以项目化学习模式打造科学教学思维课堂

王熹梅

小学科学课不仅是学习科学知识的启蒙课程，更承担着“学习载体”这项特殊使命。笔者通过聚焦学生活动，启用項目化学习模式，从教学目的、教学途径、教学收获等维度立体定位，以驱动性问题带动学生思维的跃进与深化、技能的完善与实践，让学生全面、充分地理解概念的本质特征，在不同的情境中丰富对概念的认知，让他们有机会运用概念，并以概念作为工具解决实际问题。本文试举例阐述该模式的教学过程，希望对进一步提高学生的科学素养、终身学习能力有一定的参考价值。

《小学科学课程标准》指出，小学科学课是以培养学生素养为宗旨的科学启蒙课程。科学素养的形成是长期的，早期的科学教育将对一个人科学素养的形成起决定性的作用。一节好的科学课，既能让学生在学习的过程中获得新的知识，又能锤炼促使其终身学习和发展的学习能力和品质。经过多年的理论学习与课堂实践，笔者开始将目光聚焦到科学课堂中学生的思维，放开学生的“手脚”，让学生学会自我对话、质疑与讨论，产生思维的重组。笔者实践用驱动性问题（将比较抽象的、深奥的本质问题，转化为特定年龄段学生感兴趣的问题）打开学生的思维，引领学生用跨学科的知识与技能解决大问题，构建有质量的师生互动。让项目化学习（用多学科知识综合解决问题，创造出新成果）的素养在思维课堂中萌发并茁壮成长，把我们的学生培养成能运用所学解决实际问题的人。下文试以《太阳系》一课的教学设计为例，谈谈如何用项目化学习模式来打造思维课堂。

一、教学目的解析——思维课堂目标定位——“概念”

《太阳系》这课中的科学概念目标为：“太阳和围绕它运动的行星、矮行星和小天体组成了太阳系。”也就是太阳系的定义。

若将此目标作为“知识点”来教授，只需稍稍举例，例如，什么是恒星，哪些是行星，知识点就很清晰了，且易讲易记忆。但是知识点式教学必然带来一个突出的问题：学生对所学的知识没有整体观。因为点状知识是将所学的事物进行了拆解，不能形成对事物整体的充分认识，学生的思维和视角会被局限，所学所得只适用于书面化的测试，一旦遇到具体情境，学生就很难运用，更不能产生迁移和创造智慧。长此以往，学习的主动性、积极性就会遭受最本质的打击——学而无用。

应将此目标作为“概念”来学习，因它是一个典型的宏观概念、跨学科概念。显而易见，此定位更能指向概念的本质，更需要学生多角度、多维度地理解概念的本质特征，并在日后的学习过程中、生活环境中不断丰富对此概念的认知，让学生有机会运用概念，最终达到将概念作为工具来解决实际问题的目标。这个概念会不断更新升级，随着时代和社会的进步，概念将会自动迎来2.0时代。

在课堂教学过程中，将导入问题设计成“说说太阳系”这个开放性的提问，意在让学生充分表达，呈现更多的前概念。“太阳”“八大行星”“水星”“金星”“地球”“火星”“冥王星”“矮行星”“超行星”……可以看出学生的前概念是点状的、零碎的、“命名性”的，更可称之为破碎的。如果执教者只是把学生原有的知识点稍加修饰或修正，是达不到“概念”的学习目标。这时迫切需要的是，执教者为学生构建一种全新的学习模式，不直接指向知识点，而是通过概念包含知识点，聚焦于超越知识点的概念，帮助学生进入高阶学习模式，提升思维，锻炼能力，形成思维课堂。

二、教学方法解析——思维课堂模式定位——项目化学习

《太阳系》这一课中的科学探究目标是收集资料，了解太阳系，并按一定比例处理数据，选材建立太阳系模型。此目标意在让学生在自己的“视角”下，更清晰地“看到”太阳系的局部。这个目标涉及几门学科，包含科学中宇宙知识，语文中的资料阅读、关键词检索，数学中球径测量及同比例缩放，工程学中的利用适合材料建模及艺术上色彩的应用等。跨学科项目化学习不是学科的糅杂与拼盘，而是运用两个或两个以上学科知识综合解决问题。

项目化学习是通过问题引发学生对概念的思考和探索。项目化学习所关注的核心知识意味着设计者要提出本质问题，而《太阳系》这课的本质问题过于抽象和庞大，这个年龄段的学生难以接受，所以将其转化为驱动性问题能更好地激发学生投入高品质的学习。

太阳系是什么？是一个跨学科的本质问题。这样的问题是核心、要素、基础，它们往往是抽象的，是个大问题，但能促进学生对科学、人生、世界的基本理解。特别是对于12岁的小学生来说，这个问题如“醍醐灌顶”，能引导他一生的探索。本质问题没有直接答案，却能启发学习者的自我思考动力。此处就需要执教者为这个“本质问题”激发学习兴趣，创设一个研究情境，提供一份探索模版，为“本质问题”的学习打个样。

本课是学生对太阳系这一天体系统的认识，用直接观察的方法来研究太阳系不再是有效的途径，利用一些资料来帮学生认识太阳系，让学生在活动中建立太阳系的模型，是更有效的策略。故将《太阳系》的主要教学环节，划分为四个有层次的活动，以驱动性问题带动整节课。

（一）将数据做出来，从抽象思维到形象思维的逆转

驱动性问题1：“想让八大行星的大小可视化吗？”此问题聚焦了学生的注意力，使其主动投入活动环节，愿意跟随执教者的引导。给学生八大行星资料阅读，这里的阅读素材是执教者事先整理后形成的有结构、有指向性的文本资料，亦可根据学生的阅读理解能力，随班调整。学生发现，每份行星简介里都提到了行星的直径。这会引导学生将直径数据罗列在同一张表格中进行横向比较，会发现每个天体都不一样大，体积间的差距可能还挺大的，但具体有多少差距，因数据庞大，他们无法想象，更不可能在脑海中留下印象。这时执教者引导学生运用数学中学到的比例尺，将“大数据”进行可操作化处理，再运用球径的测量技术，用超轻黏土将天体按同比例缩小，做出可视的“天体”。当学生在活动中“看到”直径是70厘米的“太阳”和直径为0.24厘米的“地球”时，他们惊呆了。这种惊讶会让学生在记住天体相对大小的同时，更记住用这种看似粗浅的建模带来的“可视化”震撼。各大天体的直径我们能教，学生也会读数，但是多少学生能记住这九个毫无关联的大数字？体验式的学习源自他们思维的提升和能力的强化，是一种伴生的本能，不但不会忘记，还能在未来的情境中自动升级，不断强化，更能迁徙到其他知识领域。当学生得到卫星数据时，他们能研究;当他们得到自转轴数据时，他们也能研究;当他们收集到任何资料时，他们至少拥有了一种研究方法。当然，研究方法还有多种多样，但这种研究方法已在学生脑海中成功打样，思维力量一旦被唤醒，学习能力将得到锻炼。

（二）将方法用起来，从数据建模到思维建模的迁移

驱动性问题2：“在浩瀚的宇宙中，八大行星是随意分布在太阳系中的吗？”此问题激发了学生的挑战欲，他们迫切地想用自己的技能验证答案。经过上一个环节的活动，师生已成功做出九大天体模型。成功的喜悦，会让学生更自主地投入下一环节的探索。老师给出按上一环节的“比例”同比缩小的八大行星距太阳的距离数据，学生很容易发现，数据还是非常庞大的，利用刚才的学习经验，他们很快会想到可以再缩小，直至可操作。在这一环节的活动设计时，执教者可增加学习难度，另给出9个大小各异的球体，要求完成“在30米长的走廊里按相对距离的建模”。这个环节是以小组为单位完成的，既可以检测学生对天体相对大小认知的掌握情况，又可以再次使用同比缩放这项技能。学生将再次得到展示更多学习成果的机会，学习能力得到锻炼。以上两个环节的学生活动均以独立自学和同伴互学的形式来完成，既能体验新知识和新技能学习的全过程，又能相互校对审视学习成果，呈现科学学习的严谨性。

（三）将模型动起来，从静态思维到动态思维的升华

怎样才能让学生在学习过程中持续探索驱动性问题？除了让学生体会获取知识和整合知识的喜悦外，还要让学生感受到运用知识解决实际问题的成功。让用知识成为惯性，在思辨中提升思维强度。

驱动性问题3：“太阳系的主要成员是按这样的位置排列在一条直线上不动的吗？”大多數学生在电视或视频资料里曾看到过太阳系是一个在运动着的天体系统，至少能明白某些天体，如地球，是在不停地围着太阳转动的。对于“运动”的前概念模糊，没有原理性概念支撑，他们无法表达，也不敢表达。此时，执教者给出精致的太阳系模型，经过前两个环节的学习，学生此时的兴趣是高涨的，精力是集中的，思维是活跃的。在这种求知若渴的时刻，他们更能关注模型的细节，更能用辨证的眼光“审视”这个模型，先校对刚才通过自身研究得出的大小数据和距离数据能否在这个模型里正确体现，紧接着发现这些天体除太阳外都在“转动”，更有细心者发现，这些“转动”还存在异同。执教者给出“引力”这个词，告诉学生，这些天体在它们相互间引力的作用下，相互绕行。这时的引力只是一个词语，学生将通过下一个项目化学习来使“引力”成为概念，成为工具。

（四）将足迹留下来，从零散思维到结构思维的立存

学生在项目化学习的活动中，收获的不仅仅是做出东西，而是要解决现实中存在的真实问题，体现对大概念的理解，感悟整个探索的过程是什么，经历怎样的思考和修正，这些思考和修正的过程中涉及多少对概念、情境中的背景知识、限制条件的综合分析、推理、再设计及创新。本课除了在学生活动桌上留下的“八大行星大小模型”和走廊里的“九个天体位置模型”，最终还在黑板上呈现出左右两份板书：

它既是一种学习方式，也是一种课程设计的方法。左板书主要呈现的是学生的前概念，因学生个体的不同而异;右板书则是本课的学习过程，也是本课学生思维跃进的主线，更是“大概念”的基石。本课学完，学生也许不能用言语很好地诠释太阳系，但是太阳系的概念已经在脑海中有了“生命”。思维一旦形成，就能将概念衍化成工具，终身使用，不竭不灭！

三、结语

真正的教学不是传授任何知识和技能，因为它的目的不是学会一堆知识，而是学会一种思维。九大行星的历史已经逝去，八大行星的时代已经到来。在此历史的交叠过程中，如果学生只知道冥王星的降级，那么他们终被历史所鄙弃，何谈科学素养的培养和形成。作为执教者，只有不停地探索，优化学习模式，处理好知识和素养在实践中的关系，再思考教学过程和教学要素，才能认清学习背后的知识观。科学课是一个学习载体，聚焦关键概念和能力，进行学科与学科、学科与生活、学科和人类的融合，使“学习”丰富起来，才是我们的目标。