项目化学习在小学科学教学中的应用探析

摘要：项目化学习是以学生为中心的一种教学模式，其通过问题驱动，促使学生主动探究、合作学习，理论基础包括教育心理学、建构主义学习理论和探究式学习理论。项目化学习应用于小学科学教学中，有助于学生深化对知识的理解，提升实践与创新能力、团队协作与沟通能力、信息素养，并构建知识体系。文章以“信息的交流传播”项目案例，从项目选择、目标明确、计划分工、实施探究和成果展示等方面，探究项目化学习在小学科学教学中的应用策略，以此为小学科学教学提供方法借鉴。

关键词：项目化学习；小学科学；教育心理学；建构主义学习理论；探究式学习理论

中图分类号：G623.6文献标志码：A文章编号：1008-3561（2024）35-0117-04

基金项目：本文系福建省中青年教师教育科研项目（基础教育研究专项）“基于项目化学习的小学科学教学模式设计与实施研究”（项目编号：JSZJ23157，福建教育学院资助）研究成果

在学科教学中，项目化学习作为一种创新的教学模式，受到越来越多的教育工作者和研究者关注。其以学生为中心，注重实践探索，以将学习内容与实际问题相结合的方式，鼓励学生主动探索知识，积极解决问题，使学生在这一过程中提高实践能力，形成创新思维[1]。项目化学习应用于小学科学教学中，有助于激发学生对科学知识的学习兴趣，培养其科学素养和探究精神。

一、项目化学习的理论基础

项目化学习（Project-Based Learning，即PBL）是一种以学生为中心、以项目为载体的教学模式。其强调通过真实世界的问题或任务，引导学生探究、实践、合作，以实现对知识的获取、应用与创新。项目化学习的理论基础主要包括教育心理学、建构主义学习理论和探究式学习理论。这些理论为项目化学习在小学科学教学中的应用提供了重要支持。

1.教育心理学

教育心理学可为项目化学习提供学习动机和学习过程的理解。根据教育心理学的观点，学生的学习动机主要来源于内部需求和对学习内容的兴趣[2]。项目化学习可通过设计贴近学生生活、激发学生好奇心的项目任务，有效提升学生的学习参与度。

2.建构主义学习理论

建构主义学习理论是项目化学习的核心理论基础之一。该理论认为，学习是一个主动构建知识体系的过程，学习者通过与环境的互动，不断将新知识纳入已有的认知结构中[3]。在项目化学习中，学生可通过参与实际项目、与同伴和教师互动，构建个性化的知识体系。

3.探究式学习理论

探究式学习理论强调学习是一个主动探究的过程，即学生通过观察、实验、分析和解决问题来获取知识[4]。在项目化学习中，学生被置于真实的探究环境中，通过提出问题、设计实验、收集数据和分析结果等，获取并应用知识。这种学习方式不仅有助于培养学生的科学探究能力，还有助于激发其创新思维，提升其实践能力。

二、项目化学习在小学科学教学中的应用意义

1.强化学生对科学知识的理解

青少年学生的抽象性思维尚在发展中，项目化学习可通过具体的操作和实践活动，使学生结合具体的感性经验认识、理解抽象的科学概念[5]。例如，在学习“植物生长”方面知识时，学生可通过种植豆芽项目中的观察和记录植物生长活动，直观理解植物生长所需的条件和变化过程。这种方法可使复杂的科学概念变得简单易懂，符合青少年学生的认知特点。

2.培养学生的实践与创新能力

小学科学学科以培养学生的基本科学探究能力为重点。项目化学习可通过设计适合学生认知水平的探究活动，如简单的实验设计、观察记录和数据分析等，培养学生的科学探究能力[6]。例如，在“天气观察”项目中，学生可使用简单的工具测量和记录每日温度、湿度等数据，并尝试分析天气变化规律。这样的探究活动不仅可让学生掌握基本的科学方法，还有助于培养学生的观察力和初步分析能力。

3.增强学生的团队协作与沟通能力

小学阶段是培养学生基本社交能力的关键时期，而项目化学习可为学生提供大量合作学习机会。在科学项目中，学生要与同伴合作完成任务，如共同设计简单实验、分工收集数据，或共同制订小组合作计划、分配任务、分享资源、讨论问题。这种合作方式不仅有助于学生之间相互学习、取长补短，还有助于提高其沟通能力和团队协作能力。例如，在“校园植物调查”项目中，学生可在分组调查学校常见植物、共同制作植物图鉴过程中，提升观察能力、分析能力、团队合作能力。

4.提高学生的信息素养

在信息时代，信息素养是个人必备的基本素养。在小学科学教学中，应用项目化学习，引导学生收集信息、整理信息、分析信息，完成各种项目任务，有助于锻炼学生的信息获取能力，培养且提升学生的信息评估和表达能力[7]。例如，在“昆虫观察”项目中，教师可鼓励学生利用科普网站去搜索常见昆虫的图片并简单描述，并引导学生学会区分科学信息和其他内容，或使用简单图表来组织收集到的信息，以此培养学生的基本信息处理能力，为其未来的学习、发展奠定基础。

5.帮助学生构建全面知识体系

建构主义学习理论指出，学习是一个主动构建知识体系的过程。在小学科学教学中，运用项目化学习，让学生主动探究、合作学习，有助于学生构建全面的科学知识体系。教师可将不同的科学项目相互关联，帮助学生建立知识之间的联系，如将“植物生长”和“天气观察”项目联系起来，引导学生探讨天气如何影响植物生长，使其掌握更全面的科学知识。

三、项目化学习在小学科学教学中的应用策略

1.项目选择与设计

第一，注重课程目标的契合度。项目选择是项目化学习的起点，其直接影响到学生的学习动机和教学效果。为此，教师应确保所选项目紧密对接小学科学课程标准，覆盖并深化课程标准中的关键知识点和技能，并考虑学生在学习水平、学习习惯方面存在的差异，设计不同的学习目标，让学生在不同难度的任务和挑战项目中获得成长[8]。在选择项目时，教师还应考虑与其他学科的融合，促进学生对跨学科知识的理解和应用。第二，强调创新性。教师在项目设计中要强调创新性，引导、鼓励学生跳出传统思维模式，勇于尝试新的方法和解决方案，如引入开放性问题、未知情境或限制条件，来激发学生的创新思维和创造力，或结合当前社会热点、科技发展趋势设计项目，使学生在解决现实问题的过程中感受到科学的魅力和力量，从而更积极、主动地学习。在设计项目时，教师还要给予学生充分的自主探究空间，鼓励学生根据自己的兴趣提出问题、设计实验、收集数据并分析结果。这种自主性不仅能提升学生的探究能力，还能培养其社会责任感，使其树立自信。第三，强调实践性。在设计项目时，教师可通过实验、调查、制作等活动，让学生在实践中深化对科学概念的理解，强化动手操作能力，或模拟真实世界中的情境，让学生在解决实际问题的过程中学习科学知识，提升解决实际问题能力。为此，教师应深入了解学生的日常生活、兴趣爱好及学习需求，选择能激发其兴趣的项目，或运用STEM教育理念设计跨学科项目，使学生在多个领域应用所学知识。

以“工具与技术”中的“信息的交流传播”教学为例，教师可设计一个跨学科项目，鼓励学生自主设计实验方案，并研究不同信息传播工具，如书本、电脑、手机等在信息传递速度、准确性和互动性方面的差异。这样的项目不仅能提升学生的科学素养和实践能力，还能培养其创新思维和团队合作能力。

2.明确目标与任务

在项目开始前，清晰地定义项目目标和任务是确保项目顺利开展的基石。这不仅有助于学生明确自己的学习路径，还能促使其朝着既定的方向努力。在小学科学教学中，教师可依据布鲁姆的教育目标分类理论，以及教育心理学、建构主义学习理论和探究式学习理论，将项目目标细化为知识、技能、情感态度等多个维度，且使其有深度、可操作[9]。第一，在科学观念上，要确保学生深入理解与项目紧密相关的科学概念、原理和事实。以“信息的交流传播”教学为例，学生要掌握信息传播的基本概念、不同传播工具的特点及其在科学研究中的应用。为此，教师可引导学生借助项目实践，将抽象的科学知识转化为具体的操作经验，理解信息传播速度、准确性和互动性如何影响科学研究的效率与结果。第二，在科学思维上，学生通过整理信息，在对比分析过程中形成收集、整理和分析数据的能力。第三，在探究实践上，可应用建构主义学习理论，引导学生通过亲手操作来建构新的知识。例如，在制作独轮车模型的过程中，学生需掌握使用书本和电脑收集信息的技能。第四，在态度责任上，可充分利用教育心理学的激励机制，激发学生对科学知识的学习兴趣和好奇心。教师可设计富有挑战性和趣味性的任务，如探索未知信息传播方式的效果，引导学生主动探索、学习，以培养学生在面对问题时敢于提出新观点、新方法的探究精神和创新思维。同时，要引导学生分组合作，如制订计划、分配任务、分享资源、讨论问题，以此培养学生的团队协作能力和责任意识，使其形成集体荣誉感、归属感。

3.制订计划与分工

制订详细的项目计划和合理分工是项目顺利推进的重要保障。第一，时间规划。教师可使用图表帮助学生规划时间，确保每个阶段都有明确的时间节点和任务安排。从教育心理学的角度来看，有效的时间规划能帮助学生形成自我调节能力和元认知技能。通过使用图表进行时间规划，学生还可清晰地了解项目进程，发展自我监控和时间管理能力[10]。建构主义学习理论强调学习是一个主动过程，学习者要主动构建自身知识结构。在规划时间过程中，教师可鼓励学生主动参与制定时间表，基于自身经验和对任务的理解来安排时间节点，如将大项目分解为需各个角色负责的若干小任务，或为每个小任务设置明确的截止时间、阶段性成果，以此帮助学生理解项目结构，并对自己的学习过程负责。第二。角色分配。教育心理学中的多元智能理论指出，每个学生有不同的智能优势。在项目化学习中，教师可基于学生的多元智能特点，如语言智能、逻辑—数学智能、空间智能等将学生分组，并明确每个成员的角色和职责，以更好地发挥学生的潜力。建构主义学习理论强调学习的社会性。在角色分配过程中，教师可创造机会让学生通过小组讨论来决定角色分工，这种协商过程本身就是一个知识建构过程，有助于学生深入理解每个角色的职责和重要性。而探究式学习理论鼓励学生主动探索和发现知识，教师可设计一些角色探索活动，让学生尝试不同的角色，并反思每个角色对项目的贡献，以此培养学生的批判性思维和问题解决能力。第三，分工合作。教育心理学中的社会学习理论强调观察学习和榜样示范的重要性。在项目化学习中，教师可鼓励学生通过小组讨论制订详细的项目计划，并在实施过程中相互支持、共同解决问题，同时展示优秀团队合作案例，让学生通过观察和模仿来提升合作技能。建构主义学习理论强调学习环境的重要性，教师可营造一个支持性的学习环境，鼓励学生在合作过程中自由表达想法、相互质疑和共同探讨，以此实现知识的社会性建构。探究式学习理论强调以问题为中心的学习方式，在分工合作中，教师可引导学生将遇到的合作问题转化为探究主题。例如，在“信息的交流传播”项目中，可设立资料收集员、模型制作员、汇报展示员等角色，使学生在自己擅长的领域作出更大贡献，并从其他成员身上学到新的知识和技能。

4.项目实施与探究

项目实施是项目化学习的核心环节，也是提升学生实践能力、培养其创新思维的关键阶段。为此，教师要提供必要的指导和支持，确保学生顺利完成项目任务。第一，实践操作。教育心理学的认知发展理论指出，具体操作经验对学生的认知发展至关重要，建构主义学习理论强调“学习即建构”。因此，在项目实施阶段，教师可引导学生根据本组制订的计划，开展实地调查、查阅资料、实验操作等实践活动。例如，在“信息的交流传播”项目中，教师可应用探究式学习理论，鼓励学生记录自己在收集制作独轮车模型相关信息和实际操作中的发现、疑问，并比较不同信息来源的优缺点，使学生在亲身体验不同信息传播方式特点的过程中对信息传播进行深入理解。第二，问题导向。提出问题、设计实验、收集数据和分析结果，是探究式学习理论的核心要素。例如，在“信息的交流传播”项目中，学生可通过比较书本和电脑在信息获取速度、信息容量等方面的差异，探讨不同信息传播工具对模型制作效率的影响。教师还可应用建构主义理论引导学生探究相应问题，如“使用书本和电脑收集信息，哪种方式更快？为什么”“电子信息、纸质信息在储存和检索方面有何不同”“如何评估不同来源信息的可靠性”等。这可促使学生主动思考、分析和比较不同信息传播方式的特点，从而形成对信息传播的系统认知。第三，指导帮助。根据维果茨基的最近发展区理论，在项目实施过程中，教师要给予学生必要的指导和支持，帮助学生解决遇到的问题，并鼓励其创新思维，尝试新的方法，不断突破自我。例如，在“信息的交流传播”项目中，教师可设计各种开放性问题让学生讨论，如“假如没有互联网，我们能否快速获得大量信息”等，并鼓励学生提出创新性的信息传播方式，以此激活学生的思维，培养学生的问题解决能力和批判性思维。

5.成果展示与反思

成果展示是项目化学习的重要总结阶段。在教学中，教师可组织成果展示会或展览会等形式的活动，让学生以口头汇报、实物展示、PPT演示等方式，分组展示自己的模型、报告或文稿等成果。在展示过程中，学生可分享自己的经验和心得体会，与同学、教师交流互动，并从他人的评价中获得反馈和启发。例如，在“信息的交流传播”项目中，学生可展示自己制作的独轮车模型或对比两种信息传播方式的效果。同时，教师要建立多元化的评价体系，包括学生的自我评价、同伴评价以及教师评价，让学生全面了解自己的学习成效和成长。反思是项目化学习的最后一环，也是重要的一环。在教学中，教师可引导学生以反思日志、小组讨论等方式，运用批判性思维审视项目执行过程中的得失和经验教训，并提出改进意见和建议，以此培养学生的批判性思维和自我反思意识。

四、结语

总之，项目化学习应用于小学科学教学中，有助于学生对科学知识的理解，构建完整知识体系，有助于培养学生的实践与创新能力、团队协作与沟通能力和信息素养。项目化学习是一个系统工程，教师可通过精心设计项目、明确学习目标、合理分工合作、有效实施探究、展示成果并反思等策略，为学生提供一个充满挑战和探索的学习环境。这不仅有助于学生掌握必要的科学知识和技能，还有助于培养学生的批判性思维、问题解决能力和终身学习能力，为其未来发展奠定坚实基础。

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Exploration of the Application of Project-based Learning in Primary School Science Teaching

Luo Lijun

（Fujian Province Sanming City Sanyuan District Huming Primary School， Sanming 365000， China）

Abstract： Project-based learning is a student-centered teaching model that drives students to actively explore and collaborate through problem driven learning. Its theoretical foundations include educational psychology， constructivist learning theory， and inquiry based learning theory. The application of project-based learning in primary school science teaching helps students deepen their understanding of knowledge， enhance their practical and innovative abilities， teamwork and communication skills， information literacy， and build a knowledge system. The article explores the application strategies of project-based learning in primary school science teaching through the case of the "Communication and Dissemination of Information" project， from the aspects of project selection， clear goals， planned division of labor， implementation exploration， and achievement display， in order to provide methodological references for primary school science teaching.

Key words： project-based learning； primary school science； educational psychology； constructivist learning theory； exploratorylearningtheory