以项目式学习提升学生探究能力

蒋亿

〔摘    要〕  小学科学课程以培养学生核心素养为基本导向，以发展学生科学探究能力为关键目标。随着新课程改革的深化，基于学生科学探究能力发展的项目式学习活动，成为诸多一线小学科学教师亟待研究的热点课题。通过项目式学习可以有效打破传统科学教学知识本位、理实分离的桎梏，促使学生在亲历项目实践的过程中，实现真实学习。为此，现简要探讨项目式学习应用于小学科学课程的必要意义，并立足教学实际和学生个性需求，探索小学科学项目式学习的建构路径，以期打造科学教育新样态，助力学生科学探究能力可视化提升。

〔关键词〕  小学科学；项目式学习；探究能力

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  04    033-035

长期以来，唯分数、唯知识、唯升学率的应试教育模式遮蔽了教育本质，已不符合当前素质育人要求，培养学生核心素养成为各科教育的根本导向。在小学科学教学中，科学探究能力是构成学科素养的关键要素，发展学生科学探究能力，依托常规碎片化、割裂式教学难显实效。因此，教师必须积极认识项目式学习的应用意义，注重从生活中挖掘科学项目的构建契机，灵活进行知识支架整合，以学生为主体、以学习为中心，促使学生在有趣、有序、有料的项目实践中，发现科学探究的魅力，获得科学探究能力的可视化提升。

一、项目式学习应用于小学科学课程的意义

（一）项目式学习的内涵

项目式学习又称为“项目化教学”，是一种以教师为引导、以学生为主体、以具体项目任务为导向的实践性、综合性教学模式。在科学项目式学习中，教师依托课程标准、教材资料、生活问题等要素，结合学生当前认知水平和操作能力，设计一种适切的科学探究项目，为学生创建一种或多种学习任务，让其通过自主、合作、探究的方式，深入项目情境，在情境实践中发现问题、分析问题、解决问题，体验科学探究的乐趣，并基于深度理解交出完美的任务答卷，最终获得科学探究能力的发展。

（二）项目式学习的价值

项目式学习区别于常规学习，是一种基于真实情境体验和真实问题解决的实践性学习活动。项目式学习更加强调学以致用、灵活迁移，充分突出了以学生为主体、以学生学习为中心的素质育人理念，具有特殊的实用价值。具体而言，首先，项目式学习是一种具有“跨界”色彩的综合性学习活动，能够将各学科知识串联到一起，生成探究任务，促进学生跨界学习与思考，并善于運用综合知识解决现实问题。项目式学习模式符合《义务教育科学课程标准》提出的“开展主题化、项目式学习等综合性教学活动”这一理念，是体现教学改革的有力尝试。其次，项目式学习中的任务和问题颇具挑战性，较为考验学生高阶科学思维，利于促进学生进入深度学习，从本质上发现和悟透科学知识内涵。这对于发展学生科学综合素养大有裨益。同时，项目式学习主张学生合作探究，为学生多维互动和思维碰撞提供了机会与条件。在合作学习中，学生积极性更高、表现欲更强，科学探究的主观能动性获得有效强化。合作过程容易迸溅更多智慧的火花，并且可以促进学生与同伴互相取长补短，不断完善自我，实现科学探究能力的提升。

二、以项目式学习提升学生科学探究能力

（一）研读教材，链接生活，生成项目主题

以项目式学习活动锻炼学生科学探究能力，首要任务便是提炼具有探究价值的学习项目。学习项目的创生需要教师认真研读教材，明晰单元知识结构，并将单元知识与生活情境相链接，立足教材、突破教材，从而提炼出有趣味、有操作、有深度、有启发的项目主题。例如，执教三年级小学科学“空气”单元后，教师聚焦“物质的结构与性质”核心概念和“物质与能量”跨学科概念，确定“空气大军卫国土”项目主题。项目中关于空气的探究热点主要有三类：一类是探究空气占据空间的科学知识，由此衍生项目任务为“制作气水枪”；二类是探究压缩空气的科学知识，由此衍生项目任务为“制作气弓箭”；三类是探究热空气上升、空气流动产生风等知识，由此衍生项目任务为“制作气垫船”。整个项目主题背景为制作空气武器和载具，保卫祖国，富含爱国主义情怀，而且三个项目任务由易到难，螺旋递进，一层层揭开了空气科学应用的神秘面纱，让学生了解到生活中很多现象都是空气作用下的产物。

（二）立足主题，明确任务，激发探究热情

由于“空气大军卫国土”科学探究项目衍生的三类任务侧重点不同，教师在教学伊始便要以多媒体呈现任务内容，并通过问题启发学生思考，为其接下来的实践操作奠定理论基础，以此促成理论与实践结合，让整个项目流程更为平滑顺畅。

1.制作气水枪

该任务用到了“空气可以占据空间”这一科学原理，并且在一定外力作用下可以占据水的空间。基于此，教师提供给学生材料支持，让学生利用“空气占据空间”这一原理制作一个空气挤走水的装置。在制作过程中，让学生独立思考空气占据空间的特性，并探究装置成功的条件，最终把该装置命名为“气水枪”。在完成任务前，教师可以带领学生做一项悬疑实验：将乒乓球丢到水里后会漂起来，并且会随着水面上下起伏，但是如果杯子扣着乒乓球按到水里，会发现乒乓球在杯子底部没有漂起来。让学生尝试分析解释实验现象，得出“空气占据空间，将水挡在外面”这一结论，并让学生在此认知基础上开启气水枪的制作。

2.制作气弓箭

制作气弓箭相较于制作气水枪会稍有难度。任务设计指向核心知识的深度理解，即对“空气性质”的深度理解。在理论讲授中，“空气压缩弹性与分子间隙有关”这一知识点比较微观，依学生当前的认识水平较难理解，而如果把压缩空气的效果放大，形成可视的震撼效果，无疑可以帮助学生探究空气压缩本质。因此，教师设计“制作气弓箭”这一任务，以纸为材料，由箭头、箭筒、尾翼组成，气弓箭被压缩空气弹开后竟然可以发射打靶，产生了深入靶心的震撼视觉效果，可引发学生浓厚的探究热情。在该任务落实前，教师先要让学生思考如下问题：若要让气弓箭射得更远，箭体制作需要满足哪些条件？什么因素影响空气压缩动力的大小？气弓箭制作前，可以先以注射器发射橘子皮做实验，让学生解决思维疑惑，产生更具创意的制作思路。

3.制作气垫船

制作气垫船涉及的空气知识更多、更广，所以任务难度也更大，这也是任务放至最后让学生落实的原因。同样，教师先为学生讲述原理：气垫船就是利用空气产生风，再利用风作动力的行驶装置。项目涉及气垫船制作比较简易，其储能装置为气球，气球里的空气外放流动产生风，风作为动力让船滑行。制作开始前，教师可以先带领学生做一个热气球上升的小实验，初步让学生感知空气流动的作用。然后出示气垫船模型，让学生观察实物结构，并提炼模型关键部分功能，通过材料制作模仿实现。制作完成后，学生通过气垫船感受空气流动会更为直观和有趣。

（三）基于任务，合作探究，突出学生主体

在明确三级项目任务后，接下来就到了学生实践操作的阶段。三年级学生已具备独立探究的能力，所以教师让学生采取小组合作的探究方式最为恰当：一方面教师可以拥有更多时间对学生进行针对性指导，提高课堂释疑解惑效率；另一方面学生在合作氛围中，更具激情和表现欲，同时也能够锻炼学生良好合作意识与品质。

1.合理分组

分组是一门学问，科学的分组方式，既能让学生凝聚合力，提高小组探究效率，又能照顾每一位学生学习感受，满足其最近发展区需求。一般可设4～6人一组，具体根据现实空间、材料情况而定。组内要异质，组间要同质，即同一小组内既要囊括各层次水平的学生，又要保证组间探究力趋于平衡。要实现此种分组建构，需要教师通过长期观察和评测，精准掌握每一位学生的学情，了解不同学生的优势和短板，从成绩、性格、执行力、创新力等方面，综合考量学生特征，实现组内成员的优势互补。

2.材料投放

本项目中的三类任务制作要求不同，所需材料也不同，而且每一类项目都具有较强的创新性和变式性，学校显然无法将所有材料备齐。这就需要遵循就地取材的原则，让学生课下准备一些可以轻松获取的材料。比如，在制作气水枪的任务中，大致需要如下材料：塑料瓶、吸管、美工刀、剪刀、热熔胶枪、焊烙铁、桌垫、插板、黏土等。像塑料瓶、吸管、桌垫、黏土等材料，完全可以各组自备。又如，制作气弓箭的任务大致需要如下材料：发射器、气弓箭材料纸、卷箭筒PVC圆管、双面胶、透明胶、美工刀、剪刀、箭靶等。发射器和箭靶，目前学生较难制作，所以由教师准备，而制作气弓箭体的材料则完全可以让小组自备，同时还可以根据DIY来准备材料，增加气弓箭设计创意。总之，在材料准备方面，教师不必一揽包干，多给学生搜集材料的机会，培养其生活取材和废物再利用的科学环保意识。

3.教师指导

在各组完成任务的过程中，教师要认真发挥干预指导作用：一是指导学生逐渐掌握各类工具的使用方法。像热熔胶枪、焊烙铁等工具的使用，最好由教师亲自操作，以避免发生不可控危险。二是维持好现场秩序。由于项目环境和氛围比较开放，而小学生又活泼好动，所以很容易发生秩序混乱的现象，这在一定程度上会带来安全隐患。教师在指挥课堂秩序的同时，还要让各小组长发挥约束作用，并合理分工，让项目井然有序地推进。三是善用启发的方式帮助学生解决操作问题。不要直接告知做法，让学生在明白错因或原理的情况下，再尝试操作，更能锻炼其科学探究能力。

4.比赛评价

项目成效的最终评定体现于“用”上，气水枪、气弓箭、气垫船制作完成后，不能徒有其表，真正可以派上用场才算是合格的项目。基于此，教师可以组织各组在完成作品后开展“气水枪威力赛”“气弓箭打靶赛”“气墊船航距赛”，以赛代评，延伸项目乐趣的同时，检验学生项目成果，让学生在用成品比赛的过程中发现更多制作问题，通过解决这些问题，可以进一步促进学生科学探究能力的发展。

三、结语

综上所述，项目式学习是推进小学科学课程改革，促进学生核心素养发展的有效教学途径。教师需充分认识项目式学习的内涵价值，善于结合教材、生活来创设项目主题，衍生项目任务，并引导学生在自主、合作探究的过程中，深化思维、强化操作，不断发现问题、分析问题、解决问题，最终实现科学探究能力的可视化提升。

参考文献

[1]吴天磊.小学科学项目化学习活动的设计与实践[J].教育界，2023（21）：53-55.

[2]张芳.核心素养视域下小学科学项目式学习研究[J].江西教育，2023（27）：82-83