基于大概念的“探秘恐龙，做个小小考古学家”项目式学习实践与思考

◇谢益松（浙江：余姚市世南小学）

本文以五年级“探秘恐龙，做个小小考古学家”项目式学习为案例，将项目式学习与学科大概念理念相融合，探索小学科学如何实施项目式学习，阐述了小学科学项目式学习的概念背景和实施策略，并就有效开展项目式学习的教学行为进行了分析和思考。

项目式学习简称PBL，是一种以学生为中心通过一段时间内对真实的、复杂的问题进行探究，包括搜集信息、获取知识、探讨方案，以此解决具有现实意义的问题，并从中获得知识和技能的教学方式。在科学教学中进行项目式学习，需要教师能基于学科大概念理论，用大概念的方式组织教学，强调知识的内在联系和内在规律，在具体的情境中构建和创造，从而追求学生科学素养的发展和提升。笔者围绕“生命科学”中的“植物和动物都能繁殖后代，使它们得以世代相传”这一主要概念开展“探秘恐龙，做个小小考古学家”项目式学习活动为例，阐述小学科学项目式学习的设计背景、实施过程和实施策略。

一、“探秘恐龙，做个小小考古学家”项目式学习的概念背景

项目式学习需要设计一个真实或模拟的情境让学生对学习的主题产生浓厚的兴趣或认知冲突；需要教师在学生的最近发展区内开展教学，注重概念内化、技能运用及高阶思维的发展。

“探秘恐龙，做个小小考古学家”项目式学习核心知识目标是《义务教育小学科学课程标准》中提出的“有些曾经生活在地球上的植物和动物现在已不复存在，而有些现今存活的生物与它们具有相似之处”，具体的学习目标是“根据化石资料举例描述已灭绝的生物，如恐龙、猛犸象等；描述和比较灭绝生物和当今某些生物的相似之处”。笔者从项目式学习提出问题、规划方案、解决问题、项目展示等四个重要活动中分别梳理出要达到的概念目标，制定概念发展的层级，再设计成一个个真实的情境体验式活动，组织学生自主学习、自主探究，培养探索发现问题的能力，进而快速解决实际问题，提高学科素养。以下为大概念背景下项目式学习的概念层级和项目环节。（见表1）

表1 大概念背景下项目式学习的概念层级和项目环节

二、“探秘恐龙，做个小小考古学家”项目式学习的实施及策略

（一）基于前概念的项目式学习问题的提出

项目式学习是一种基于真实问题的探究性学习，只有暴露学生前概念，聚焦学生的真实世界，才能激发学生的探究兴趣，引发学生的真实探究，推动整个项目的进程。为此，我们主要从学生的兴趣、生活体验、发展水平三个方面设置“问题环”，对有价值的问题进行敏锐捕捉与价值判断，将问题有机转换成项目研究问题。

“探秘恐龙，做个小小考古学家”利用小学生学习概念以感知具体事物、从整体环境中获得感性认识这一特点，通过向学生播放电影《侏罗纪公园》的片段，展示有关恐龙的图片，展开谈话。如：你对视频中哪些内容感兴趣？关于恐龙，你了解哪些知识？你还想知道什么，你还有什么问题？……

交流中，教师尽量获得学生关于恐龙、化石、考古等内容的问题，再充分利用学生的提问转化为真实且富有挑战性的驱动性问题。如学生会问：恐龙为什么会灭绝？哪些恐龙是肉食的，哪些恐龙是植食的？恐龙的外形特征是怎么样的？恐龙真灭绝了吗？我们现在看到的就是恐龙真实的样子吗？人类是怎么知道它们的？考古学家是如何发现化石的？……

经过整理归纳，所有问题都集中到一点，恐龙已经灭绝几千万年了，我们人类是如何认识这些已经不存在的生物的？有没有它们的后裔存在？指向本质问题：人类利用化石来获得信息研究已经灭绝的生物。在此基础上，教师围绕学生最感兴趣的“恐龙化石”提出项目驱动任务：做一个小小考古学家，展开一次恐龙化石考古活动，从恐龙的结构、种类、食性及与环境的关系方面探秘恐龙。在这里，项目式学习的驱动性问题的提出并不是单一孤立的，而是在更多考虑学生的认知、兴趣和需求基础上结合学科大概念要求，放入一个真实的环境之中来综合考虑的。

（二）基于进阶目标的项目式学习流程设计

项目式学习如何避免形式大于内容，取决于教师对整个项目的设计。一方面，教师设计项目时，要保证从知识点出发，明确要达到怎样的教学目标，然后再把本质性问题转换成特定的学习这个单元或这个年龄段的学生感兴趣的确定性问题；另一方面，在项目设计过程中，根据确定性问题，把大项目分成小项目，量化任务，通过设计项目情境，学生以主人公角色参与，运用多学科的知识和技能解决问题，完成项目。

“探秘恐龙，做个小小考古学家”项目设计本意就是创设考古情境，模拟考古学家工作来充分调动学生的“高通路迁移”，通过小组合作、自主探究，充分感受考古学家考古时周密、严谨、实事求是、追求证据的工作态度。具体设置如下进阶目标：一是了解一些考古的知识，体验研究已灭绝动植物的基本方法，如发现和记录化石、修复和复原骨骼等；二是能根据化石提供的信息知道恐龙基本结构，感受恐龙结构和功能之间的密切关系，推测恐龙的食性和生活环境；三是学生能通过与同伴合作、请教师长、查找资料等，继续寻找恐龙后裔的存在及证据。三个目标层层递进指向核心概念的建构。我们具体从“考古学家”的工作内容、工作方式、工作态度三方面来制定本项目式学习的流程。

（三）基于高阶认知的项目式学习方案执行

学生构思方案、获取信息、探究验证、获取最佳的解决方案，是项目式学习的重要特征，核心是解决问题。从思维方式来看，学生经历一个先从多个具体的案例中抽象出具体概念（归纳），再将概念运用于新的具体案例中（演绎）的过程，而每一次演绎都进一步加深了对大概念的理解。项目式学习就是“具体→抽象→具体”的一个高阶认知过程。

1.考古的过程是怎样的？置身考古现场

这一环节主要让学生体验考古的一般过程，包括化石挖掘、考古记录、组装化石等。

（1）调研考古：考古方法、工具，考古中会遇到哪些问题，如何解决；

（2）小组分工：认识考古工作内容，梳理考古过程操作，进行任务分工；

（3）模拟挖掘：以小组合作的形式进行模拟挖掘，教师引导学生对“出土”的恐龙骨骼做好记录，这一环节需要学生对恐龙基本结构有所认识；（见图）

化石挖掘及记录

（4）骨架复原：通过进一步讨论、分析与探究，学生搜寻相关资料与出土的“化石”对比及分析，进行骨架复原，进一步认识恐龙的形态结构。

学生在模拟考古体验中感悟考古所需的周密、细致、严谨的科学态度，初步感知到化石能给我们提供大量的信息。

2.出土恐龙化石的原型是什么？建立概念模型

这一环节引导学生需要从挖出的“化石”中得到更多的信息，结合更多的资料来复原所挖到的恐龙的原型，感受恐龙结构和功能之间的密切关系，推测恐龙的食性和生活环境，用彩泥进行恐龙的复原。这一环节学生由具体的恐龙骨架展开想象，逐步上升到抽象的恐龙概念模型建立，并再次由抽象到具体，制作实物模型。教师鼓励学生走进VR虚拟数字博物馆，充分运用网络资源自主调查、取证，进行探究。

（1）化石告诉我们的信息。寻找不同恐龙化石的结构共性，探究恐龙化石的牙齿、爪子等对恐龙进行分类，研究不同恐龙外形结构和功能之间的关系。学生寻找完整形态的恐龙骨骼框架资料，确定所挖恐龙的名称及获得相关资料。

（2）我们来复原恐龙。根据考古中对恐龙不同结构及特征的判断，尝试用彩泥塑造恐龙的基本结构。在这一步学生需要调研、交流和想象，确定选择什么颜色的彩泥，依据是什么。调研恐龙形态结构与环境之间存在的密切联系。并要让学生明确，目前我们看到的所有恐龙也是科学家根据化石骨架结合一些证据想象出来的，恐龙到底长什么样，人类也在进一步探索。

学生通过研究化石，寻找资料，展开想象，复原几千万年前恐龙存在于地球的景象，思维不断深入，在复原恐龙原型中，逐步建立概念模型。

3.恐龙真的灭绝了吗？指向核心概念

这一环节让学生思考“恐龙真的灭绝了吗？”一是引导学生寻找现今存活的生物与恐龙具有的相似之处；二是利用《语文》四下《飞向蓝天的恐龙》这一课文，寻找更多证据来进一步证实或证伪“鸟类是恐龙的后裔”这一假说。这一环节的学习，让学生感受到本次项目活动的大概念，认识到动物繁殖后代，使它们得以世代相传，不断进化。

（四）指向核心概念的项目式学习成果表达

学生的成果表达不仅是分享收获，更是高阶思维能力的体现，能在交流展示过程中碰撞出更多的智慧火花，取长补短。这里我们要求学生采用观点、证据、举例和图解四段式表述法来展示观点。

观点：清晰、简洁地用一两句话概括本次考古所获得的成果和观点。（如：我们小组认为鸟类是恐龙的后裔）

证据：用证据或资料支撑提出的观点和想法（如，我们发现了鸟类的很多特征与恐龙的特征相似……）

举例：列举考古中的案例（如，生活方式、繁殖方式、骨骼结构、四肢……）

图解：将概念或想法具象化，以模型、海报、图片方式呈现。

三、关于项目式学习教学行为的思考

（一）真实的情境确保持续性的探究和学习

基于大概念的项目式学习聚焦于对核心概念的理解与迁移，单一、明确的驱动性任务并不是推动学生持续探究的唯一方案。虽然学生对考古恐龙表现出极大的兴趣，但由于学习时间跨度大，学生有效注意时间比较短，三分钟热度较严重，在具体操作中极易出现倦怠、敷衍的学习态度。因此，在项目实施过程中，教师要在不同阶段创设尽可能真实的情境来调动学生的情绪，确保他们在整个项目中有持续探究的热情与动力。

初入项目时，我们为学生创设了逼近真实的考古挖掘活动，由于谁都不知道“岩石”当中到底埋藏着什么样的化石，好奇心促使学生积极投入项目式学习，为接下来的各项任务以及深入持续的探究做好了铺垫。当学生对恐龙骨骼探究时，我们又采用VR虚拟现实技术，让学生身临其境地探索恐龙数字博物馆。在塑造恐龙时，我们又组织了用彩泥复原恐龙的活动。这样，每一步都让学生感受到项目的真实性，学生丰富的想象力得到了展示和体现，注意力、探究热情被充分激发和调动。

（二）搭建学习支架促进项目式学习真正发生

由于项目式学习发生在学生的最近发展区，且从建构主义的视角看，不同学业水平的学生有着不一样的最近发展区。因此，实现项目式学习真正发生具有一定的难度。我们需要为学生搭建学习支架，将复杂的任务进行分解，把学习引向深入。

1.设置任务链

把大任务分解为多个小挑战、小任务，这些小挑战性任务具有内在的逻辑关联，像链条一样彼此衔接、勾连。本项目中把大任务分解为两个中等任务：考古恐龙和复原恐龙。在考古恐龙中又分为调研如何考古—挖掘恐龙—认识恐龙结构—组装恐龙化石—从化石中获得更多信息—辨认恐龙原型几个小项目；在复原恐龙中分为调研恐龙的颜色—用彩泥复原恐龙—调研恐龙后裔等。每个小任务目标清晰可操作，呈现方式丰富，如恐龙视频、化石模型、彩泥复原等；每个小任务环环相扣、完整连贯，把原本无从下手的问题变成一个个有意思的探究点，原本抽象的概念也变得清晰直观。

2.制定项目书

在每个项目任务中，教师都为学生制定了项目书，确定项目主题，布置项目任务，引导学生围绕核心概念通过自主探究、调研、查阅文献、搜集资料等方式适时优化调整学习进程，完成挑战性任务。

3.提供信息源

在整个项目活动中，学生需要查阅很多文献和搜集大量的资料。但由于受地域影响，不是每个地区都有自然博物馆、科技馆等场所，因此网络成为学生学习的主要阵地。在本项目学习中，在硬件上我们为学生提供了平板电脑和VR眼镜，软件上为学生提供大量的有关恐龙和考古的网站、App，如考古网、恐龙星际科学大百科等。教会学生如何使用“百度”搜索资料，利用VR虚拟现实技术进入数字博物馆探究恐龙的奥秘。

（三）注重表现性评价推进项目式学习有效进程

表现性评价就是考查学生解决真实或模拟情境中所掌握的知识与技能程度，以及实践、问题解决、交流合作和批判性思维等多种复杂能力的发展状况。在本项目中，我们从阶段成果、合作学习、成果展示三个层面对学生的学习进行评价。评价的目的不是给学生分等级，而是便于通过观察，记录学生的行为表现，对学生已掌握的知识内容、技能水平以及态度给予评价，帮助学生了解学习活动的目的以及判断他们达到目标的程度，以便指导他们更有效地学习。（见表2）

表2

总之，项目式学习如今日渐成为主流的学习方式，它更有助于新课程标准有效实施，符合课程改革的要求。在小学科学教学中，教师要掌握项目式学习的方法和特征，积极了解学生真实需求；要在大概念的理念下多学科、多角度寻找学科的联系点进行综合，设计更好的项目活动教学环节，让学生全身心投入项目教学活动，在真实情境中感受科学与生活的结合，从而提升学生的科学素养。■