小学科学项目化学习中驱动性问题的研究

米宇

摘   要：小学科学教学中应用项目化学习有利于推动科学学科教学改革，驱动性问题的设计是项目化学习的核心要素。设计驱动性问题要具有开放性和真实性，要能激发学生兴趣，从而实现课堂教学的高效率。

关键词：小学科学;项目化学习;驱动性问题;设计

中图分类号：G623    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2021）28-0062-03

一、学习素养视角下项目化学习的特点

教育领域的项目化学习起源于杜威等美国教育家提出的“做中学”，而后，杜威的学生克伯屈首次提出了项目化学习的概念并进行了实践。近年来，随着素养研究和实践的深入，项目化学习得以在全世界传播和发展。上海市教科院普教所夏雪梅博士经过三年多的实践探索，提出了学习素养视角下项目化学习的定义：“学生在一段时间内对学科或跨学科有关的驱动性问题进行深入持续的探索，在调动所有知识、能力、品质等创造性地解决新问题、形成公开成果中，形成对核心知识和学习历程的深刻理解，能够在新情境中进行迁移”。

学习素养视角下的项目化学习有如下几个特征：一是指向核心知识的再建构，二是创建真实的驱动性问题和成果，三是用高阶带动低阶学习，四是将学习素养转化为持续的学习实践。项目化学习强调学生是学习过程的主体，在教师的指导下设计驱动问题，作出项目规划，管理项目过程，展示项目结果。在整个学习过程中，学生不是被动的接受知识和技能，而是主动探索，主动寻求原因，积极参与实践研究，这恰好符合《义务教育小学科学课程标准（2017版）》中明确指出的“小学科学课程倡导探究式学习，突出学生主体地位”的课程基本理念。因此，项目化学习将有利于推动“以学生为主体、教师为主导”的科学学科教学改革，培养学生的科学素养。

二、小学科学驱动性问题设计原则

驱动性问题的设计是项目化学习的核心要素，科学学科项目化学习最为关键的一步是教师将课程标准和项目主体相结合，凝结成一个或者几个有意义、符合学生认知水平、能激发学生兴趣而且具有挑战性的问题，也就是驱动性问题。那么，小学科学课堂设计驱动性问题应该遵循什么原则呢？

（一）驱动性问题要能够激发学生兴趣，吸引学生主动探究

小学生对周围世界具有强烈的好奇心和求知欲，驱动性问题的设计要能够保护孩子的好奇心和求知欲，激发学生学习科学的兴趣，吸引学生主动去探究，并能在学习过程中维持探究的兴趣。

【案例1】《观察月相》这节课的难点在于组织和督促学生进行连续的观察，只有獲得了月相观察记录这样的第一手事实材料，学生才更容易有所发现。所以本节课的前期准备工作可以在农历二十左右开始，并用一个侦探故事来引入：某珠宝店失窃，侦探找到嫌疑人，嫌疑人辩解说：“案发时间我正在街上溜达，当时的月光明亮”。同学们，案发时间是农历二十三晚上十点左右，作为一个有理有据的小侦探，怎样根据这句话判断他是否有嫌疑呢？把学生们分为几个侦探小组，让学生想办法通过自己的观察来得知嫌疑人是否撒谎，并教给学生怎样记录每天观察的月相。学生都有当侦探的乐趣，就会在当天投入到观察月亮的活动中来。观察几天之后，学生们可以根据自己的观察判断嫌疑人的确在说谎，农历二十二、二十三学生们都没有在临睡前观察到月亮，因为此时的月相是下弦月，子夜时分才会升起。这时可以继续提出假设：如果案发时间是农历初二晚上十点左右呢？如果那天也不符合，那么嫌疑人描述的情景大概符合农历哪天的月相呢？激发学生对于月相变化规律的持续探究的兴趣。

本节课的观察活动中，充当小侦探来侦察嫌疑人是否说谎是一个有效的保持学生观察兴趣的手段，而学生们通过亲自观察和记录月亮的变化，不仅可以感受天空星球的奇妙运动，也可以体会到规律可以通过观察获得，长期记录有利于证据的积累，这是科学研究的基本方法，有助于学生科学素养的提高。

（二）驱动性问题要具有开放性

普通问题一般指向一个答案，而开放性驱动问题不仅需要学生提出观点，还能激发学生主动地查找资料、提取信息、分析推理、给出证据。在整个学习过程中，逐步提高了学生提出和分析问题、收集和处理信息的能力，能够为学生以后终身学习和发展打好基础。

【案例2】《食物链和食物网》一课可以设置一个驱动性问题“如果老鼠灭绝了，地球会有什么变化？”来开展学习，面对这个问题，学生第一想法可能是“地球会变得更好、更干净”，因为老鼠会传播病菌。也会有一部分同学持不同意见，这样会引起学生争议辩论，小组中形成有共识性观点和有分歧性的观点，引发学生主动通过大量阅读、查找资料等方式学习本课有关的核心知识，运用证据支撑自己的观点，在个人论证的基础上，展开集体论证以达到共识。最后引导学生根据上课所学和查阅资料所得撰写一个科学小论文，成果在班级以及年级内交流分享。

本课的学习活动中，驱动性问题的设计直指本课核心知识，同时又是开放的、不确定的，能够培养学生的高阶思维。它充分挖掘了学生的潜能，引导学生能够在课堂学习的基础上，亲身经历和体验问题解决的科学实践，经历了探究性的历程，使学生感受到探究的乐趣。更通过撰写科学小论文的方式将知识内化，提高了学生的综合能力。

（三）驱动性问题要有真实性

小学科学教学中容易出现教师只重视书面知识，不建立知识点与实际生活之间的联系。而小学科学课程标准中指出：小学科学课程，强调从学生熟悉的日常生活出发，通过学生亲身经历的动手动脑等实践活动，体验和积累认知世界的经验。因此，驱动性问题要创设有真实情境的问题，帮助学生搭建科学知识与生活实践之间的桥梁。

【案例3】在学习《日食和月食》时，可以用这样一个问题引出新课：古代社会的天文学不够发达，对于很多天文现象古人都无法理解，所以日食则往往被认为是凶兆。汉文帝在位的时候，出现过一次日食，汉文帝认为这是不祥之兆，所以赶紧给自己下罪己诏，将自己责备了一番。假如你穿越回汉朝遇到汉文帝，利用你今天所学的知识去给他讲解日食的成因，消除他的恐慌。各小组推选同学进行讲解，并选出最佳讲解员。

这个驱动性问题的设计把核心知识的学习放到了学生感兴趣的一个虚拟的情景中，讲解员的身份代入又可以让学生体验到真实，吸引学生主动参与，最大限度的吸收科学知识。通过最后的讲解，锻炼了他们的语言表达和思维组织能力。

【案例4】《比较不同的土壤》这节课可以应用这样一个驱动性问题：学校想在校园划出一块区域建立小小生态园，我们班负责种植凤仙花、西红柿、花生、萝卜和睡莲，每种植物对土壤的喜好各不相同，请小组合作完成一个生态区域设计报告，根据植物对土壤的喜好做好分类规划、给出适合的土壤建议并说明原因，教师给出三种土壤供学生探索设计。

这是一个以真实任务驱动学生完成土壤的探索活动，让学生有足够的代入感，不只是简单的通过实验比较土壤各自的特点，要完成设计报告还需要通过收集资料、分析比较等方式建立起不同特性的土壤适宜与之相适应植物生长的概念。锻炼了学生自主学习的能力，培养了学生的科学思维和文字表达能力，使学生感受到科学学习对生活的帮助。

三、小学科学项目化学习中驱动性问题设计在教学中的应用价值

（一）激发了学生学习的内在动力，培养了学生热爱科学的品质

小学生对于科学有着浓厚的兴趣，但是传统的教学方式无法满足小学生日益增长的好奇心和求知欲。基于项目化教学的驱动性问题的设计可以调动学生的积极性，激发学生学习的内在动力，并维持深入探究的兴趣。在整个由问题引导的学习过程中，学生不仅始终主动的去探究问题的解决，参与性高，而且最终解决问题、获取知识的成就感会让学生对科学学习有着更强烈的积极性，对学生后续的乃至初中高中相关学科的学习都会产生正向且深远的影响。

（二）培养了学生的科学素养，增强了学生的科学探究能力

基于项目化学习的驱动性问题使学生得以在思考、讨论、争辩中寻找答案，不仅学习了相关的科学知识，也使学生有机会充分练习科学思维方法，逐渐形成科学思维，培养了学生科学学科的核心素养。而项目化学习的过程中需要学生围绕驱动性问题作出假设、设计方案、讨论交流、改进方案、收集信息、得出结论、展示交流。在学习过程中，学生通过亲身实践获取直接经验，能够养成严谨的科学态度，同时提高了观察能力、实践能力、创新能力、沟通与交流能力，科学探究能力无形当中也得到了提高。

（三）有效促进教师教研，提升了教师的专业素养

与传统学习不同，项目化学习以驱动问题为导向，开展项目活动。如果想设计一个优质的驱动性问题，就需要教师从多角度出发，既要考虑能否激发兴趣，是否具有挑战性，也要考虑难度的匹配，还要考虑能否让学生从中学到有用的技能，是否让学生综合能力和科學素养得到培养。要想达到上述要求，就需要教师不断学习专业理论知识，拓宽自己的知识领域，不断更新观念，反思与改进驱动性问题的设计。同时教师要对学生在学习过程中出现的问题保持高度的敏感，必要时给予有启发性的指导，这就需要教师有深厚的知识底蕴，以应变学习中层出不穷的问题。可见，基于项目化学习的驱动性问题的设计不仅可以有效地促进学生的“学”，也能有效地促进教师的“教”。

总之，小学科学项目化学习中驱动性问题的设计可以有效地促进学生综合素质的提高。而如何有效地提高学生学习科学的主动性，改变现有的科学学习现状，驱动性问题的设计也给了处于课程改革中的科学教师一个全新的尝试视角。