初中科学微项目化教学实施五维度探析

王飞云

摘要：微项目化教学以趣味情境为学习载体，以驱动性问题为思维导向，以实践活动为认知抓手，以提炼知识为探究基础，发展学生的科学思想，锻炼学生的科学思维。针对初中科学微项目化教学实施，文章分别从明确项目教学目标、创设项目教学情境、依托驱动性问题、开展实践探究活动、加强知识要点总结等五个维度进行探究，认为通过全方位、全过程指导，能使学生在完成项目任务中收获更多的快乐和启发，进而达到发展学科核心素养和提高综合素质的目的。

关键词：初中科学；学科核心素养；微项目；教学情境

中图分类号：G633.98文献标志码：A文章编号：1008-3561（2023）09-0121-04

初中科学课程知识内容非常丰富，是学生开阔眼界、扩展知识、发展素质及构建能力所离不开的基础课程。其学科核心素养的培育在于塑造学生个人发展和社会发展的价值理念，培养学生的思想品格、科学精神、探究思维与各项关键能力。微项目化学习作为一种培育学生学科核心素养的教学样态，以趣味情境为学习载体，以驱动性问题为思维导向，以实践活动为认知抓手，以提炼知识为探究基础，发展学生的科学思想，锻炼学生的科学思维，培养学生的知识运用能力，塑造学生的科学精神。在项目化学习中，学习目标的制定，教学情境的创设，驱动性问题的设计，实验探究活动的开展，知识要点的总结等，都需要教师精心设计，以保证微项目化学习的质量和效果。

项目化教学的应用应当指向如何发展学科核心素养，尤其是在有了明确学习目标后，主题项目活动的开展将有利于学生构建知识体系，发展思维品质，提高认知能力。为使微项目化学习真实发生，教师需要在充分挖掘教材知识基础上，结合学生认知规律和学习特点，围绕学生兴趣、学习需求及情感态度，从科学观念、科学思维、科学实践等角度出发，确立清晰、细致、可操作性的学习目标，使学生能够有的放矢、按部就班地完成各项学习任务。同时，在实施项目化教学过程中，教师应当根据学生课堂表现和研究成果，给予学生及时的指导和帮助，避免学生因任务难度过大降低学习兴趣。

以“地球表面的板块”为例，本课主要学习世界地图、大陆漂移说、海洋扩张说、大陆板块等知识，要求学生正确理解大陆漂移、海底扩张等学说提出的背景及阐述的观点，能够在合作探究学习活动中建立科学思维。考虑到发展学生的学科核心素养，笔者在微项目化教学目标的确立中，充分考虑学生学习特点、心理特点及认知规律，设计了推理论证、模型构建、思维能力三个目标。在推理论证方面，要求学生运用观察、梳理、比较及归纳等方法，分析大陆漂移说和海底扩张说是否合理、科学；在模型构建方面，要求学生依据大陆漂移说和海底扩张说，构建大陆和海底运动模型，认识地球表面板块运动的成因、过程及结果；在思维能力方面，要求学生依据自己构建的模型，分析大陆漂移和海底扩张能够引起哪些自然现象，对人类生存、繁衍及发展带来哪些影响。在探究实践环节，为充分激发学生探究欲望，笔者设计了一个科学探究活动：要求学生认真观察地球仪，在纸上画出各大洲的地圖，依据大陆漂移说，采用自由组合的方式，将各大洲板块拼接在一起。同时，笔者给出一些数据，包括各大洲之间的距离，大陆板块移动速度，引导学生计算原始大陆漂移的时长。期间，允许学生提出不同的见解，进而在培养学生思维能力的基础上加强知识传授和情感熏陶，使学生养成勤于思考、乐于探究的学习习惯。

初中阶段的学生，在智力、思维及学习能力上都有了很大提升，但在知识储备、认知能力和生活经验上比较匮乏。为提高学习成果，教师应当在把握学生学习特点和认知规律的基础上，创设有趣味、有深意的教学情境，引导学生围绕科学实验内容展开探究，深刻分析实验现象，包括产生的原因，形成的结果，让学生收获更多的科学知识。在创设情境的过程中，教师应遵循适切性原则，让学生结合所学知识和已有经验，探究蕴含的科学道理。同时，教师要强化学生的学习引导，让学生将科学知识和技能运用到日常生活中，以提高学生的知识迁移能力，实现触类旁通、举一反三。

以“熔化与凝固”为例，本课主要涉及指导学生观察、认识及解读生活中的热现象，并借由具体的实验探究物体的熔化和凝固过程。新课标要求教师将所涉及的知识、所运用的思想方法贯穿于整个情境的构建过程。特别是以现实生活中常见的热现象为起点，依托趣味的情境引导学生探究学习，让学生在情境学习中提炼和总结知识，了解气态、液态及固态的含义及关联性，深刻认识熔化曲线和凝固曲线的物理含义。为凸显情境教学功能，发挥微项目化学习的作用，笔者创设了以下情境：一是北方地区的江水在冬天时结冰、凝固，在春天时消融、融化；二是使用焊锡时，电烙铁高温使它熔化，温度降低，重新凝固；三是下雪天，空气清鲜，噪声较小，特别是漫天飞舞的雪花，没有让天气变得更冷，反而是在冰雪融化的时候，才使天气变得特别冷；四是蜡烛燃烧时，蜡液不小心滴在手上，在其凝固的过程中，手会感觉到越来越疼。这些情境源于现实生活，有利于学生依据所学知识和已有经验，分析这些现象发生的原因、变化的过程及产生的结果，从中认识熔化和凝固。需要注意的是，教师将情境引入微项目学习时，必须保证情境内容的真实性。考虑到本课知识内容较多，课堂时间有限，在情境创设环节，笔者使用多媒体技术手段，以播放视频的方式从宏观和微观两个角度呈现熔化和凝固过程。为方便学生理解物质的三种相态，笔者以日常生活中的水为例，与学生一同总结水的三态，即固态（冰、霜、雪、冰雹），液态（雨水、雾、露、白气），气态（水蒸气）。然后结合学生的认知和经验，分析水从固态变成液态（熔化）的过程，从液态变成固态（凝固）的过程，进而提炼物质熔化和凝固需要的条件，固体在熔化过程中温度如何变化，以及不同的物质熔化和凝固规律，引导学生透过现象看本质，为后续实验活动的开展奠定理论基础。

驱动性问题是在项目学习目标的引领下，推动教学节奏，组织学习探究，有利于学生学科核心素养形成。微项目化学习中的驱动性问题，应当具有趣味性、科学性、真实性、感悟性等特点。教师要借由驱动性问题构建知识学习的“脚手架”，搭建理解和运用知识的桥梁。驱动性问题不是“单一化”“快餐化”“碎片化”的问题，而是一个又一个紧密关联、逻辑相通的问题，上一个问题是下一个问题的基础，下一个问题是上一个问题的延伸。学生结合所学知识和已有经验，由表及里、循序渐进地研究这些问题，在与其他同学的语言交流和思维碰撞中找寻解决问题的办法。这样一来，既能深化学生的科学观念，降低学生学习科学知识的难度，又能锻炼学生的科学思维，发展学生的科学技能。

以“汽化与液化”为例，本课主要学习汽化与液化的科学含义、汽化的两种方式、沸腾的规律、影响蒸发快慢的因素和蒸发吸热等知识。考虑到直接引入问题进行探究，学生很可能因专注力不够、兴趣度不高、未进入学习状态等，大脑一片空白，思维不活跃，缺乏自主探究意识，进而无法取得理想的学习成果，因此，笔者在提出问题群之前，结合地理、政治、经济、历史等知识，联系学生生活实际，创设了一个关于“土冰箱”应用的背景故事：位于非洲大陆中部的布隆迪，虽然该国有悠久的捕猎历史，很多民众能依托高超的捕猎技巧获得食物，但在没有电，没有自来水，炎热的天气下，本就不充裕的食物出现严重浪费。正是在这一契机下，有一个科学家发明了“土冰箱”，人们可以将食物放在“土冰箱”中进行储存，极大缓解了食物腐败的问题。

基于这则小故事铺垫情感基调，笔者围绕“土冰箱”的制作设计了四个问题。一是提供温度计、烧杯、酒精、水、胶头滴管等材料，温度计显示的温度为18℃，如何利用这些器材，使温度在短时间内降低？记录和观察实验，能够得出什么结论？二是现有一平方米大小的湿布，采用哪些方法，可以使湿布在短时间内变干？通过观察、记录和分析，能够发现什么问题？三是从以上两个实验可以提炼出哪些知识？熔化与汽化分别有什么特点？如何从微观的角度解释汽化现象？四是结合以上两个实验，阐述“土冰箱”的制作原理。现提供陶罐、剪刀、温度计、布条、烧杯、滴管、沙子等，你能构建出“土冰箱”的模型吗？

在提出上述问题后，笔者要求学生按照先后顺序进行深入探究。当然，解决问题是此次微项目学习的最终目的，但如何构建思维方法，如何利用所学知识和已有经验解决问题是重中之重。对于学生来说，若不能找到解决问题的办法，他们很可能产生畏难情绪，出现消极学习态度，难以发展高阶思维。因此，笔者让学生以小组为单位进行探究，允许大家畅所欲言、自由交流。同时根据实验研究情况，给予学生及时的指导和帮助，使学生持续保持专注力，思维处于活跃状态，一步步找寻解决问题的办法。

针对某一板块知识的项目化学习，教师可以采用多种学习方式和方法开展教学，以此开阔学生视野，构建完整的知识体系，强化学生知识应用能力。教师可结合所教知识的特点，设计多种学习活动，包括阅读资料、观看实验视频、动手做实验、写活动心得等。可依托丰富的学习活动，从观察、想象、讨论、思考、总结等角度出发，进一步丰富知识内容，拓展学生的思维容量，使学生在各项活动中达成深度学习，在实践中深化对科学知识的理解与运用。

以“升华与凝华”为例，本课主要学习升华和凝华的含义及其本质特点，认识现实生活中的升华和凝华现象。课标要求教师依托具体的实验活动培养学生的观察能力、思考能力及自主学习能力，并结合生活和生产中的科学运用，开阔学生视野，扩大学生知识面，提升学生科学素质。为培养学生的科学思想，锻炼学生的科学思维，笔者采用多个微项目化学习组合的方式，让学生从多个角度学习本课知识。

首先，笔者口头讲述几个常见的升华和凝华现象。如樟脑丸变小，灯泡内壁发黑，冰冻的衣服变干，北方冬天的“雾凇”等。支持学生大胆想象，畅所欲言，说出自认为的升华和凝华现象。在学生产生浓厚的探究欲望后，笔者出示一些关于解析升华和凝华现象的资料，让学生进行自主阅读，从中总结升华和凝华现象，初步了解升华和凝华的基本性质。其次，笔者利用多媒体技术手段呈现碘的升华和凝华实验过程。在学生观看视频时，笔者强调重点关注实验器具、实验步骤、实验方法、实验结果。学生注意观察碘在实验过程中发生了哪些相态变化，通过分析和对比之前学过的知识，在脑海中生成知识框架。再次，笔者组织学生设计实验，让学生在实验探究中进行印证。在实验过程中，学生观察用酒精灯加热和移去酒精灯碘发生哪些变化，在观察、思考及交流中提炼知识：碘由固态直接变为气态（需要加热），碘由气态直接变为固态（对外放热）。完成实验后，笔者让学生举出自然现象中的升华和凝华现象，分析与探究其原理，以此达到巩固练习、夯实基础及创新迁移的教学目的。最后，笔者组织学生开展写作活动，让学生结合本次实验写一篇心得体会。写作内容包括实验设计理念、实验实施步骤、实验具体方法等，同时也要求学生写出在实验中的所知、所思、所想及所感。这样，既能深化学生对本课知识的记忆与理解，又能培养学生的写作能力。

科學课不是“走马观灯”，也不是“一笑而过”，而是在具体教学过程中，在培养学生探究未知兴趣的基础上，渗透科学观念、科学方法及科学精神，使学生养成良好的探究和思考能力，促进学生核心素养的形成与发展。初中科学学科知识蕴藏在日常生活之中，具有一定的神秘性。如果学生不能准确认识科学知识的原理和技能应用的内涵，那么将很难在生活中运用这些科学知识和技能。而将总结知识和提炼智慧作为一个教学环节融入微项目化学习中，更利于学生厘清知识脉络，滋养素养发展，培育科学品格，强化知识迁移运用能力。为此，教师可以通过讲述思维导图法，指导学生做学习笔记，写项目学习活动心得，动手做科学实验，让学生在实践和总结中夯实知识基础、升华情感。

以“物理性質和化学性质”为例，本课主要学习物理性质和化学性质，掌握物理变化和化学变化的特点，以及明确区分物理变化和化学变化。为使学生构建完整的知识框架，培养学生的科学思维，笔者在微项目学习评价环节中植入知识总结活动。

首先，借由多媒体课件带领学生回顾本课项目学习内容，提炼和总结本课知识要点。采用写板书的方式，完善概念的含义、作用及联系性，指导学生充实课堂笔记。如“什么叫作物质变化”“什么叫作物理变化”“什么叫作化学变化”“物理变化和化学变化的本质区别是什么”等，依托一个个小问题将本课知识要点串联在一起。其次，结合练习题深化学生对物质变化含义、性质及作用的理解。为了让练习更加形象，降低学生理解知识的难度，笔者利用多媒体技术手段呈现冰山消融过程，让学生观察变化现象，总结变化结果。比如，冰山消融是水从固态变为液态，质量没有发生变化，体积由大变小，颜色从白色变为无色，整个过程中没有新的物质生成，属于物理变化。再如，笔者设计了一个木炭燃烧的实验，让学生观察木炭在燃烧中的变化过程，分析木炭燃烧的基本条件。学生在实验中观察到木炭燃烧发出了耀眼的白光，有二氧化碳和水等新物质生成，以此判断木炭燃烧属于化学变化。通过实验，学生深刻理解没有别的物质生成的变化是物理变化，有别的物质生成的变化是化学变化。最后，结合本单元所学知识，指导学生制作思维导图。从物质的物态变化入手，总结分析固态、液态及气态的变化，包括熔化与凝固、汽化与液化、升华与凝华，物质的物理变化和化学变化，也包括实验过程、步骤及方法，让学生将本单元所学的知识充实在思维导图中，进一步加强科学概念、科学思维、科学精神的渗透。

综上所述，基于学科核心素养的初中科学微项目化学习的应用，可以从项目学习目标的制定、教学情境的创设、驱动性问题的设计、实践探究活动的开展，以及知识要点的总结入手。要通过全方位、全过程地指导学生学习，加强科学概念、思维、精神及态度的渗透，使学生在完成项目任务中收获更多的快乐和启发，进而达到发展学科核心素养和提高综合素质的目的。

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Exploration of Five Dimensions of the Implementation of Science Micro-project Teaching in Junior Middle School

Wang Feiyun

（Tangqi No. 3 Middle School， Linping District， Zhejiang Province， Hangzhou 310000， China）

Abstract： The micro-project teaching takes the interesting situation as the learning carrier， the driving problem as the thinking direction， the practical activity as the cognitive grasp， and the extraction of knowledge as the exploration basis to develop students’ scientific thinking and exercise students’ scientific thinking. With regard to the implementation of science micro-project teaching in junior high school， the article explores from five dimensions： clarifying the project teaching objectives， creating the project teaching situation， relying on driving issues， carrying out practical inquiry activities， and strengthening the summary of knowledge points. It believes that through all-round and whole-process guidance， students can gain more happiness and inspiration in completing the project tasks， and then achieve the goal of developing the core quality of the discipline and improving the comprehensive quality.

Key words： junior middleschoolscience；disciplinecorecompetence；microprojects；teachingsituation