探究应融入项目化学习的各个环节

沈东明

摘要在项目化学习的各个环节中，教师要以驱动性问题为导向，将动手与动脑相结合，把科学探究作为学生学习的实践手段去解决项目活动中的实际问题。本文以“三学三萌”科学微课程中《我是小小造船师》为例进行阐述。

关键词 驱动型问题 科学探究 项目化学习

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.006

Inquiry Should be Integrated into All Aspects of Project-based Learning

——Take“I am a little shipbuilder”for example

SHEN Dongming

（Tongxiang Mao Dun Experimental Primary School， Tongxiang， Zhejiang 314500）

Abstract： In each link of project-based learning， teachers should be guided by driving problems， combine hands-on with brain， and take scientific inquiry as a practical means of students’ learning to solve practical problems in project activities. This paper takes "I am a little shipbuilder" in the "three learning and three sprouting" science micro course as an example.

Keywords： driven problem； scientific inquiry； project-based learning

在项目化学习的各个环节中，教师要以驱动性问题为导向，将动手与动脑相结合，把科学探究作为学生学习的实践手段去解决项目活动中的实际问题。下面以“三学三萌”科学微课程中《我是小小造船师》为例进行阐述。

明确项目要求，提出驱动性问题

《我是小小造船师》项目是让学生造一艘可以承载一定重量的橡皮泥小船。在活动的准备和问题澄清阶段，学生先观看各种各样的船，再分析船的形状和结构，讨论小船为什么可以浮在水面上，怎么样才能让小船浮在水面上，怎么样才能让小船装载更多重物，怎么样才能使小船装载重物时不容易沉、不容易翻等问题，为接下来的图纸设计、小船制作做好知识层面、技能层面的准备。

通过造船来验证影响船载重量的因素是这个项目的科学价值所在。用橡皮泥做一艘小船并能承载一定数量的玻璃球对学生来说是有一定难度的。而本课的驱动性问题是：什么样结构的小船承载的重物多？要解决这个问题，学生首先要知道怎么样让下沉的橡皮泥先浮起来，然后再思考有哪些办法可以增加小船的排水量，最后实现增大载重量的目标。先梳理科学知识，再思考：在材料一定的情况下是造得大一点好，还是造得高一点好，要不要做船舱等一系列工程技术问题。在分析造船任务的过程中，既有对已有知识的梳理、提炼和筛选，又有对造船因素的交流、讨论、质疑并形成统一认识。在项目化学习的第一环节中，学生在驱动性问题的引领下，从已有认知入手，梳理归纳造船的关键因素和突破方向，为后续的图纸设计和制造小船作好铺垫。

呈现设计思维，论证问题解决的方法

图纸设计环节中，根据造船要求小组合作设计造船图纸，图纸设计完成后开展组内和组间论证来解决造船的重点难点。教师应引导学生具有先设计后制作和按图施工的意识，重视图纸论证修改过程。对橡皮泥小船图纸的论证和修改，既可以让学生看到其他小组设计方案的可取之处，又能够通过论证发现自己小组设计的不足之处，解决前面讨论阶段没有考虑到的困难和要点，并在图纸上体现出来。

项目化学习的重要环节之一就是设计，设计其实是思维的可视化。通过图纸设计把活动的想法、制作方法、材料选择等活动要素体现在图纸上，让同伴能理解，得到支持或改进。在橡皮泥小船的图纸设计环节中，每一位小组成员对小船的长度、宽度、高度、形状、船体结构提出自己的设计建议，每一条建议的背后是学生对浮力大小、载重量多少、材料的合理分配、物体的平衡方式等科学知识的具体应用，是对造船知识和工程思维的实际体现。在小组和小组间讨论质疑并修正形成图纸的过程中，不断比较不同的方案是否具有更好的可行性。需要解决设计中的两难问题：做船舱可能会减少排水量，不做船舱放玻璃球会滚动，影响稳定性；船太薄易漏水，厚了又不行；船底是平的好，还是尖的好？……这个环节需充分研讨交流，为后续的造船活动明确重点、解决难点。

学生对于造船图纸设计和方案论证一开始想法往往是单一和片面的，总是认为把橡皮泥捏成小船的形状就可以了，就一定会浮在水面上。通过小组间根据造船尺寸、载物要求的分析论证，学生会发现设计要求中橡皮泥小船尺寸高、长、宽不少于多少厘米是有一定道理的。讨论橡皮泥小船捏得长一点好，宽一点好，还是高一点好？学生从这些方面展开论证能分析到让橡皮泥小船浮起来要增加橡皮泥小船的容積，也就是它排开的水量，也就是增大小船的浮力。在论证过程中学生也会想到捏的时候是先把橡皮泥捏大好还是先把橡皮泥捏长好？是先确保小船浮起来再装重物，还是把重物装里面了再慢慢改进让小船浮起来？是把橡皮泥全部用完，还是留一点用着修修补补？在这样的论证过程中，学生从原理层面把思维从单一的、片面可以浮起来到整体的怎么样才能浮起来，浮起来还能载物我们要考虑那几个方面的因素来综合考虑。在制作层面，为什么要分阶段制作、小组间人员分工等方面开展全面系统的分析论证。

论证的价值在于让学生理解完成一项任务需要综合应用科学、工程、技术、材料等多方面的知识，让学生的系统思维从片面到全面、从单一到整体地发展和提升。

制作评价展示，反思问题解决的成效

对照图纸制造橡皮泥小船，首先把橡皮泥捏成图纸设计的形状和尺寸并能让它浮在水面上，然后在橡皮泥小船中放玻璃球进行载重。学生在按照图纸制作环节中会碰到很多想不到的困难，有来自设计环节的美好构想和材料不足之间的矛盾，也有学生实际制作能力欠缺的因素。学生通过对图纸修改再次制作和反复制造提升动手操作技能来解决制作过程中的问题。当小船制作完成后各个小组进行展示评比（如图），通过组内学生自评、其他小组互评和教师点评，对制造小船活动各个环节进行评价，对活动中的得失进行分析。

制作环节的价值是验证设计可行性。有了优化后的设计图纸，制作过程并不一定顺利，学生在按图制作的过程中仍旧会碰到很多的困难。针对这些困难，教师应该给足学生制作的时间，其中也包含了学生反复尝试和不断修改完善的时间。在此前提下，学生会不断尝试根据图纸让橡皮泥小船浮在水面上，不断反思失败的原因，从失败中寻找改进的方向，直至成功。造船的过程让学生感悟到许多知识是做出来的，不是纸上谈兵可以获得的，更加理解设计中相互矛盾的地方是可以协调的，体验到技术对于任务完成的重要性，理解实践对设计验证和改进的重要性。

微课程的项目化学习在各个环节都要引导学生开展深入思考。激活学生思维的方法是问题引导、问题细化和对解决问题的反思。在项目化学习中要关注学生在不同阶段的困惑，引导学生充分利用已有的知识进行任务分析、方案论证和实践验证，把科学探究融入项目化学习的各个环节，在发现问题和解决问题的过程中不断增长学生的真才实学。