小学科学教育中的项目式学习初探

随着新一轮基础教育课程改革的深入开展，课程的育人价值正从关注“培养什么人”到关注“怎样培养人”。新课标指出：“科学教育要面向全体学生，要面向学生的终身发展和社会发展需要。要让学生学会学习、学会思考、学会做事、学会合作、学会生存，使他们具有适应个人、社会和现代发展需要的必备品格和关键能力。”项目式学习作为一种学习方式，它不仅能够培养学生的综合素质和实践能力，而且能够激发学生对科学的兴趣。

1 项目式学习的内涵、概念及意义

项目式学习（Project-Based Learning）是指以问题为导向，以学生为中心，学生围绕着一个或多个真实情境中的问题展开探究、解决问题的过程，从而实现对知识的掌握、技能的训练、方法的掌握和价值观的培养。项目式学习是一种基于真实情境和问题的学习方式，强调学生在真实情境中自主设计并完成项目，强调学生对所学知识进行分析、综合、运用。项目式学习不是对传统教学方式的简单替代，而是对传统教学方式进行变革和创新，将课程内容与社会生活联系起来，让学生在解决问题的过程中掌握知识、技能、方法和态度。因此，在小学科学教育中开展项目式学习，应充分考虑项目式学习与学科教学间的融合。

项目式学习是以项目为载体，以问题为导向，学生通过自主探究、合作交流和实践体验等方式，以解决真实问题为主要学习内容，以学生获得知识、技能和情感态度价值观的发展为核心目标，通过学生的自主学习、独立思考、实践探究和交流合作等方式来获得知识和情感态度价值观。科学课程中的项目式学习是以学生为中心的科学教育，是基于真实问题、强调学生体验和实践的探究式学习方式，其目标是让学生学会主动学习，并将知识转化为技能，形成良好的科学素养。科学教师可以尝试以项目式学习的方式开展小学科学课程教学，通过设计具有挑战性和探索性的问题，让学生自主探究、解决问题，并在解决问题的过程中建构知识、提高技能。它能够使学生积极主动地参与到学习活动之中，使他们真正成为学习的主人。学生通过解决问题来获取知识与技能，不仅能够提高学生解决问题的能力，而且能够培养学生的团队合作意识和创新意识。

2 项目式学习的教学策略与典型案例

在小学科学教育中开展项目式学习，既是科学课程的本质要求，也是小学科学课堂教学的改革方向。项目式学习不仅能够提高学生的学习兴趣，为学生提供一个良好的思考、合作、交流平台，在这个平台上，学生可以充分发挥自己的创造力，在实践中不断地发现问题、解决问题；项目式学习还能够促进教师教学方式的变革，能促进师生关系的变革。因此，应积极将其引入课堂教学之中。通过近几年的探索与实践，笔者发现在小学科学教育中开展项目式学习，需要教师把握好教学目标、教学内容和教学方法三个方面。教师要从学生实际出发，根据学生特点选择合适的教学策略来开展项目式学习。参考相关理论再结合教师个案，对项目式教学中的关键策略进行梳理和分析，科学教学中项目式教学大致可以经历以下环节。

（1）问题驱动学习

核心概念的获得来源于对问题的认识和解决的过程，通过营造真实或模拟的情境让学生产生浓厚的学习兴趣或认知冲突，提出驱动性问题。

（2）回顾与建构

让学生回顾以往所学知识或已有经验，通过多种方式探究收集相关背景信息，探索问题和已有经验、将要学习的核心知识间的联系。

（3）组建项目团队

统筹考虑学生的水平差异、兴趣特点等因素组成项目团队；明确分工，讨论设计草图和制作模型，形成探索问题解决的路径和初步成果。

（4）实施与评价

教师要逐步地引导学生开展项目式教学活动；项目团队既要接受同伴、教师或外部专家的建议与评价，也要对他人的成果进行评价，综合各方面的建议、修订成果。

（5）展示与汇报

组织开展作品展示、成果汇报，组内、组间开展互评；项目团队借助成果展示进行知识、技能和情感态度的总结。

（6）反思与迁移

反思项目式教学中的目标达成情况，接受总结性评价，并分享在类似的新情境中的迁移与运用。

在项目式学习中，学生将对知识进行探究、分析和归纳，而这些内容又需要学生之间相互合作才能完成。因此，教师要善于创设合作机会，让学生在合作中学习、在合作中成长。例如，在进行“做一个保温杯”的项目式学习时，教师可先让学生自主收集材料并设计方案。接着，教师提出“小组内进行分工合作，每组推荐一位组长，负责协调各组的进度，并及时向教师汇报各组的进展情况”的要求。最后，在教师的引导下学生进行“小组内分工合作、共同努力”的项目式学习。在这样的过程中，学生学会了如何与同伴进行交流与合作、如何解决问题和如何处理人际关系等。在开展项目式学习活动中，教师应鼓励学生进行自主探究与合作交流。教师要善于利用小组讨论、自主学习、合作交流等教学策略，让学生在轻松愉快的氛围中对知识进行学习和探究。

《交通信号灯》这节课就是在项目式学习理念指导下设计的，这课的设计背景是基于教科版科学四年级下册第二单元《电路》的拓展课。四年级学生动手能力强，愿意与同学之间进行合作，通过一个单元的学习，学生已经构建了电路的概念，基本掌握了怎样连接一个简单的电路，安装串联与并联电路以及用开关来控制电路的通与断的知识。以设计一个交通信号灯为工程任务，明确安装行车信号灯和人行道的信号灯的要求，学生需要综合考虑到行车信号与人行道的信号同步性，而且在制作交通信号灯的过程中需要融合的美术学科，构思设计、电路图的绘制，学生都有一定的基础。因此将这课设计为一节项目式学习内容，通过小组合作的方式进行工程设计活动，在活动中驱动学生应用单元知识进行工程设计活动，突出体现技术与工程领域目标中“工程的关键是设计”的要求，通过实践活动，培养学生解决“技术与工程实践”问题的能力。

在科学教育中开展项目式学习是提高课堂教学质量、培养学生综合素质与实践能力的有效途径，如《光的反射》一课，在探究光的反射原理时，孩子们自己想办法照亮阴影里的物体。这时我看到孩子们有的拿出小镜子，有的用到他的水晶板，还有的找出他书包里的塑封的卷子，在努力寻找照亮阴影里的物体的途径，他们是主动地、自觉地投入到设计和实验中，当他们看到通过自己的努力真的照亮了那个目标物体时，那份喜悦自然地流露在脸上。又如在教学三年级第三单元《我们周围的材料》的第二课《哪种材料硬》这一课时，在学生面对无法用触摸直接比较材料软硬有什么好的办法时，让学生打开思路，孩子们说出了5种方法即剪刀剪、小刀划、钉子扎、重物砸和材料之间的互相刻画。在修改完善方案的环节中，学生能自己补充实验中的注意事项如力度一样、注意安全等。还有在《比较水的多少》一课中设计实验时，学生对三瓶水的多少有了一个初步的猜测，适时地提出问题：“用什么方法能证实你们的猜测呢？”鼓励学生先在小组内讨论，再进行小组间的交流。讨论的时候采取各组分别派代表到前面交流，这样把权利交还给学生，跳开教师这样一个中心位置，利用学生自行讨论、补充，从而给学生营造出一个轻松的科学氛围。此时不论学生提出什么样的方法，只要能说出道理，自圆其说就证明学生是真的在参与活动。对于学生提出的方法，教师可以按照水的特征给予归类。比如：比轻重（根据水有重量）、比液面（水在相同的容器中会有同样的液面高度）、比流速（水可以流动）等，使学生对水的认知从概念转化到应用层面，虽然他们的想法有时还不够成熟，但此时孩子们的思维是活跃的。

项目式学习的典型案例：

【案例一】

项目主题：探索植物的传播方式

项目描述：

在这个项目中，学生将通过观察和实地调研，探索植物的不同传播方式，了解植物繁殖的过程和机制，同时培养他们的观察和分析能力。

项目步骤：

项目启动：教师向学生介绍植物的繁殖方式，并引导学生思考为什么植物需要繁殖。

团队合作：学生分成小组，每个小组选择一个感兴趣的植物，共同讨论并制定调研方案，包括所需材料、观察点等。

实地调研：学生到校园或附近的公园等地进行实地调研，观察不同植物的繁殖结构和方式，如种子散布、根茎蔓延等。

数据收集与分析：学生记录观察到的现象，并收集相关的数据，如植物特征、果实种类等，通过分析数据总结不同植物的传播方式。

成果展示：学生将调研结果以海报、展板或口头报告的形式展示给全班同学，分享自己的观察和发现。

项目效果：

通过这个项目，学生可以亲自观察和研究植物的繁殖方式，了解植物生命周期和繁殖的基本原理。同时，学生在项目中也锻炼了观察、数据收集和分析的能力，培养了科学探究精神，这样的项目式学习活动有助于激发学生对科学的兴趣，并促进他们的综合素质发展。

【案例二】

项目主题：设计和制作太阳能热水器

项目描述：

在这个项目中，学生将通过设计和制作太阳能热水器，了解太阳能的利用原理和可持续能源的重要性，同时培养他们的动手能力和创新思维。

项目步骤：

项目启动：教师向学生介绍太阳能的利用和重要性，并引导学生思考如何设计一个简单的太阳能热水器。

团队合作：学生分成小组，共同讨论并制定太阳能热水器的设计方案，包括所需材料、结构等。

材料准备：学生收集制作太阳能热水器所需的材料，如黑色塑料管、玻璃罩等，并准备制作工具。

制作过程：学生按照设计方案，使用黑色塑料管制作吸热器，将其与水箱结合，并用玻璃罩覆盖以增加保温效果。

实验测试：学生将制作好的太阳能热水器放置在阳光充足的地方，观察并记录水的温度变化，验证其是否能够利用太阳能进行加热。

数据收集与分析：学生收集实验数据，分析太阳能热水器的工作原理，以及不同条件下的加热效果。

成果展示：学生将制作过程、实验结果以及总结的知识以海报、展板或口头报告的形式展示给全班同学。

项目效果：

通过这个项目，学生可以亲自设计和制作太阳能热水器，并通过实验验证其加热效果，从而深入理解太阳能的利用原理和可持续能源的重要性。同时，学生在项目中也锻炼了团队合作、实践能力和解决问题的能力。这样的项目式学习活动有助于激发学生对科学和可持续发展的兴趣，并促进他们的创新思维和综合素质发展。

3 项目式学习面临的挑战与解决策略

项目式学习在实施过程中可能面临一些挑战，包括资源和时间限制、教师培训与支持以及评价体系建设。下面是针对这些挑战的解决策略。

3.1 资源和时间限制

项目式学习可能需要更多的资源和时间来设CIjF9e5d7Wh5jAexEGOMHA==计和实施，这对于学校和教师来说可能是一个挑战。解决策略包括：

（1）合理规划项目时间。根据课程进度和学生能力，合理分配项目的时间，避免时间过长或过短。

（2）利用现有资源。充分利用学校和社区的资源，如图书馆、实验室、公共设施等，为项目提供必要的支持。

（3）寻找合作伙伴。与其他学校、社区组织或专业人士合作，共享资源和经验。

3.2 教师培训与支持

项目式学习需要教师具备相关的知识和技能，但教师可能需要接受培训和获得支持才能有效地实施。解决策略包括以下方面。

（1）提供专业培训。学校或教育机构可以组织专门的培训，帮助教师了解项目式学习的理念、方法和实施策略。

建立专业学习社区。教师可以参与专业学习社区，与其他教师交流和分享项目经验，互相支持和学习。

（2）提供指导和反馈。学校管理层和教育专家可以定期提供指导和反馈，帮助教师改进项目设计和实施。

3.3 评价体系建设

传统的评价体系可能无法很好地评估项目式学习的成果和学生表现，因此需要建立相应的评价体系。解决策略包括以下方面。

（1）设计多元化评价方式。采用多种评价方式，包括观察记录、成果展示、学生自评和同行评价等，以全面评估学生的学习成果和能力发展。

（2）确定明确的评价标准。与学生共同确定项目评价的标准和指标，使评价更加公正和透明。

（3）引入反思和自我评价。鼓励学生在项目结束后进行反思和自我评价，帮助他们认识到自身的学习成长和改进方向。

通过有效应对这些挑战，学校和教师可以更好地实施项目式学习，提供更有意义和有效果的学习体验。

4 结语

总之，在小学科学教育中开展项目式学习能够提高学生对科学知识的学习兴趣和动手能力，同时也能有效培养学生的创新精神和实践能力。当然在开展项目式学习时还需要注意一些问题，比如如何选择合适的科学项目、如何引导学生有效合作、如何评估教学效果等。只有将这些问题都解决好了，才能让项目式学习真正成为促进学生发展的有效手段。

（作者单位：哈尔滨市经纬小学校）