项目式教学应用于初中科学课堂中的策略分析

林辉

  一、设定驱动性问题

设定驱动性问题是项目式教学的核心步骤之一，它要求教师精心设计出既具挑战性又能紧密联系学生日常生活实际的问题，以此作为项目探索的起点，激发初中生们对科学世界的好奇心和深入探究的欲望。以“地球上的生物”这一科学主题为例，一个引人入胜的驱动性问题可能是：“如何设计一个生态友好型的校园花园，既能吸引并维持本地濒危昆虫种群，又能作为学生们学习生物多样性和生态系统平衡的户外实验室？”这样的问题不仅触及了生物学中关于生态系统的知识，如食物链、物种相互作用和生态位的概念，同时也关联到环境保护、可持续发展等社会热点问题，促使学生在解决实际问题的过程中，综合运用生物学、环境科学乃至数学、艺术等多学科的知识。学生需要调查研究本地昆虫种类及其生存需求，考虑植物选择对生态系统的影响，设计合理的布局以促进生物多样性，甚至可能涉及到利用废旧物品制作鸟巢箱或昆虫旅馆，体现了循环经济的理念。在这个过程中，学生不仅要查阅文献资料，进行实地考察，还需要团队合作，进行方案设计、成本预算、实施建造和后续的观察记录。

  二、构建真实情境

在初中科学教育中，构建与学生生活经验紧密相连的真实情境，是将抽象的科学概念转化为生动实践的有效手段，特别是在教授“地球科学”相关知识时，这一策略尤为重要。例如，可以设计一个围绕“城市雨水管理与地下水补给”的项目，引导学生探讨如何解决城市化进程中日益严峻的洪涝灾害和水资源短缺问题。这个项目不仅与学生的日常生活息息相关，还能让他们直接感受到科学知识在解决现实问题中的应用价值。在这个项目中，学生首先需要了解城市的雨水循环、地表径流以及地下水补给的基本原理，随后通过实地考察，收集当地雨水排放、地面渗透能力、下水道系统等数据。在此基础上，他们可以被鼓励设计并模型化一个小区级别的雨水收集与净化系统，该系统旨在减少地表径流，增加雨水的自然渗透，从而补充地下水资源并减轻城市排水系统的压力。设计过程中，学生需要考虑地形、土壤类型、植被覆盖、材料成本等多种因素，这要求他们综合运用地理、物理、化学等多学科的知识。通过模拟真实的决策过程，学生不仅学会了如何分析和解决复杂的环境问题，还学会了如何平衡经济、社会和环境的多重考量。更重要的是，这样的学习经历让学生深刻认识到每个人的行为对地球环境的影响，以及采取积极措施保护和改善环境的重要性，从而培养起他们的环保意识和公民责任感。

  三、整合跨学科知识

在初中科学教学中，整合跨学科知识是提升学生综合素养的重要途径，特别是利用STEAM教育理念，可以极大丰富学习的深度和广度。以“阳光与我们的生活”为主题，设计一个综合项目，不仅能够加深学生对光合作用、能量转换等核心科学概念的理解，还能激发他们运用多学科知识解决实际问题的能力。例如，可以设定一个项目任务，要求学生设计并制作一个集成了太阳能发电、自动灌溉和光照调节功能的智能植物生长箱。在这个项目中，学生首先要从科学角度出发，研究不同植物的生长需求，特别是光合作用对光照强度、时间的需求，以及水分和营养物质的管理。这涉及到了解植物生理学、生态学的基础知识。接着，他们需要运用物理学知识，特别是光学原理，设计能够最大化利用自然光和辅助LED光源的光照系统，确保植物得到适宜的光照条件。同时，引入工程技术，设计并搭建一套基于太阳能供电的自动灌溉系统，这里既需要数学计算来确定太阳能电池板的尺寸和储能需求，又需要工程设计能力来确保系统的稳定性和效率。

项目式教学在初中科学教育中的应用，是顺应教育现代化趋势，促进学生全面发展的有效途径。它不仅能够增强学生的学习动力和兴趣，还能够帮助他们在实践中理解科学原理，培养解决复杂问题的能力，为未来的学习和职业生涯奠定坚实的基础。

（作者单位：浙江省慈溪市庵东初级中学）