探思“发光礼物”项目式学习设计

彭华叶

基于立德树人的基本要求，2017版《义务教育小学科学课程标准》明确提出，“小学科学课程目标是培养学生的科学素养，并为他们继续学习、成为合格公民和终身发展奠定良好的基础”。小学科学课程是培养学生科学素养的主要抓手，要把科学素养作为确定课程目标、遴选教学内容、设计教学活动的主要依据。项目式学习是一种有效落实科学精神和实践能力素养，以及融通其他素养的学习方式。项目式学习最早源于杜威的“做中学”理论，强调学生在做事中学习，运用核心知识解决问题，有利于培养学生学以致用的科学素养。学生只有在做事中发现自己的不足，才会有素养需求，才会更加认真主动地学习。项目式学习强调学生在真实情境中合作解决复杂问题，这有利于提升学生动手操作、合作交流、创新创造和解决问题等科学素养。学生在项目式学习中反复实践，完成作品的创作，充分获得成就感，提高学习的自信心，有效培养正确的价值观和人生观等。

学习素养视角下的项目式学习，是指学生在一段时间内对于学科或跨学科有关的驱动性问题深入持续地探索，在调动所有知识、能力、品质等创造性地解决新问题、形成公开成果过程中，形成对核心知识和学习过程的深刻理解，并能够在新情境中进行迁移。指向核心素养的项目式学习设计与以往基于问题的学习、探究性学习有所区别，其更加强调通过探究实践形成公开成果，并对成果进行交流学习、反思与再改进。这些过程更有利于锻炼学生学以致用、创新创造和元认知等能力，提高学生对科学的好奇心，满足学生的成就感和尊严感，而这些正是科学素养特别强调的。夏雪梅博士提出素养导向的项目式学习设计步骤：寻找核心知识;形成本质问题并将其转化为驱动性问题;澄清项目的高阶认知策略;确认主要的学习实践;明确学习成果与公开方式;设计覆盖全程的评价。

一、在项目式学习目标制定中指向学生科学素养

目标指引学生要去的地方，在目标不清晰的情况下盲目思考怎么去是不明智的。项目式学习设计的第一步是制订学习目标。指向核心素养的学习目标研制，要圍绕学习主题，基于课程标准、学情、学习资源等，像专家一样一致性地、系统性地思考“情境—科学知识（体系）与技能—科学学科核心素养（科学探究、科学思维、科学态度与责任、科学观念）—核心素养（科学精神）”。基于此，项目式学习设计的第一步，是根据小学科学课程标准呈现的核心概念和概念进阶理论，自上而下地制订项目式学习目标，涵盖科学素养的四个方面，明确学以致用的思想，不仅考虑科学概念的落实，更重视概念的迁移运用。

例如，“发光礼物”项目指向其中一个核心概念：“电可以在特定物质中流动，电是日常生活中不可缺少的一种能源。”结合四年级概念进阶要求，可根据科学课程核心素养的四个方面（科学观念、科学思维、探究实践和态度责任）进行厘定。部分学习目标描述如下表。结合科学素养精准制订项目式学习目标，首先要结合课程标准，厘清该阶段学生需要掌握的核心概念有哪些;其次是结合项目情境，将项目要解决的问题与概念完美融合，在做中学，在学中思;最后要考虑学生已经掌握的内容、没有掌握的内容和学生本身之间的差异性，尽量做到让每一个学生都在项目中学习，让学习真实发生，使部分学生进入深度学习的状态。

二、在情境创设中将核心概念转化为驱动问题

核心概念一般较为抽象，离学生生活较远，直接变为驱动问题容易让学生失去探究兴趣。故项目式学习的驱动问题需要将核心概念结合学生的年龄特点和经验进行转化，找到学生感兴趣又富有挑战性的情境。真实又富有挑战性的情境能激发学生的探究欲和挑战欲，让学生在情境中发现问题、澄清问题、拆解问题、制订问题解决的方案。这些活动能让学生清晰地知道为什么要进行后续的探究实践，从而更加主动地学习。在复杂情境中训练学生的问题表征能力和方案制订能力，也是培养学生问题解决等科学素养的有效抓手。美国巴克教育研究所提出真实的情境具有这样三个标准：所要解决的问题正是现实世界成年人要面对和解决的问题;项目提出的问题对学生是有意义的;能够将其运用于实际生活。

“发光礼物”项目核心的概念是电路知识，如果驱动问题直接是核心概念问题，即什么是电路，那么这个问题乏味抽象，无法激起学生兴趣和挑战。结合四年级学生的年龄特点和学校真实情况，创设情境，将核心概念转化为驱动问题，可以描述如下：我校和贵州纳雍四小是帮扶学校，这学期六一儿童节要给他们送一份有创意的发光礼物，点亮他们心中的梦想。怎样做一份有创意的发光礼物呢？在这个情境下，驱动问题的解决，首先需要学生理解“电路”单元的核心概念，并应用相关概念。其次是重视情境的真实性，驱动问题的解决是学校要解决的真实问题。对学生来说，做出的作品可以帮助贵州的小伙伴点亮心中的梦想，学生会觉得很有意义。最后，学生的作品是要作为礼物送出去的，任务感和责任感驱使学生更加主动参与学习和创作。这个转化使项目式学习既满足了核心知识的学习，又能成功激起学生的兴趣。

三、在学习实践中培养学生的高阶思维

科学思维是科学素养的关键，主要包括模型建构、推理论证、创新思维等，体现在多方面，如，分析综合、比较分类、抽象概括等思维方法的运用。高阶思维，是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。它在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。高阶思维是高阶能力的核心，主要指创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力。可见，高阶思维是科学思维的更高层次体现。高阶思维培养能让学生掌握关键能力，学会学习，是实现科学素养的核心。在项目式学习中，思维是关键，要将高阶思维的培养融入项目式学习的实践，主要做法有三点：一是尽可能让学生像真正的科学家、工程师、设计师那样思考和实践，面对复杂问题，将大问题拆解为小问题，根据问题解决的先后顺序逐项突破;二是课堂实践要关注学习过程，学生在合作探究中总结归纳出科学原理或科学方法;三是项目式学习的实践最终要指向作品的创造，学生要像工程师一样进行多次“明确问题—确定方案—设计制作—改进完善”的学习过程。

“发光礼物”项目围绕驱动问题“怎样做一份有创意的发光礼物”，学生需要将复杂问题拆解为更小的子问题，再根据问题解决的先后顺序进行项目式学习。例如，项目其中一个子问题是“怎样让礼物亮起来”。可以将问题拆解为：让礼物发光需要哪些电器元件？这些电器元件怎样连接才能让礼物发光？电器元件怎样才能与礼物完美结合？这三个问题引领学生逐渐深入开展探究实践。让礼物发光需要哪些电器元件？学生需要观察灯泡、导线和电池等电器元件，认识它们的结构和作用。这些电器元件怎样连接才能让礼物发光，学生进行实验探究，对亮起来的做法和不能亮的做法进行分类，分析概括出让灯亮起来的规律是让电路形成闭合回路。学生一起合作探究，观察现象，记录探究过程，尝试用科学语言归纳总结规律，有效提高分析综合、基于证据表达的高阶科学思维能力。电器元件怎样才能与礼物完美结合？学生真正像工程师一样，明确要解决的问题，制订解决方案，画发光礼物的设计图，再寻找合适的材料制作礼物，将电器元件装在礼物上，思考灯等电器元件装在哪里，怎么让礼物看起来更美观等真实问题，完成礼物的初次创作。接着，根据评价标准反思作品的优缺点，再次改进作品。真实产品的完成过程能有效发展学生问题解决、决策、创造等高阶思维能力，促进科学素养的提高。

四、在公开展示中加深学生对核心概念的理解

公开展示成果，是指学生通过展览或交流等形式，在班级、学校等场所公开展示自己的作品。这个环节不仅可以满足学生的好奇心，增强学习动力，还可以充分展示学生的学习成果和学习过程，满足学生的成就感和尊严感，加深学生对核心概念的理解，提高他们主动参与、学以致用等科学素养。夏雪梅博士认为，高质量的项目式学习成果要指向驱动性问题和对核心知识的深度理解，同时包含做出来的和怎么做出来的说明。公开展示成果应回应驱动问题，紧密围绕学生对所学核心概念的理解与运用。这包括两方面：一是学生的学习成果要能体现对核心概念的正确理解与运用;二是公开展示作品时，要重点介绍成果是怎么运用核心概念进行创造迭代的。

五、在评价中促进学生进行深刻反思

项目式学习强调评价的全面性，既注重对学习过程的评价，又注重对学习结果的评价。评价和反思是相辅相成的，有效的评价能促进学生深刻反思，反思即成长。这个过程能培养学生自我反思等元认知能力，有效提升学生实事求是、求真务实的科学态度。教师在确定项目情境和成果后，就要进行评价设计，评价要点紧扣项目式学习目标。学习过程的评价可以让学生清晰认识到每一课的学习目标是否真正掌握，重点引导学生反思探究实践过程，是否认真记录探究实践的观察发现，是否积极参与小组合作实践等。反思学习方法和学习态度都有利于学生及时调整学习状态，更好地进行项目式学习。佐证资料有每一课的探究实践记录表、学习总结、练一练、自我评价等。学习结果评价可以指引学生最终要到哪里去，重点引导学生反思作品是否符合评价标准，反思作品完成过程是否科学，是否在合作交流中积极贡献了自己的力量，以便及时总结学习经验，發现作品的不足，改进迭代作品。佐证资料有作品说明书、交流过程、作品评价量表等。评价的核心是引导学生及时反思，总结学习经验，提升科学素养，指引学生更好地学习与生活。

我们设计了“发光礼物”项目式学习手册，里面包含对项目式学习过程的评价和学习结果的评价。学习过程的评价体现在每一课的学习单设计上，每一课的学习单包括问题引领、探究实践记录、学习总结、练一练、自我评价等，充分体现了教—学—评的一致性，引导学生在自主与合作学习的同时，又能引导及时反思学习过程。教师也能从每一课的学习单中，看出每一个学生的学习是否真正发生，学习态度是否端正，等。学习结果的评价体现在多方面，如，对核心概念的前后测、作品说明书、学习成果评价量表、学习反思等内容，学生对照评价表反思作品是否符合标准，对照学习反思支架及时总结学习经验。每个学生一本学习手册，在项目开始就一直用这本学习手册进行学习与实践。这些资料的收集与统计可以很好地对全体学生的学习过程和学习成果进行评价，也可以很好地提高学生的反思能力。

指向科学素养的项目式学习设计，可用于小学科学单元的整体设计，也可用于具体某几节课的优化设计。对于一线教师而言，设计整单元的项目式学习难度较大，可先改进几节课的设计。指向科学素养的项目式学习设计，不是生搬硬套项目式学习的整个过程，而是灵活结合课标和教材，有机融合一些适合的设计策略，优化学生的学习过程，给学生带来更加美好的学习体验，最终目标是培养学生的科学素养、让学生更好地学习与生活。

【本文为广州市教育研究院2021年度科研课题“指向问题解决的小学科学单元重构策略研究”（课题编号：21BXXKX2103）和广州教育学会2021年教育科研课题“指向问题解决的小学科学单元重构策略研究”（课题编号：202113691）阶段性成果】