用真实撬动小学科学学科项目化学习

张健 薛苗苗

项目化学习因其富有挑战性、着力于发展学生的核心素养，近年来已成为炙手可热的教学模式。项目化学习的核心特征之一即为“真实”，本文基于案例制作LED宠物颈环，从“真实情境、真实作品、真实运用”三个方面浅谈在科学课堂中的项目化学习实施策略，以提升学生的核心素养。

随着课程改革的推进，教育要求已经不仅仅是要“上好学”，还要进一步明确“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”。基于此，小学科学的学习方式也在向多元化发展，全面培养学生的科学素养，这也是我国小学科学课程的总目标。科学素养在国际上通常被认为包括科学知识、科学研究过程和方法、科学技术对社会和个人所产生的影响三个部分。所以指向科学素养的科学教育不仅仅是科学知识的学习，而更注重知识与发展的世界的联系，更注重学生的技能、思维与人文精神，强调任务驱动学习和主题式学习。在这样的素养时代背景下，一种重要的学习方式——项目化学习应运而生。在进行项目化学习的过程中，学生能像真正的工程师那样，在工程思维的指导下对工程问题进行科学的认知、判断和解决。项目化学习因其富有挑战性、着力于发展学生的核心素养，已逐渐成为炙手可热的教学模式。

项目化学习的关键词即为项目，项目是创造特定产品和服务的一项有时限的任务。学生通过参与一个活动项目的调查和研究来解决问题，以建构起他们自己的知识体系，并能运用到现实社会当中去。项目化学习的重点不在科学知识的习得，而是使得课堂的学习与真实世界更有关联，在真实问题解决的过程中培育问题解决、创造性、批判性思维、合作和自我管理等技能，达到了对已有核心知识的迁移与重构，指向学生灵活的心智习惯。项目化学习根据学科可以分为学科项目化学习、跨学科项目化学习和超学科项目化学习。学科项目化学习是以学科内的关键概念或能力为载体，指向学科的本质。

1 小学科学项目化教学的主要特点

1.1 实践性

所谓的实践性，就是将科学教学内容与小学生的实际生活建立联系，让小学生在熟悉的情境中进行学习。不仅如此，通过实践教学方式来提高小学生的实践动手能力，在实践动手中养成科学严谨的精神，提高小学生的科学素养。

1.2 自主性

从本质上来讲，自主性就是发挥学生作为教学主体的作用，调动学生的积极性和主动性，让学生按照自己的兴趣爱好选择实践性的内容。不仅如此，自主性还能够提高学生的决断能力，对促进学生的健康成长和全面发展有着重要的意义和作用。

1.3 发展性

所谓的发展性，就是结合小学生未来的发展进行教学。小学科学作为小学教学体系中重要的教学内容，在学习和实践过程中，不仅能够培养小学生养成良好的思维习惯，同时还能够让学生养成良好的科学素养，对小学生全面发展有着重要的意义和作用。

1.4 综合性

因为小学科学是一门综合性的学科，而且，通过项目教学方式，还能够有机地串联其他学科的内容，比如，与数学学科的融合，与物理学科和化学学科融入等，充分体现出科学项目教学的综合性，对提高学生的综合能力有着重要的作用。

1.5 开放性

小学科学中采用项目教学方式，是以小學科学教学内容为基础，同时不拘泥于科学教学内容，积极参与小学生的实际生活，鼓励小学生发散思维，展开想象，大胆地去实践创造，对提高小学生的想象力和创造力有着重要的作用。

1.6 评价特点

在小学科学项目教学中，作为小学可持续教学，需要充分发挥教学评价的作用，鼓励学生大胆实践，积极创造，树立小学生的自信心。另外，教师还需要积极创新教学评价方式，让小学生成为评价的主体，积极参与到教学评价当中来，保证教学评价的科学性与合理性，调动小学生的积极性和主动性，积极主动参与到科学项目当中来，有效地保证了小学科学项目的效果和质量，同时也促进了小学生的全面发展。

2 项目教学方法在小学科学教学中的意义和地位

在新教改不断深入的背景下，围绕小学科学教学也发生了巨大的改变，要求教师以培养学生的科学素养为主要内容，发挥小学生的主观能动性，让小学生成为课堂教学的“主人”。在这种情况下，小学科学教学模式也产生了巨大的改变，从传统的按部就班教学方式，转变为项目化教学方式。所谓的项目化教学方式，是以项目为驱动方式，使小学生在完成项目内容的过程中完成科学知识的学习。

从教学角度来讲，项目化教学不仅符合新教改的要求，同时也符合素质教育理念。因为在项目化教学中，小学生不仅亲身参与到项目当中，同时还需要亲自动手完成项目内容，充分符合了小学生参与学习的需求，而且，在项目化学习过程中，小学生需要不断解决项目过程中遇到的问题，小学生可以采用独立探索方式，也可以采用合作学习方式，共同解决项目进行中所遇到的问题。这样一来，小学生在解决问题的过程中，不断挖掘自己所掌握的科学知识，不断学习项目进行中所需要的科学知识，转变小学生的学习地位，从被动地“让我学习”转变为主动地探索求知。在探索学习过程中，不断分析汇总，归纳总结，实践应用，有效地提高了学生的学习效率和学习质量，同时也提高了小学生科学知识的应用能力。

在项目化学习过程中，小学生具有充足的自主性，可以自主设计，自主选择应用方式和表现形式。在项目化学习过程中，小学生具有独立判断和决断的权利。对于小学生而言，在学习和成长的过程中，需要不断巩固独立自主的能力。这样一来，能够充分发挥小学生自主性，挖掘小学生的潜力，发挥小学生的特长，有效提高小学生的综合能力。

通过小学科学项目化教学结果表明，小学生在科学项目化学习过程中，不仅高效地完成了小学科学知识的学习，同时也拓展了小学生科学知识范围，提高了小学生科学知识应用能力。需要特别注意的是，在小学科学项目化学习过程中，小学生的科学探索能力与创造能力得到了显著的提升。除此之外，还有效地提升了小学生非智力因素，培养了小学生对科学知识的兴趣，为提高小学生的综合能力，促进小学生健康成长奠定了坚实的基础。

小学科学项目化教学对师生都有着重要的意义。对小学生而言，项目化学习改变了小学生被动学习的地位，在主动学习、主动探索过程中迅速成长，提高了小学生的创新意识和创新能力。对教师而言，不仅丰富了教师的教学经验，同时也提高了教师的分析问题能力和解决问题能力，促进了教师的专业素养和综合能力。

3 小学科学项目化教学的组织模式

在小学科学项目化教学中，教师需要结合小学生认知能力和接受能力选择适合的教学模式，以此来保证项目化教学的质量和效果。

3.1 探究式

所谓的探究式，就是围绕项目化教学的核心内容，确定探究的主题内容。比如，项目化教学的核心内容为科学知识，就可以围绕科学知识进行探究和思考。鼓励和引导小学生通过不同渠道和方式获取项目化相关的科学知识，然后对获取的科学知识进行分析，选择与项目化相关的科学知识进行实践应用，提高小学生的科学探究能力。

3.2 体验式

所谓的体验式，就是教师围绕科学项目知识营造教学情境，让小学生融入情境当中，产生感同身受。在情境中获得深刻的体验，获得良好启发和引导时，调动小学生的积极性和主动性，促进小学生科学项目的进度。

3.3 任务式

在项目科学化教学过程中采用任务式教学方式，首先需要先确定一个项目，为学生指明学习的方向。然后调动小学生的积极性和主动性，让小学生以项目主题为学习的主要方向，在学习和探索过程中，不仅需要进行学习，同时还需要进行思考，实现学与思的结合。除此之外，在学习过程中，小学生不仅需要进行思考，还需要不断动手进行实验，实现手脑配合，多感官参与到学习当中，提高小学生的学习效率和学习质量，为小学科学项目化发展奠定了坚实的基础。

3.4 团队式

从本质上来讲，团队式与合作学习的本质是相同的，在团队学习过程中，教师需要结合小学生的兴趣爱好，学习能力以及表达能力等因素将小学生划分为不同的小组。小学生以小组为单位，在团队中做好分工，比如，有的团队成员负责科学知识检索，有的团队成员负责实践动手，有的成员负责汇总记录等，充分发挥团队成员优势，发挥集体的智慧，共同完成科学项目的探索学习。

作为小学科学教师，需要结合小学生的实际情况确定项目内容，保证项目的时长，同时还需要保证小学生接受能力。只有这样，才能保证小学科学项目化内容顺利完成，实现预期的教学目标。

4 用真实撬动小学科学学科项目化学习的策略

4.1 真实情景，搭建儿童生活与学科的桥梁

现代社会科学技术的发展日新月异，识记课本上的知识已经不是学生将来要面临的生活中的真正考验了，能否运用知识和技能来解决真实世界中无法预料的问题，才是检验其教育水平的标杆。很多时候孩子们在课堂上学习的知识与他们在家庭和社会的真实经历脱节，但项目化学习将他们的家庭、环境与学习的内容相连接，以收获超越一般的学习经历。教师要用学生真实的生活情境激发学生努力去迁移他们已经获得的知识和技能，这样真实的情景必须是学生生活中真实遇到的问题或者真正感兴趣的问题。

制作LED宠物颈环的情景就来源于学生的真实生活。我校位处南京紫金山脚下的一片居民小區内，并且养狗人数众多，不少学生表示晚上在小区里散步的时候，由于灯光较为昏暗，常常会被突然蹿出来的宠物狗吓一跳，如果不小心踩到或撞到它们，狗甚至会因为受到惊吓而咬伤居民。这样的真实问题很容易引发学生的共情，产生想要解决问题的强烈探究热情。针对这一问题，笔者在学生中组织了广泛的讨论，最终共同决定通过制作一个LED宠物颈环来解决这一问题。而细化LED宠物颈环的进一步要求，同样也来自学生真实的生活情境，在明确老年人、儿童、宠物狗主人等这些产品的受众群体后，由学生分组通过问卷调查、实地访谈等方法调查产品的用户需求，得到电路安全、亮度适宜、轻便美观等真实的需求。

符合“情景性”的项目化学习能极大程度地促进教师教育教学观念的转变，倒逼教师做到真正以学生为中心，构建分享型的师生关系。教师需要花更多的时间和精力了解学生生活中遇到的问题，通过与学生谈话交流，开发专项问卷，广泛收集学生生活中的真实问题，再由教师进行评估，筛选出符合项目化学习八大“黄金准则”的项目。

4.2 真实作品，指引学科项目化学习的导向

作品导向、问题驱动，是项目化学习区别于其他类型学习的显著特征之一。项目化学习的课程实施必须以作品为导向，产生可见的、能公开展示的成果，教师引导所有参与学生和观众对成果进行评论和分析，成果的修订、完善、公开报告的过程是项目化学习的重要组成部分。作品可以是一个产品实物，也可以是一份报告、方案，但这个作品一定要能真实地解决问题，要能服务于他人，体现项目化学习的人文价值。如果学生的作品最终只是作为展品陈列在展示柜里，这样的作品不能称为“解决问题”，不能真正地提升学生的科学素养。

在高质量的作品导向下，学生自然会有一系列的问题被唤醒，促使学生自发地进行持续的探究。需要注意的是，项目化学习要完成的是一个不存在的实体，是一个体现创造性思维的学习活动。我国心理学家林崇德在关于创造性思维的研究中指出，创造性思维两个重要组成部分是想象和思维，是直觉思维与分析思维的统一，是辐射思维和发散思维的统一。小学生还不具有充分的灵感，最多是灵感的萌芽，因此教师在项目化学习指导时，要能激发学生尽可能多的创造力，使得项目化学习的作品不是唯一确定的，而是具有劣构性的特征——制作作品的过程是不确定的，作品最终的呈现也是不确定的。但“劣构”并不意味着“不构”，教师需要引导学生共同确定核心目标，制订细致的评价要求，以评价撬动学生持续的行为。

在制作LED宠物颈环的项目化学习中，学生需要以至少4人的伙伴学习小组共同完成一件安全耐用、亮度适宜、轻便美观的LED颈环实物。同时要求在公开展示时向观众呈现实物和过程性工程报告，组内每名成员都要能独立介绍产品特征、与LED电路连接相关的核心知识、产品的更新迭代过程等，工程报告要得到老师、家长和至少3名学生观众的评价。

这样一个要求细致的“劣构型”作品能有效促进学生科学思维的参与，在做中思，在思中做。为了制作符合要求的作品，学生会自发地思考有没有能代替干电池、导线的材料以达到轻便安全的要求，LED电路应该如何连接，LED灯为什么比白炽灯更耐用，如何进行小组合作，如何进行展示交流、评价反思等。

最终，学生设计制作的LED宠物颈环在学期末进行全年级的公开展示和评选，每个团队的作品将以视频的形式利用班队课在班级播放，由学生投票选举出最佳作品，由学生亲自赠送给周边养狗的居民，真实地投入使用。

4.3 实运用，促生科学知识和技能的回望

什么样的知识才可以代入学生真正的生活中，什么样的知识才是面向未来的知识？全球达成的共识是可迁移的知识，只有可迁移的知识才能帮助学生形成科学素养。所以项目化学习的目的不是为了教给学生新知识，而是回望已经学过的科学知识。回望的科学知识不仅仅是指核心概念，还包括核心技术、核心方法和核心素养。同时科学的核心概念也不仅仅是指向本年段的某一课，也可能涉及该核心概念在多个年段不同角度的渗透，小学科学的课程设置是按照不同年段螺旋上升的，这就要求项目化学习具有一定的“设计感”，确定该项目适合实施的年龄段，引导学生在回望的过程中根据项目需求重构知识和技能。

制作LED宠物颈环是为四五年级学生所设计的科学学科项目化学习，它指向的核心概念就是苏教版教材四年级上册第十二课《点亮小灯泡》中的简单电路连接。想要LED宠物颈环能发光，必然会推动学生回顾电路连接的必要材料——电池、导线、灯泡，电路连接的方式——闭合回路。此外在选择安全、轻便的制作材料时，学生又需要回顾四年级上册第十三课《导体和绝缘体》中的检测方法。在学生想要赋予LED颈环更多功能时，如持久、发光的同时发生等，学生又需要回顾四年级上册第十四课《电路暗箱》中所涉及的串联、并联电路。学生在做这个项目的时候，先前学习过的概念与能力被不断地“唤醒”，让学生亲身感受到并学会将自己的生活与所学知识建立有效联结。

在项目的实施过程中，学生当然也会遇到用已有知识不能解决的困难，例如学生会发现LED灯的结构与先前学习的钨丝小灯泡不一样，该怎么连接到电路中呢？这个时候教师可以给予适时的知识补充，可以是一段关于LED灯的阅读资料，可以是一个连接LED灯的动手实验。不同于以往课堂上枯燥的灌输，学生在学习他们真实需要的知识时是充满动力的。

需要注意的是，教师要在设计科学学科项目化学习时回望科学知识，而不是为了回望某个知识而去创设一个项目化学习，两者的因果顺序不能颠倒。学生在项目化学习中是为了用知识，而不是学知识，颠倒了因果顺序则又失去了项目情景的真实性。

项目化学习是有目的、系统的、迭代的、创造的，它开发各种可能的方案，并予以最优化的机会，以满足特定的需求。尊重学生的真实生活，以真实的情景、学生真实创造的作品、学科知识技能的真实运用搭建项目化学习与工程思维的桥梁，这样形成的科学素养才是面向学生未来的。因此在教学设计时，老师切忌以科学知识、操作方法为中心，而是充分预设学生可能出现的真实反应，灵活地指导其思考问题的方法、学习的方法，切忌将项目化学习上成劳技课。

综上所述，项目化学习目前在国内还处于起步阶段，虽然已经累积了不少實践经验，但仍然缺少系统的实施路径和理论模型，同时在实践过程中也产生了许多新的问题，如，怎样选择合适的驱动型任务，对于不同能力层次的学生如何有效指导，如何对学生完成的项目进行评价反馈，等等。我们仍然需要进一步深入实践和研究，形成理论成果，让理论研究与实践运用相辅相成，切忌重实践而轻理论。

（作者单位：南京市樱花小学）