开展项目式教学,提升学生科学素养
2022-03-02江苏省张家港市实验小学朱克玲
江苏省张家港市实验小学 朱克玲
《小学科学课程标准》(修订版)指出:科学课程教育的目的是培养学生的科学素养。小学的科学课程是一门综合课程,它强调以探究为主要的学习方式,以生活中的科学问题为核心。而作为一种新型教学模式的项目式教学,是指通过教师的引导,学生在进行学习时需要以自身学习能力和知识储备为基础,对某个项目设计进行动手实践的过程。这种学习方法能将具备内在关联的知识点串联起来,从而达到知识融会贯通的效果。在小学科学课的教学中,以实际问题与科学知识相结合,组织学生围绕“项目”开展探究学习,能有效提升学生的自主学习能力、合作技能和实践创新能力。
一、聚焦主题,全面解读项目式教学
1.项目式教学的基本内涵与组成。
所谓项目式教学,指在进行课堂教学时,以学生实际的学习情况与能力为基础,通过创建一个“学习项目”引导学生开展动手实践活动。这种教学方法能将理论教学与学生生活的实际相整合,实现内在关联知识点的串联,学生通过自身的探索与实践,逐渐加深对知识的印象,达到融会贯通的效果。项目式教学的开展应包括如下四方面要素:
(1)研究内容。“学习项目”应该选择综合性、交叉性的问题,既属于学科的核心知识点,又能体现理论知识在现实中的运用。
(2)研究活动。针对“学习项目”,学生共同探讨并确定某些技术工具和研究方法,采取行之有效的学习策略解决所要完成的任务与问题。
(3)教学情境。项目式教学的开展,离不开特殊的学习环境,教师可以借助多媒体教学设备或物质实体等创设利于学生思维的特殊教学环境,促进学生知识的获取与经验的重新建构。
(4)学习成果。经过既定项目的学习后,学生形成某项专门的学习技能。
2.项目式教学的理论基础。
(1)建构主义。
建构主义理论强调学习者的主动性,提倡学习者与周围环境的相互作用,在这样的互动过程中实现学习者对知识的自主建构。以学生为中心的项目式教学,学生自主选择喜欢的项目,在教师的有效指导下,以问题为导向,在特定的学习情境中积极探索解决问题的方法。项目式教学被应用到各个学科中,正是以建构主义理论为支撑,学生以团队协作的方式完成项目成品制作,完成对知识的构建,体会学习的乐趣。
(2)情境学习。
情境学习理论强调知识是情境化的,肯定情境对学习的促进作用,认为知识的构建与情境脉络不能分开。项目式教学以情境学习为有效支持,教师转为学习促进者的身份,学生作为项目对象,面对真实的问题情境,将知识应用到具体的情境中,通过实践内化课堂所学知识。
二、结合学科,探讨小学科学教学中开展项目式教学的意义
小学科学是一门综合课程,在教学中开展项目式教学,组织学生在开放的教学环境中围绕“项目”开展探究,对增强学生解决问题的能力和发挥其自身学习潜能具有十分重要的意义。
1.培养探究精神,增强学生解决问题能力。
知识有难有易,对于较难的知识,很多学生都会因为天然惰性而放弃追根究底,不利于学生良好学习习惯的养成。在项目式教学中,教师不再以灌输性教学模式开展教学,而是以研究项目为出发点,促使学生生成问题意识,激励学生勇于挑战各种各样的难题,在发现与解决问题当中感知科学知识蕴含的魅力,培养学生的探究精神。
例如,《用“纸”造一座桥梁》的学习项目,涉及的研究内容包括桥梁、力的承重、材料形变等知识,看似简单的问题却会让学生在建造过程中遭遇重重困难:外观好看,桥身不坚固;桥身坚固,外形却不够美观。如何设计出精巧、美观又坚固的桥梁,需要教师进行有效引导。在学生多次尝试失败后,我利用多媒体向学生播放了以前学生动手制作的过程和产品,既能调动学生的兴趣,又能鼓励学生在学习小组内互相交流、探讨,集思广益,从而找到纸桥形状与承重力之间的“秘诀”,共同攻克难题。
2.提供开放环境,发挥学生自身的学习潜能。
开放的学习方式有利于学生自由发挥想象力,促进学生学习迁移,营造开放和自由的探究空间,实现知识与能力的同步增长。项目式教学正是一种开放的教学方式,最自然、最基础的形态会让学生的参与度大大提升。学生一般会结成小组,围绕科学项目讨论、交流,互相解决各组的问题,在进行学习的过程中,需要学生以真实问题为线索,主动发挥自身的潜能,注重实践探究,在开放的学习氛围中促进学生的深度学习。
例如《神奇的小电动机》一课,学生需要了解如何缠绕铜线、如何安装支架、如何安装转子,才能自己动手成功制作小电机。课本上并没有呈现这些问题,教师可以此为契机引导学生在学习小组内展开讨论。在研讨环节,引导学生联想生活中电动机的应用,如电动牙刷、电动汽车、电动直升机等的内部结构,从学生熟悉又感兴趣的玩具入手,使学生乐于提出自己的想法,推测各部件的作用。如果还有无法解决的问题,可以鼓励学生在课余时间通过网络搜索、查阅书籍和文献的方式查找相应的材料,教师也可以针对学生的实际情况提供必要的帮助,助力学生完成这项富有挑战的、趣味十足的项目任务。这样既能提升学生对“能量”的认识,感受奇妙的能量转换,也能锻炼学生的探究能力,一举两得。
三、有的放矢,践行小学科学教学中项目式教学的策略
1.把握多元原则,科学确定驱动问题。
一个完整的项目式学习活动离不开合理有效的驱动性问题,这是学生启动探究活动的开端。项目式学习内容的选择应把握多元原则,体现学生的主体性、问题的社会性和综合性,促进学生灵活应用知识和不断创新,促进项目的顺利实施。
(1)主体性原则。
建构主义是项目式学习的理论基础之一,强调以解决问题为核心,重在发挥学生的主体地位。因此,开展项目式学习时,小学科学教师在选择项目时应体现学生的主体性,以学生的兴趣为起点,选择学生感兴趣的、符合学生实际探究能力且具有探索性的项目内容,让学生在自主解决问题中引发认知冲突,满足学生内心深处的学习需求,激发其内在动力,有效完成小学科学的项目式学习。
(2)社会性原则。
项目化学习主题的选择要体现社会性原则,凸显小学科学与学生生活的关联性,体现学科知识的交叉融合,如社会热点问题或未来所面临的社会问题等。比如针对《电路》单元,研究主题可以选择学生感兴趣的《电子地震预警仪》,引导学生利用所学电学知识,结合自己的生活经验,自己动手设计、制作,学生运用多学科知识完成既定的目标任务,有利于综合素养的形成。
(3)综合性原则。
小学科学课程涵盖了自然科学、生命科学、物质科学等知识,这些知识处在不同的领域,但这些知识间的关联性正是学生分析和解决问题的所在。因此,开展项目化学习主题的选择还应体现学科性原则,以科学知识为基点,凸显项目内容的综合性,引导学生通过科学探究领悟抽象的科学规律,实现对教材内容的重构,进行高效化的科学学习。例如《我是小小建筑师》的学习项目,科学和技术交织在一起,学生经历的认识基本结构、搭建建筑、评价建筑、拓展与应用四个活动环节,包涵科学原理、工程设计和操作技术,具有明显的综合性特点。
2.结合认知特征,合理实施学习项目。
在项目目标的确定上,教师必须把握学生的科学学习水平以及认知特征,做到从学生的实际情况出发,符合学生的学习规律和内在要求,确保学生进一步的科学探索活动有序开展。
(1)合理分组,确定计划。
开展项目式教学,需要根据学生的知识基础、学习能力等情况做到合理分组,体现“组内异质”原则,以保证组内差异的互补。教师首先要充分了解每个学生的个性特征及学习基础与能力,把优等生、中等生、学困生不同层次的学生穿插到每个合作小组,使每个项目学习小组的整体水平相当。这样的分组有助于小组角色分工,也能促使小组成员间的互相学习,共同讨论,根据学习项目制定完整的进度计划和组内成员的分工任务,形成组内合作、组间竞争的良好学习氛围。
(2)活动探究,作品制作。
项目学习过程中,可以运用实地考察、资料查阅、小组学习等多种探究方式,借助一定的研究方法和技术,引导学生自主观察、记录、筛选和加工数据,并能针对问题与小组成员共同进行分析,制定出解决问题的方案。经历过活动探究这一环节,学生有了自己的想法,对学习项目和自己的角色分工也有了更深刻的认识,在接下来的作品制作过程中,学生就会运用自己已获得的知识和掌握的技能进行动手制作,作品的形式可以多种多样,这是项目学习的核心部分,也是项目式教学区别于其他活动教学的典型特征。
(3)成果交流,多元评价。
交流与评价是开展项目式教学必不可少的环节。在活动探究环节之后,在班级内及时开展成果交流,引导学生把项目完成的步骤、程序、结论进行交流,也可以把自己在探究过程中的体验和感想说一说。评价可以以学生自我评价、互评、小组评价、教师评价等形式开展,评价既要关注作品的完成结果,也要关注学生在计划制定、活动探究与制作过程中的表现,体现过程性评价,才能为下一次活动积累经验。
3.联系日常实践,开展多种教学活动。
在项目推进环节,活动探究的形式应广泛联系生活实际,选择实践操作性强且多种多样的学生感兴趣的专题性教学活动,引导学生参与团队合作与自主探究相结合,产生主动参与的积极性,加快学生核心素养的发展。
(1)项目情景化。
在真实复杂的情境下,学生将学习到的孤立、碎片化的科学知识进行有效重整,利用学科概念解构问题,通过完成项目而形成一个认知的有机整体。例如《做一个生态瓶》一课,布置项目式教学任务,以池塘生态系统为例,开展实践调查研究,让学生探究池塘生态系统里的植物、动物和非生物之间的相互作用,认识到生态系统的平衡离不开生物和非生物的相互作用,相互影响,在此基础上让学生聚焦在如何设计制作一个生态瓶上,培养学生科学探究意识。
(2)项目主题化。
项目式教学中,教师可以通过“拓展与应用”环节开展素质拓展主题课程项目,促进项目式教学活动的进一步深入,同时也能发展学生的创新能力,学生的生命潜能被激活。比如《太阳的力量》的“拓展与应用”环节:结合平时科学课上学到的知识设计制作太阳能量房,并在班级内说一说自己的创意和制作过程,以及作品涉及到了哪些太阳能的转换,引导学生挑战自我,提升科学素养。
(3)项目生活化。
生活化的项目设计,能将课堂教学生活化,让学生通过项目探究活动轻松地从“生活”到“课堂”、从“课堂”到“生活”的良性反馈,在生活里找教育,培养学生观察和动手能力。比如项目式种植活动,需要学生利用课余时间和节假日观察并记录下所种植物的发芽、成长、开花、结果整个过程。通过观察与比较,让学生正确理解生物形态与生活习性及其和生活环境的适应性,掌握生物生存生长的规律,生成热爱自然的情感。从知识到实践,从课本到生活,孩子们收获满满。
总之,项目式教学模式是自主、开放、高效的教学方式,是站在学生的角度、符合学生认知特点的教学方式。教师应结合小学科学教学实际,确定科学驱动问题,针对学生的认知水平,合理实施学习项目,构建教学情境,提高学生对项目的参与热情。在整个教学过程中,学生作为学习的主体,积极主动地投入到科学问题的探索研究中,并在教师的逐步引导下,找到完成项目的方法,通过小组合作完成项目,从而有效提高学生的理论知识,在团队合作、解决问题的过程中全面发展学生的实操能力及创新思维。