基于核心素养的初中科学项目化教学策略探究——以《投石器的设计与制作》为例

■浙江省温州市平阳县怀溪镇晓坑中心学校 胡园园

新课改要求各学科不断打磨教学方法，并在创新教学方法的过程中，全方位提升学生的核心素养，实现该学科独特的育人价值。初中科学学科具有综合性的特点。教师在初中科学教学中开展项目化教学进程时，以一个“大任务”来组织学生的学习单元，基于真实的情境，学生在这个教学情境中运用科学学科的概念、思维、工具进行思考，来解决真实的问题。在此过程中，学生主动获取知识，是一个真实的探究过程，有利于培养学生的核心素养。本文在简要阐述项目化学习基本内涵后，进一步阐述初中科学开展项目化学习的必要性，最后结合项目化学习理论和教学实际经验，探索出初中科学项目化学习的有效策略。

一、项目化教学的内涵

项目化学习其实就是以教师作为引导者，学生参与到项目的学习和执行中，带着驱动性问题开展真实有效的任务学习，最后学生在整个项目化学习中重新构建新知识的一种学习方法。项目化学习可以帮助学生巩固学科知识，同时能促进学生对知识的理解，从而提高其运用知识的能力。项目化教学模式颠覆了传统教学，需要学生将自身的知识与问题的解决相联系，学生不仅需要深入理解自身所学，灵活运用于问题的解决过程中，而且这样的方式可以让学生学以致用，提高解决问题的能力。

二、初中科学开展项目化学习的必要性

（一）有助于锻炼学生的思维能力

项目化学习是一种较为新颖的教学方式。初中科学课程是各门类学科知识的混合，是一门科学实验为主的课程。在初中科学中开展项目化学习其实就是将主问题分解为各个子项目去开展完成，突显学生项目解决问题的能力，其中发现问题和解决问题的过程就是学生思维得到锻炼的机会。学生不仅能学到科学知识，而且能够活跃思维。

（二）有助于提升学生的科学素养

项目化学习是以学生为主体的一种学生自主学习与合作学习相结合的学习方式，其学习过程就是科学探索的过程，在过程中发现问题和解决问题，有助于提升学生的科学探究精神，进而提升学生的科学素养。

三、基于项目化的初中科学教学策略

（一）精选项目主题，重构课堂教学

明确的项目主题有利于项目化学习的开展，同时能够整合学科知识点，将科学知识融入到项目学习中。对于初中科学课程而言，为了更高质量地完成项目化学习，可以选取一些学生较为感兴趣、又具有探究意义的科学项目，从学生的日常生活入手，激发学生参与到项目化学习的兴趣，让学生加深对项目化学习方式的了解。

例如：在学习浙教版九年级上册第三章《简单机械》时，杠杆在生活中应用非常广泛，从古到今人们生活中的一些工具都用到了杠杆的原理。同时发现大部分学生对于投石器是比较感兴趣的，因而确定了项目主题《投石器的设计与制作》，学生可以在完成投石器的设计与制作过程中自主地学习杠杆的相关知识。《投石器设计与制作》项目化学习，改变了教学序列，以任务驱动，让学生从被动学习转变为主动获取知识，学生是在边做边学，这种解决问题的模式与现实生活是一致的。

（二）巧设项目问题，启发学生科学思维

初中科学课程教学中要注重学生科学思维和科学素养的培养，有效的问题就是关键所在。教师在指导学生开展项目化学习的时候，应该按照需解决的问题分为不同项目，以每一项目的主要问题开展学习，其中学生可以在开展项目化学习中发现问题，这有利于促进学生发现问题和解决问题的能力。

例如：《投石器的设计与制作》这一课程的项目化设计中，先提出驱动性问题：如何利用身边的材料，以及杠杆的知识设计制作一个能投远和投准的投石器？然后根据子任务确定问题链：不同投石器的结构设计分别有哪些特点（共同点和不同点）？不同投石器的动力来源有何不同？投石器中涉及的能量是如何转化的？如何利用杠杆的知识让投石器投得更远？一系列问题让学生的科学探究有了方向性，学生会在科学实践中发现问题从而去解决问题，这就有利于科学思维的发展。

（三）项目情境创设，激活课堂活力

据研究表明，学习活动是学习者在面临特定的问题情境时，对于问题主动研究的行为，所以在初中的科技教育课堂中，要进一步提高课堂的教育效果与质量。教师要从学生的生活实践中入手，以学生的实际生活案例开展科学项目设计。同时在项目设计执行到一定成熟度后，也可以引导学生主动参与项目设计工作，使之通过亲身实践加深对于科学项目的认知和理解，学生自主进行项目设计，也能更好地调动学生的学习兴趣，激发课堂的活力。

例如：《投石器的设计与制作》学生不是简单的学习杠杆知识，而是为了完成投石器的制作去主动学习相关知识。投石器是在世界军事史上占有重要地位的大型器械，面对如此强大的攻城利器，学生会发问投石器是什么样子？它的原理又是什么？我们能否自己动手制作一个投石器？怎么才能让投掷的石头准确地落到目标位置？带着对这些问题的思考，学生主动进行探究。让学生根据所学习的知识，自主地在生活中进行延伸，利用生活中的场景和内容，进行自主性的知识研究和学习，提高学生的科学素养和综合能力。

（四）跟进项目计划，提升学生实践能力

因为科学有着非常繁杂的知识，范畴广泛，中学生一下子都掌握了，并不太可能，所以任课教师要将小组协作的方式置于其中，引导学生步步学习，还需要教师在学生科学探究过程中及时指导和跟进项目的探索程度，从而使得学习的有效特质得以落实，亦能够让学生更为主动地参与到具体的科学课堂之内，有助于调动学生的学习兴致，使得课堂的趣味性被提升上去，让学生学到更多的有关科学方面的知识。经由小组合作这样的学习方式，能够让学生自我去对知识进行探讨，推动其全方位的素养得到提高，构建成卓有成效的学习系统，使其科学素养获得明显的提高，从而让他们更为快乐地进行学习，有益于初中科学课堂教学成效的提升。

例如：在《投石器的设计与制作》课程中，任课教师会采用拼图法。按照实践和学习，将学生进行两次分组，学生实践的小组称为拼图组，学生学习的小组称为专家组，其中拼图组是长期组合，专家组是由不同拼图小组同学临时组合在一起的同学，就某一领域知识开展合作学习，学成后返回拼图组，成为这个领域的专家，参与到实践应用解决问题中。这样能够让学生对投石器的结构自行摸索，又给学习增加了一个台阶，有利于项目的开展。在学生设计投石器和测试投石器的过程中教师需要对每一小组的项目进行跟进，及时给予指导和推进。

（五）展示项目成果，多元评价促进改进

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项目成果展示是学生科学实践内容和对科学探究理解的反馈。那么依据学生小组汇报，学生教师提问小组回答，师生之间还需要进行每一小组的项目化学习评价。这不仅要有教师的分析汇报评价表，而且需要有学生之间的互评，甚至还有自我评价，这样多方位的客观评价和反馈，有助于学生下一阶段的项目化学习进一步优化。教师可以制定项目化学习的时候就明确出量化评价表和学生之间的互评标准，在多元评价中促进学生科学素养的不断提升。