基于项目化学习，重构科学探究课堂

喻玉凤

【摘   要】项目化学习强调以任务驱动的方式推动学生解决真实情境中的问题。教师结合课程标准及学情，创新教学方式，用项目重构探究课堂，帮助学生内化学习成果。以《模拟安装照明电路》一课为例，教师通过“创设真实情境，搭建学习支架，促进对话交流，优化实验材料，有效评价反馈，改进设计方案”等方式，提升学生的探究效率，帮助他们在项目化学习中实现学习目标。

【关键词】项目化学习；科学探究；任务驱动；反馈评价

项目化学习作为一种重要的教学组织形式，正在教学领域获得越来越多的关注。它强调以任务驱动的方式推动学生解决真实情境中的问题。教师要结合课程标准及学情，创新教学方式，用项目重构探究课堂，帮助学生内化学习成果。在项目化学习的过程中，学生将基于真实情境提出问题、思考问题、解决问题，在挑战中不断进步，提升自主学习能力和科学学科素养。

一、任务驱动：创设真实情境，让项目呼应课标

在项目化学习中，项目的设计必须符合《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“2022年版课标”）的要求，确保項目化学习是学习的“主菜”而不是餐后的“甜品”。

《模拟安装照明电路》是教科版《科学》四年级下册“电路”单元的最后一课，是典型的科学与工程实践课，突出体现了2022年版课标“技术与工程”领域中“工程的关键是设计”的要求。本课通过让学生设计并安装一个房间的照明电路，促使学生将学习到的电路知识应用于实践。“电路”单元的学习从认识电路、电流、开关、电路检测器、导体和绝缘体入手，一系列的探究活动最终指向电路的设计与应用。以真实任务驱动学生运用电学知识开展工程设计活动是本课的核心内容与教学目标。

本课中，教师先展示房间实景图，引导学生观察房间的布局情况，再创设真实情境，让学生为自己的新房间设计照明电路。这是一个具有挑战性的工程实践活动，能激发学生参与项目的积极性，培养学生解决“技术与工程”领域中的问题的能力。具体任务如下。

同学们，刚刚接到一个任务：我校宿舍正在改造升级，现在需要安装照明电路。如果聘请你们为小电工，你们会怎么做？具体要求如下。

1.根据房间实景图，明确书桌、床、窗户的位置。

2.设计照明电路：需要设计并标注两盏电灯（阅读灯、照明灯）、两个开关的位置，且两盏电灯需分别由两个开关控制。

3.讨论并画出设计图。

4.组装电路模型。

学生基于生活实际，对设计房间照明电路的兴趣十分浓厚。在明确任务后，学生非常投入，积极地将电学知识应用到实际项目中，很快便完成了图纸设计的任务。教师鼓励学生根据真实情境进行思考、交流和尝试，把课堂还给学生，最大限度地激发学生的自主探究能力和思维能力。这样的项目化学习深受学生喜欢。由于个体差异，部分学生设计的电路存在一些不合理之处。教师标记和记录这部分学生的问题并提出相关建议，鼓励他们改进方案。

二、探索设计：搭建学习支架，让探究贴近学情

在项目化学习中，搭建学习支架能为学生的项目探究提供必要的支持。这样，无论起点在哪，每一个学生都能够踮起脚尖，够到自己的学习目标，获得成长。在此之前，教师可以利用“问题解决中的心理机制”，引导学生明确如下问题。

1.想实现什么？

2.在实现目标的过程中是否有限制或障碍？

3.突破限制和障碍的措施有哪些？

4.将尝试使用哪一种措施？

5.尝试是否成功？是否应该尝试其他的措施？

教师在课堂中要牢牢把握学生的具体需求和学习目标，设计多种教学策略，在关键之处搭建学习支架。以《模拟安装照明电路》一课为例，教师设计了关于“设计安装电路模型”KWH表，如表1。

在设计房间的照明电路的过程中，让学生直接利用电器元件符号画出电路设计图是存在一定困难的。教师可以引导学生先在实景图上摆一摆照明灯、阅读灯和开关的位置并说明这样摆放的理由，再让学生分别用串联和并联的方式设计电路图，尝试用开关分别控制两盏灯。学生逐渐明白采用并联电路进行连接能形成一条通路，还能说出电流在电路中的流动方向，如图1所示。

整个过程中，教师并未简化电路图的设计、绘制和安装过程，而是有计划地搭建学习支架，降低项目的学习难度，帮助学生分步完成挑战任务。学生通过动手实践，体验到了成功的快乐，也产生了继续探究项目的热情和积极性。

三、研讨修改：促进对话交流，让设计趋于完善

课堂实践过程中，师生之间的对话交流是实现学习目标的重要途径，而教师的追问能让学生进行深层次的思考，促进学生的思维发展。在设计和改进房间的电路图时，师生对话如下。

师：如何使两个开关分别控制照明灯和阅读灯？

生1：一个开关设在门口，控制照明灯，另一个开关设在床头，控制阅读灯。

生2：照明灯开关设在床头，阅读灯开关设在书桌旁。

师：如果只提供一个电源，该如何连接导线，使电路成为通路？

生1：我觉得电流应从电池的正极出发，经过导线、开关1、照明灯、开关2、阅读灯，回到电池的负极。这样灯泡就亮了。

生2：这样的连接方式是不对的，因为如果只闭合一个开关，灯泡不能被点亮。

生3：刚才的连接方式是串联，不能实现分别控制两盏灯的目标，我觉得应该采用并联的连接方式。

师：你能说说并联电路中的电流是怎么流动的吗？

生3：电流从正极出发后“兵分两路”，一路经过照明灯、开关1，另一路经过开关2、阅读灯，再会合，回到电源的负极。

师：原来你是这样设计的。那么，其他同学认为该采用哪种连接方式呢？

学生在交流设计时，重点思考电源与开关、灯之间的联系。教师追问：如果只提供一个电源，该如何连接导线使电路形成通路？让学生说说电流是怎么流动的，引导学生在脑海中构建电路连接的框架，为后续绘制简易电路图打好基础。

四、制作模型：优化实验材料，让实验效率更高

实验材料是实验探究的基础。为了建构实验模型，教师须优化实验材料，提高实验效率。

（一）巧用KT板立体模型，助力立体概念建构

学生在平面图上很难建构房间的模型，对此，教师可以改进学习材料的呈现顺序，先提供材料，再让学生在KT板立体模型中摆放灯和开关，接着画出电路图，最后安装电路。教师边展示材料，边引发学生思考：如何让一个开关控制一盏灯？利用KT板立体模型，学生能更快地建构房间的立体概念。而后，教师再引入电源和导线，引导学生思考通路的连接方法。这样的做法不仅符合四年级学生的学情，也能够提高学生的探究兴趣和效率。

（二）提供多元材料，驱动学生深度探究

在项目化学习中，单一的实验材料会限制学生的探究积极性。学生在设计交流中发现：实际生活中存在着多个开关同时控制照明灯的现象。基于现实情况，教师可提供多元化的单刀双掷开关（如图2）、双刀双掷开关（如图3），让学有余力的学生进行进一步的探究，以真实问题驱动学生思考。

五、项目展评：有效评价反馈，让学生全面发展

在项目化教学中，形成性评价和总结性评价给学生提供了多方面的反馈，能帮助学生在项目化学习中实现深度学习，产出高质量的作品。教师要确定学生是否达到了项目最初设定的学习目标，以鼓励的眼光看待学生的收获与发展。

（一）表现性评价前置，凸显评价的指导性

在探究过程中，学生仅“动手做”是不够的，“动手做”之前和之后的表达交流是探究活动不可缺少的组成部分。表达和交流过程中最重要的一环就是学习评价。教师要引导学生在表现性评价中学会认识自己、尊重他人，不断提高自己的思维水平。教师围绕设计、安装照明电路的探究过程，从设计布局、电路设计、模拟组装、课堂表现四个方面设置表现性评价标准，以打星的方式进行小组评价，如表2。学生可以根据完成情况分别“打星”，教师巡视，最后全班交流评价。

（二）学习评价多元化，促进学生改进自我

在活動评价中，自评和互评以学生为主体，教师辅助点评，保证学生评价的公平性和公正性。教师可以根据每一项活动的完成情况分别“打星”，以加分项的形式将“打星”结果计入最终成绩。多元化的评价能让学生更清楚自己的真实情况，反思存在的问题，向同伴学习改进的方法，弥补自己的不足，进一步达成学习目标。

六、反思迁移：改进设计方案，让项目为生活服务

学生基于真实问题，经历了“小组讨论—电路设计—交流分析—改进设计—模拟安装—展示评价”等环节，基本完成了项目化学习的全过程。他们的思维能力和解决问题的能力得到了显著的提升。在此基础上，教师根据真实情境、真实问题，提出“模拟安装照明电路2.0”（加入电扇、灯座等电器元件）的任务，让项目化学习更贴近学生的生活实际。当然，探究活动还可以延伸为模拟安装科学实验室的照明电路或厨房的照明电路，使学生课堂中获得的实践经验在课外得到应用。

《模拟安装照明电路》是基于项目化学习的实践探究课。教师创设真实情境，注重设计、实施、改进与完善的过程，以任务驱动的方式培养学生解决问题的能力，帮助学生在项目化学习中实现学习目标，提升科学素养。

参考文献：

［1］赵风云.STEAM理念下项目化学习的实践初探：以“模拟安装照明电路”为例［J］.中小学实验与装备，2022（1）.

［2］方莉莉.巧设思维支架   提升思维品质［J］.湖北教育（科学课），2017（5）.

［3］韩迎春.细化课堂过程性评价［J］.湖北教育（科学课），2017（5）.

（浙江省绍兴市柯桥区杨汛桥紫薇小学   312028）