“磁铁”单元项目式学习设计

帅小燕

以课程标准为导向，以科学教材为原点，结合“磁铁”单元的案例解读，形成基于科学教材的项目式学习活动的设计框架，通过课堂实践分析项目式学习对发展学生高阶思维、提升学科素养的作用。基于此，本文将探索小学科学课本的项目式学习活动的设计原则。

一、引言

《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》指出，要优化教学方式，注重启发式、探究式教学，引导学生积极思考、自主探索，开展研究型、项目化式、合作型学习。

在实际教学中，重“教”轻“学”、 重“记”轻“用”、重“知识”轻“思维”等现象还普遍存在，这些现象使表面看似热闹的科学课堂实则没有让学生的学习真正发生，低阶的学习禁锢了学生思维的发展。

因此，项目式学习的推进既是政策导向的指引，更是改变实际教学现状的需要，项目式学习已成为育人方式改革和课程教学变革的“主力军”。开展科学学科项目式学习，是基于科学学科的关键概念和能力，融入项目式学习的设计要素，创设真实的生活情境，提出驱动性问题，明确学习目标，在问题解决中构建知识和能力，最终通过形成成果以促进学生对知识的内化和利用。通过项目式学习的设计，将低阶认知“包裹”入高阶认知，培养学生解决问题、批判性思维、合作交流等能力。

二、科学教材的项目式学习设计

小学科学教材本身就是大单元组织形式，主题清晰、逻辑性强，通过一系列的科学探究活动，让学生对科学概念形成理解。因此，小学科学教材本身就是实践项目式学习的好素材。

（一）以课标为导向，以教材为原点，选择内容进行项目学习设计

项目式学习以培养学生的学科素养为宗旨，而学科课程标准是对学科素养落地的解读。因此，在进行项目式学习设计时，研读课标是走在第一步的。然后，再深入挖掘教材内容，寻找教材内容所指向的核心概念，从需要学生掌握的核心知识出发规划项目，确定研究的基本问题，而不是简单地设计一个项目。要让项目成为学生建构核心概念的载体。

二年级“磁铁”单元指向的核心概念是“磁是能量的不同表现形式”，通过一系列探究经历体验—观察—论证等活动，让学生建立“磁铁有磁性，可对某些物体产生作用”的学科概念，并经历工程设计的过程，利用磁铁的性质制作指南针。基于教材内容和学习目标，笔者开发了适合本单元教学的项目——“磁铁玩具DIY”，让学生利用磁铁的性质制作各种各样的磁铁玩具，在完成任务的过程中为建构概念获得丰富的感性认识。学生经历了设计玩具、制作玩具并不断修改迭代的工程过程，体会到工程就是充分运用习得的科学知识和技能解决问题、完成作品的活动。

（二）重构教学内容，以项目任务统领单元教学

在项目式学习中，学生的学习目标不再是单纯地實现每节课内容的学习目标，而是每一个探究活动都是为完成项目任务做准备。因此，项目式学习将学生零散的知识系统化，更利于建构学科大概念。

在“磁铁”单元，教材共安排了7节内容。第1、2节指向磁铁与周围物体之间的作用，磁铁通过磁力能直接或隔着一些物体吸引铁制品;第3至第6节指向磁铁两极的特性，探究磁极两极的相同和不同之处以及磁极间的相互作用;第7节进行总结，认识磁铁在生活中的应用。按部就班地按照教材内容进行教学，学生能通过探究认识磁铁的特点和性质，但学习的效果并不能达到最佳，不能最大限度地激发学生的学习欲望，学习目标也不够明确，学生缺乏成就感。在项目式学习中，笔者重构教材内容，以完成项目任务统领整个单元的教学，进行如下设计。

三、实施科学教材的项目式学习

笔者通过研究国内外经典的项目式学习案例，结合自身的课堂教学实践，不断进行总结和提升，梳理形成了基于小学科学教材的项目式学习的实施流程，如下图所示。

（一）创设真实情境，提出驱动性问题

在项目式学习中，教师要创设真实的生活情境，让学生置身其中，与自己的生活经验、已有认知等建立联系，激发学习动机。项目式学习是通过问题引发学生对概念的思考和探索，问题既要有挑战性，又要有驱动性。有挑战性才能引发学生的高阶思维，有驱动性才能激发学生学习的内在动力，让学生主动地参与学习活动。因此，驱动性问题的提出直接影响了项目式学习的实践过程和结果。在“磁铁玩具DIY”项目式学习教学伊始，笔者从学生喜欢的玩具这个话题出发，激发学生学习的兴趣。再通过创设学校将举办自制磁铁玩具比赛的真实情境，提出驱动性问题：现在你是参赛选手，你会制作一个怎样的磁铁玩具来参加比赛呢？这样的活动，让学生置身于玩具比赛的真实情境中，激起学生的学习参与感，让他们有持续的探究动力。

（二）明确问题，分解项目任务

面对如何制作磁铁玩具的驱动性问题，学生对要完成这个任务有怎样的想法呢？为了更了解学生的学习基础，帮助学生梳理完成任务的工作，笔者通过KWL表格来呈现学生的已有认知及问题。如：你见过哪些磁铁玩具？知道关于磁铁的哪些知识？利用这两个问题帮助学生回顾自己的生活经验，搜索大脑中对磁铁的已有认知。教师通过学生的回答，也能更好地掌握学情，为学生的学习搭建合适的“脚手架”。进而，教师引导学生思考要完成的任务：你还需要解决哪些问题？通过梳理学生的问题，帮助学生分析完成任务的步骤：1.设计磁铁玩具需要考虑的因素;2.设计磁铁玩具;3.制作磁铁玩具;4.参加比赛，进行成果展示。通过形成项目分解任务，培养学生建立起解决问题的思路。

（三）探究实践，构建学科概念

在开始解决问题前，学生需要通过小组的探究实践构建必备的知识和能力，形成学科概念。只有这样，才能更好地完成项目任务。这部分活动，正好与教材的单元式教学相吻合。设计一系列有结构性的探究活动，引导学生探究磁铁与周围物体之间的相互作用以及磁极之间的相互作用，理解磁铁通过磁力能直接或隔着一些物体吸引铁制品，磁极间会相互吸引或者排斥。这些概念的构建，为学生设计制作磁铁玩具奠定了基础的知识和技能。

在探究实践中，我们对教材内容进行了一定的调整，如“做一个指南针”的活动没有单独进行教学，而是作为玩具的一种放在学生自制玩具的环节去进行。“磁铁和我们的生活”则是贯穿到探究实践的各个活动中，在每个探究活动后分析生活中的哪些地方运用到了磁铁的这个性质，及时地将知识与生活应用结合起来。进而思考对磁铁玩具有怎样的启示，为制作磁铁玩具做准备。

（四）设计制作，探索形成成果

在前期的知识与能力建构后，学生已经为解决问题做好了准备，进入了工程设计制作的环节。学生通过小组合作设计磁铁玩具，进行初步的制作，再经历讨论修订，不断迭代工程设计流程，形成最终的作品。在设计玩具时，学生会根据“好”玩具的标准来形成设计方案。如，必须应用磁铁的相关性质、美观、好玩或者有用等，绘制磁铁玩具设计图，再按照设计图制作磁铁玩具，形成玩具的初稿。在班级分享时倾听同学、教师甚至家长的评论建议，对作品进行改进完善，经过不断迭代的过程形成最终的作品成果。

（五）成果展示，交流评价

在作品完成后，需要给学生搭建成果展示的平台，让学生能在公众面前呈现分享自己的作品，并相互评价。这也是学生最喜欢、最兴奋的一个环节，能帮助学生获得学习的成就感。“磁铁玩具DIY”的成果展示，包括了团队成果和个人成果：个人成果是为玩具推销制作的推销海报，团队成果是参加比赛，进行现场展示和5分钟推销演讲。活动还邀请班级老师和同学担任评委，为各组的作品及推销演讲进行打分评价。

（六）反思遷移，深化学习

在项目式学习中，学生要利用各种评价量表对自身学习进行评价，以帮助其反思学习效果，引发更深层次的学习和理解。评价量表的评价维度分为学习目标的完成、产品的评价、合作沟通等。通过分析学生的评价结果，笔者发现学生对磁铁性质有深入的认识和理解，并能在生活中和问题解决中进行应用，学生通过学习，真正将知识与生活紧密地联结在一起。

通过对科学教材的项目式学习设计与实施的探索，笔者发现，它对发展学生的高阶思维、提升学生的学科素养具有显著的成效，由此证明在科学课堂教学中开展项目式学习实践是非常有必要的。当然，学习方式的转变也对教师提出了更高的要求，包括自身专业水平、课程设计能力、反思总结能力等，都亟待提升，以更好地引导学生开展项目式学习活动。