种学习氛围，这种学习氛围必须与学生的实际生活紧密联系，强化学生用已有的知识解释生活中出现的问题，从而提高学生解决实际问题的能力。在设计学习情境的时候应该遵守的几个原则是：

（1）根據制定的主题，让主题内容和学生的生活紧密联系，加强解决问题的实际意义。

（2）营造的学习环境必须带动学生有解决问题的欲望和动机，让学生努力地去寻找解决问题的方案。

（3）让每个学生都参与到教学过程中，明确每个学生的角色及任务。

（4）在学习过程中明确学习目的是什么，制作好的成品有什么作用。

3.学习任务的设计

学习任务设计的好坏是决定主题课程进行程度的关键性因素，学习任务的设计应该采用分组的形式，而且还要分任务、分模块，以便学生可以循序渐进地发挥创意与多元思考。学习任务设计时，应该掌握以下这几个原则：

（1）采用螺旋式的结构将整个任务分割成小模块进行，明确指引学生如何去探索获取知识、解决问题，教师需要提供必要的教学资源供学生学习。

（2）以小组合作的形式进行教学，明确每一位学生的学习任务，以及教师如何指引学生学习。

（3）教师配合学生学习的需求，用学习流程图、思考图等对学生进行指引，必要时教师还可以提供相机让学生把他们的学习过程记录下来。

（4）除了让学生以文本或简报来处理学习成果，最好能协助学生借助相机把自己的整个学习过程拍摄下来，让他们以这种形式把自己的学习过程分享给其他同学。

（5）提供学生作品分享展示的机会，也可以邀请家长观摩，并提出反馈意见。

4.项目式教学过程实施的框架

小学科学课程项目式教学实施框架，如图1所示。

三、基于项目式教学的小学科学课程的教学设计案例

下面以小学五年级下第三单元第3课“岩石会改变模样吗？”这一项目主题为例，详细介绍其教学设计和教学组织过程。

1.框架结构

单元标题：岩石会改变模样吗？

基本问题：岩石变化的原因是什么？

单元问题：探索岩石变化的原因。是什么原因改变了地形地貌？

内容问题：观察不同岩石的变化，查阅相关资料并总结岩石变化的原因;准备相关的材料模拟岩石变化的实验，并记录岩石变化的过程;根据模拟实验的现象，解释生活中岩石变化的原因;了解什么是风化作用及如何用流程图或图画表示岩石风化的过程;调查家乡的地质景观，并思考这些地质景观形成的原因都有哪些。

单元概述：在自然界有多种多样的岩石，在学生固化的印象中岩石都是坚硬无比的，而许多的岩石经过某些原因并非像学生想的那样坚硬无比，那么是什么原因使它们发生了变化呢？坚硬的岩石发生变化，并导致地表形态发生变化，都形成了哪些自然景观呢？要知道这些答案，需要先了解这三个问题：第一，岩石为什么会变化，总结岩石变化的原因都有哪些;第二，什么是风化作用，风化作用有什么样的影响;第三，调查家乡地质景观，并思考这些景观形成的原因都有哪些。

2.任务项目

（1）分小组，6人为一个小组，组长分工，1人观察，1人做实验，1人收集资料，1人拍视频，1人汇报，1人记录。

（2）通过生活中的观察，推测岩石变化的原因，并记录下来。

（3）做实验验证自己的假设是否正确。

3.教学过程

（1）出示图片：河滩上光滑溜圆的卵石、一层层破碎的岩石。原本有棱有角坚硬的石头为什么会变成这样呢？引发学生联想更多司空见惯而没有多加思考的类似现象，让学生对岩石的变化做出自己的猜测。

（2）把自己的猜测记录下来，和小组成员一起讨论。在自己解释的基础上，通过实验或是其他的方法（找相关的视频资料，或是自己提前实地录制的视频），来验证自己的推测和解释。

（3）明确学习的切入点。冷和热的作用会使岩石模样发生变化吗？流水的作用会使岩石模样发生变化吗？植物的作用会使岩石的模样发生变化吗？动物的活动会使岩石的模样发生变化吗？

（4）各小组从这四个作用会使岩石模样发生变化的模块中，找一个感兴趣的模块进行实验研究，验证这种作用会使岩石的模样发生改变。通过筛选的方法来确定各小组的分工模块，分工设计实验研究。

（5）各小组的实验完成以后，小组间进行交流讨论，对实验结果进行整合，并对小组的整合内容进行记录，分类梳理。

（6）教师对学生的实验整合记录进行总结说明，通过小组间讨论，学生对自己研究报告中的不足再进行修改，然后各小组汇报自己的研究成果。

4.教师总结

外力对岩石的风化作用分为物理风化（又叫机械风化）及化学风化。

5.评价方式

（1）小组内部的自我评价与总结。

（2）小组与小组之间的评价与总结。

（3）教师的评价与总结。

6.拓展延伸

用流程图或者图画的形式表示岩石风化的过程。以小组的形式调查家乡独特的地形地貌（拍摄微视频记录），然后小组交流是什么原因导致了这种地貌的形成，并记录这些发现。

7.成果展示

把小组拍摄的微视频和小组完成的过程对其他学生进行汇报，教师可以将表现优秀的小组作品推送到学校的网站中，分享给其他的教师、学生、家长欣赏。

四、结束语

项目式的教学模式是站在学生的角度，根据学生的学习兴趣，使其选择自己感兴趣的教学模块，在已有的知识上对新知识进行探索。既不让学生感觉很难，也不让学生感觉到很简单，整个学习过程形成一个教学坡度，让学生明白学习知识是一个循序渐进的过程。整个教学过程中学生作为学习的主体，通过小组合作来完成项目，把平时课堂上积累的理论知识和实践操作结合起来，既提高了学生的理论知识，又提高了学生的实际操作能力。在教师逐步的引导下，逐渐培养了学生团队合作、解决问题等综合能力。总体而言，结合项目式的小学科学课程的教学方法，以学习金字塔理论改变教师的教学方法，改变以往以知识为中心的学习方式，从而提升了学生的学习效果。

参考文献

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（责任编辑 乔磊）