小学科学是一门体现科学本质的综合性基础课程,强调学生亲身体验,通过探究实践获得经验和知识。项目式学习以驱动型问题为引导,注重实践探究和技能发展,强调让学生经历真实的学习,启发他们的心智。项目式学习理念下的小学科学单元教学(以下简称“单元项目式教学”)更具有系统性、实践性,能打破传统教学“重知识,轻实践”的局面。
一、单元项目式教学的意义
1.有利于走向“以学为中心”的课堂
小学科学是一门与科学、技术、社会紧密联系的学科,具有很强的探究性、实践性和创造性。在教学过程中,学生参与的深度与广度直接影响着课堂教学的效果。项目式学习以儿童立场创设真实情境,用驱动性任务激发他们的学习兴趣,更注重让他们通过科学的探究方法进行实践,引导他们进行自主探究。根据相关学者对常规教学和项目式学习进行的对比研究,结合对当下单元项目式教学开展的调查研究分析,可以从教学目标、教学方式、学习内容、学生参与度、信息传递、结果评价等方面对两者进行比较(见表1)。
由表1可以看出,相对于常规教学,单元项目式教学具有更大的优势,它以学生为主体,更注重促进他们学习能力、创新能力的发展,由“以教师的教为中心”向“以学生的学为中心” 转变,对其核心素养的培养有着重要作用。
2.有利于促进学生综合能力的发展
单元项目式教学更注重培养学生的综合能力,促进他们深度学习、自主合作。在项目式学习中,学生有充足的时间围绕问题自主学习,独立收集材料,寻找解决问题的办法,然后在小组合作中吸取经验,优化自己的想法。如此,学生的批判性思维能力和创造性思维能力可以螺旋式上升,从而提升综合能力。
二、单元项目式教学的策略
1.分析单元教学内容,重组项目结构
小学科学教材内容分为物质的结构与性质、工程设计与物化等13个核心概念,每个核心概念又被分解成若干学习内容,绝大多数教学内容与学生的实际生活紧密联系,教师通过优化设计,可以提炼出有价值的项目化学习内容。在设计单元项目式教学时,教师可拆解原单元内容、整合新单元内容、重构项目化单元(如图1):先将原本的单元内容进行拆解,通过提炼关键概念和融合学习活动的方式进行统整,从而达到整合新单元内容的目的,然后以项目式学习的方式对统整的内容进行编排与充实,达到重构项目化单元的目的,最后经过教学的实践与反思后,不断完善与修改,如此反复,最终设计出适合学生探究的项目。下面以三年级“天气”单元为例来说明。
首先,教师要分析单元的教学目标与内容安排。原本的单元结构是按照《我们关心天气》《认识气温计》《测量气温》《测量降水量》《观测风》《观察云》《整理我们的天气日历》《天气预报是怎样制作出来的》进行设置的。教师基于核心要素提炼并罗列每节课的主要内容,发现这8课可分为三个阶段:第一阶段是了解各种各样的天气,第二阶段是观察研究天气的特征,第三阶段是记录和整理一个月的天气数据。这样就实现了对原单元内容的拆解。
然后,教师将拆解的单元内容进行编排与充实,达到重构项目化单元的目的。教师布置“学校广播室招收小小天气预报员”的驱动性任务,激发学生通过该单元项目化学习来考取“小小天气预报员”资格证,并将“了解天气预报的制作过程”的学习任务前置,驱动他们研究各种气象要素,从而完成对本单元的学习。经过重构的项目化单元内容为“天气预报知多少”“天气与天气日历”“气温与气温计”“降水量与雨量器”“风与风向标”“识别云图”“天气预报我来报”七个版块。
最后,教师适当融合其他学科展开教学。比如在探究“降水量与雨量器”时,很多学生对于降水量等级标准的理解是比较模糊的,他们在学习时常常通过背诵数值来记住降水等级,并没有真正感受到降水多少对于日常生活的影响。这时,教师可以引入数学课中关于“立方米”的学习,引导学生计算不同等级的降水,将一所学校、一个乡镇乃至一个区市的总降水与湖泊、河流的蒸发对比,从而理解降水的重要作用。同时,教师要注重教材内容的整合,与“水”“空气”单元的目标相互联系,从而完成单元项目化的整体设计。例如,教师引导学生说出水、冰、水蒸气的状态和体积等方面的区别,观察并描述水结冰的现象,或让学生观察并描述空气受热上升的现象,继而探究风的成因。在实施单元项目式教学的过程中,教师要不断反思与修改,使得教学有的放矢,提高教学效果,形成良性循环。
2.遵循项目式学习原则,指导学生解决问题
项目式学习强调创建真实情境,产生贯穿于整个学习过程的驱动性问题,注重学生对问题的解决和学习成果的展现,鼓励他们开展持续的探究活动。教师要善于结合项目式学习的原则,实施单元项目式教学(如图2)。
以四年级“声音”单元为例,教师根据本单元的教学目标开发“DIY乐器演奏会”项目。
首先,教师基于真实的情境,以学校艺术节为项目背景,提出驱动性问题“如何自制乐器”,学生需要了解声音音高与音量变化的规律,掌握如何控制声音的音高与音量变化等相关技能,而这一关键要素与原教材中的单元重难点相吻合,以项目化的方式引出问题能激发学生的探究兴趣。
接着,教师指导学生组建学习团队,引导他们通过头脑风暴的方式将“自制乐器”这个大而复杂的工程任务分解成若干个可解决的子任务。学生可自主挑选探究的主题,明确探究任务及预期的目标,根据需要探究的子任务依次制订探究计划,如“声音是如何产生的”“如何利用橡皮筋制作琴弦”等,讨论并安排探究进程。教师则要调控学生制订的计划是有效的,是符合单元教学要求的。
然后,在教师的帮助下,学生开展主题探究,完成相应知识点的学习,他们通过实验探究学会知识的应用,利用思维导图、学习单等方式记录研究过程。该环节是整个单元项目式教学的重心,教师要全面了解各小组的学习情况,进行适当辅导。
最后,学生根据作品的设计、材料的选择等收集、分析资料,完成DIY乐器,并汇报学习过程以及任务完成情况,通过DIY乐器演奏会展示小组合作成果。通过多种评价方式激励学生,让他们对小组方案和作品提出修改建议,对知识点进行查漏补缺,最终实现对整个项目的完善和延伸。
3.实施多元化评价机制,提升学生的学习力
多元化评价机制重视激励和改进功能,注重学生个体的进步和全面发展。在当下的小学科学常态教学中,评价的方式往往比较单一,多以课堂上教师评价和期末考试为主,而单元项目式教学关注学生能否自我评价、评价他人和接受他人的评价。多元化的评价机制不仅表现为评价对象的开放性,还表现为评价内容的多样化。教师依据学生多方面的综合能力进行量化评价,如解决问题的能力、合作与沟通的能力、动手与创新的能力等。评价要贯穿于整个学习过程,丰富的评价机制能让学生正确认识到自己在学习态度和方法等方面存在的问题,并积极改正,从而提升学习力,收获学习的喜悦。为了教学评价能更科学、更合理,教师可根据单元项目式教学要点,设计较为普适的评价表(见表2),针对具体的项目还可进一步细化。
综上所述,单元项目式教学具有可行性与必要性,以上提出的三条策略与教学实际紧密联系,有针对性地提出了单元项目式教学的路径。长期坚持单元项目式教学能更好地培养学生的科学思维和科学探究能力,促进他们科学素养的发展和综合能力的提升。
(作者单位:江苏省张家港市实验小学)
参考文献
[1]白雪飘.项目教学法在初中地理教学中的案例设计研究[D].重庆:重庆师范大学,2019.
[2]刘明.对小学科学PBL项目式教学的研究——以《八音盒》教学为例[J].河南教育,2022(02).