融合信息技术的新型教学模式下小学科学项目式活动设计

摘 要：项目式学习是一种基于建构主义的教学和学习方法论，是一个系统化的学习模型，通过参与一系列复杂的任务，来解决真实世界中的问题。项目学习的学习者通过解决参与性强的，与真实世界密切相关的问题来实现深度学习。线上教学的普及丰富了学生的学习方式，坚持以线上学习与线下实践相结合的混合式学习形式来进行项目式学习研究，不仅在过程中培养了学生发现问题、解决问题的能力和创新能力，还有助于提升学生的核心素养。

关键词：小学科学；混合式学习；项目式学习；学科融合；核心素养

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2024）25-0040-04

一、开展混合式学习模式下项目式学习的现状与意义

在我国，“科学素养”最早出现在《现代教学论发展》一书中，该书中把Scientific Literacy翻译成科学素养。当前，我国基础教育正从关注“知识本位”向强调“核心素养”转变。受国家科教兴国战略的影响，小学科学课程教学得到了国家的高度重视，核心素养培养成为小学科学课程教育的核心目标。在此背景下，面向核心素养培养的跨学科课程改革受到国内外教育者的广泛关注并开展了相应的实践探索。项目式学习以学生为中心，鼓励学生对真实情境中的问题进行探究，通过查找资料、实地研究、探究实验等方式解决实际生活中的问题，深入理解知识本质，从而在真实情境中提升学生分析问题、解决问题的能力，发展学生的关键能力，培养学生的核心素养。但目前混合式学习环境下项目式学习的实施也存在一些问题。在混合式学习环境下开展项目式学习的研究较少，部分缺乏考虑技术对项目式学习的支持，混合式学习与项目式学习的结合度不高；部分项目式学习进行时，并没有涉及学科课程的核心知识点，只是针对教材的拓展内容开展项目式学习，未能实现项目式学习与学科核心课程的整合。

二、混合式学习环境对项目式学习的支持

在混合式学习环境下开展项目式学习活动，可以为学生提供更多的情境创设、教学资源及自主学习空间。混合式学习环境支持多种媒体形式，有助于学生融入预先创设的真实问题情境。在网络学习软件或社交媒体中，利用文本、图片、动画、视频、音频、编程等创设逼真且富有探究性的问题。通过实时互动教育平台（如cctalk），教师预设问题（如问卷、谈话等），并利用在线问卷平台实时投票，讨论、收集学生兴趣点和反馈结果，关注学生的前概念。

此外，混合式学习环境也给项目式学习提供了多样化的学习评价方式以及更充分的探索空间。混合式学习环境能有效促进项目组学生同步或异步的交流，教师可以随时在即时通讯软件上发表意见，也可以随手记录学生的学习过程，及时指导和调整教学步骤。学生的作品可以及时传递到网络平台，教师可以及时阅读、指导和评价。每个学习小组的成员也可以互相查看、讨论和评价，最大限度地发挥师生互动、学生与学生互动的作用，扩大交流的范围。

在信息2.0时代，随着互联网对工作学习的深度普及，基于智能环境下的项目式学习可以提高学生学习兴趣，教育形式也更加多样化。学生充分利用网络环境和多媒体，制作最终产品，如定格动画、电子海报、微视频vlog、人工智能作品、项目学习报告、科技发明等。

三、混合式学习环境下多学科融合项目式学习案例

（一）结合实际确定项目主题

“城市与自然之道”统整项目课程源起于联合国可持续发展目标的“地球生物”主题，引领学生聚焦动植物生存智慧及其与自然生态的依存关系，开展关于生命、自然、城市的深度学习。在学习完系列主题课程包括自然与生物、自然与污染、自然与城市规划、自然与城市工程后，学生就课程中学习的内容提出了许多想要探究的问题。学生显露出问题探究意识，教师指导学生筛选出有研究价值和实践意义的问题，并在若干问题中选择和确定一个好的问题，然后再把这个好问题转化成一系列驱动性的问题。

（二）基于驱动性问题确定项目实施形式

驱动性问题是项目式学习启动的关键，项目式学习的驱动性问题应源于实际生活且富有挑战性，能激发学生对项目的持续研究兴趣。驱动性问题应具有开放性、辩证性，不是轻易就能解决的，需要引导学生合作设计研究方案并探究解答问题。在这个过程中，项目式学习活动能将不同科学概念和原理联系在一起。适当使用技术进行探究，制作相应实物产品，从而解决问题。

笔者重构小学科学五年级下册“环境与我们”的教学内容，以“城市与自然之道”统整项目课程为载体展开个性化项目式学习活动，以驱动性问题为核心进行项目任务分析，引导学生经历线上线下双向互动的项目式学习过程，重构教材编排的顺序和重难点，真正实现项目式学习与学科核心课程的整合，培养他们的工程设计能力。

（三）链接教材锚定教学目标

环境教育具有复杂性和综合性。《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课标》）十分重视对学生的环境教育，总目标中提出要“了解科学、技术、社会和环境的关系，具有创新意识、保护环境的意识和社会责任感”，且在原有“三维目标”的基础上新增了“科学、技术、社会与环境”目标。同时，课程内容的四大领域中，生命科学领域、地球与宇宙科学领域、技术与工程领域都有涉及环境教育的内容。《课标》对课程与教学具有指导作用，规定的课程目标和内容标准是学生在该阶段应达到的基本要求。在教学中应该遵照《课标》的要求，考虑学生的全体，关注个体差异做到因材施教。笔者基于五年级科学下册“环境与我们”的学业内容标准，依托自然之道统整项目课程开展个性化的项目式学习探究。

基于混合式学习环境的项目式学习教学目标

（四）围绕项目任务开展探究实践

1. 项目式学习案例一“城市工程之净化空气计划”。“城市工程之净化空气计划”基于五年级科学下册“环境与我们”单元“我们面临的环境问题”“合理利用能源”“分析一个实际的环境问题”等课为主要内容，以“除了自然灾害外，我们地球家园面临着哪些环境问题？空气污染对环境有哪些影响？如何利用城市工程建设来净化空气？”为驱动性问题的项目式学习活动。通过前期的统整项目课程分组课学习、分科课的专业学习，学生运用思维导图分析并整理了各种环境问题的表现及其产生的影响，其中大气污染造成的各种天气问题、环境问题及人类健康问题引起了学生们的重视。如何尽可能地想出更多的办法解决城市空气污染问题，作为小学生能够从哪些方面解决当地空气污染的问题呢。为了明确目标，学生小组团队运用移动平板电脑在文献智库平台、网络搜索平台上搜集关于空气污染如何产生的资料，其中发现工业生产造成的空气污染最为严重。通过线下小组讨论，学生总结了处理工业污染的方法，主要为吸附法和吸收法，但两种方案都有弊端，于是学生们便想通过实验来创造出一个新的处理空气污染的方法。使用口罩制成过滤网，将空气中的尘埃与细菌隔绝，再将净化后的空气排放出来，再吸入空气，再净化并排放，达到循环净化空气的效果。了解了过滤吸附的原理后，学生团队拆卸家用空气净化器，利用扇叶、防尘滤棉自制了简易空气净化器，并用编程软件加以改造。但这种方法不能去除有害气体。那怎么改进才能更好地处理城市社区空气污染、城市工程空气污染？学生将留下新的问题继续探究。

该案例的探究活动有“探究城市空气污染”“探秘空气工业污染”“净化空气工程”三部分，学生需要通过网络搜集城市空气污染大致情况、具体数据，运用思维导图和PPT 制作PBL项目式学习报告书并通过网络分享，最终形成项目作品“城市工程之净化空气计划书”。在此过程中，学生既掌握了教材内容，有效建构了《课标》第十一个核心概念中的“正确认识经济发展和生态环境保护的关系，结合实例，说明人类不合理的开发活动对环境的影响，提出保护环境的建议。参与保护环境的活动”的内容要求、科学观念，又通过项目活动的探究，有效提升了信息素养、问题解决能力以及协作学习能力。

2.项目式学习案例二“社区水质量研究”。“社区水质量研究”是基于五年级科学下册“环境与我们”单元“我们面临的环境问题”“珍惜水资源”“合理利用能源”“分析一个实际的环境问题”等课为主要内容，以“家居自来水是怎么来的”“家居水如果污染对人体的危害”“如何调查研究社区家居水质量情况”为驱动性问题，在混合式学习环境下基于大单元开展的项目式学习。学生团队确定了驱动性问题和小问题群后，利用Excel、滴答清单App制定了项目分工任务驱动和计划日程表。利用网络文献智库，搜集自来水厂的处理过程，包括深圳的水库水源、社区供水流程、水源污染等知识，线下前往附近西丽水厂对自来水的处理过程进行实地考察，并向专业人士请教水质量检测的有关知识。了解了水厂处理水质的过程，那家居水质量如何检测呢？学生们线上通过反复观看教师提供的线上微课资源，进行实际观察研究和实验探究—自然污水和家居水TDS值测试。最后通过对实验数据进行分析，得出探究结论。为更好地展现这一实验过程，学生将实践活动、实验探究片段制作成微视频、思维导图、电子海报，呈现本项目式学习活动的成果与过程。

四、结语

如何在混合式学习环境下有效培养学生的核心素养，促进信息技术在课程学习和深度学习中有效推进，借助信息技术工具促进多学科间、大单元内统整融合，帮助学生习得面向未来的能力，是本文研究的着重点。混合式学习环境下开展项目式学习，依托项目有效整合大单元内教学内容，科学建构学科大概念，让学习更多地在非正式环境下发生，以直观的方式丰富学生的学习体验，提高学生课堂教学的参与度，有效增强学生的自主学习能力，帮助他们构建学习共同体，实现线上线下混融教学。

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