项目式学习在青少年科技教育中的应用

摘" 要：随着社会的发展，科技教育在当下呈现出了重要的地位和作用，在青少年科技教育中引入项目式学习，不仅能够培养学生的科学素养，也是对青少年科技教育改革和发展的有益探索。文章对项目式学习理论和特点进行了分析，阐述了在青少年科技教育中应用项目式学习的必要性及应用策略，旨在提升青少年的科技创新能力水平，以供参考。

关键词：项目式学习;青少年教育;科技创新能力

一、项目式学习的概述及对青少年科技教育的影响

（一）项目式学习的特点

项目式学习是基于项目，从学生的兴趣和能力出发，通过小组合作、问题解决等形式来完成科学探究活动，并通过各种实验与数据分析方法来帮助学生获得对自然和社会的新认知。它要求从儿童的认知特点出发、遵循儿童的身心发展规律来进行教学，是在真实情境中通过项目学习，帮助教师和学生建构知识结构体系、培养学习能力的方法。项目式学习理论认为，知识的学习是一个主动建构的过程，包括三个步骤：首先，学生在原有知识经验范围内主动提出问题，并进行探究;其次，学生通过查阅资料和阅读文献等方式获取相关信息，并进行加工处理;最后，教师对学生所获取的信息进行评价指导。

（二）项目式学习的培养目标

项目式学习要求学生能够独立完成项目，促进学生能够积极地思考问题、解决问题。学生通过动手实践活动不断地提高自身的综合素质和能力;通过探究活动，对自己的研究内容进行更深入的研究，形成自己的知识体系;通过解决项目中出现的各种问题以及在与他人合作学习过程中所遇到的一些问题，在实际过程中提升了对科学本质和科学方法的理解。此外，项目式学习能够培养学生形成团队合作、善于合作与交流、不断挑战自我等良好个性品质及学习习惯。

（三）实施项目式学习的重要意义

每一次项目式学习都是学生一个成长的过程，学生在这个过程中会获得一些收获，这些收获对学生的一生都将产生重要影响。一是能够帮助学生选择自己感兴趣的课题，这样能够让学生更有兴趣地去学习;二是能促使学生进行大量的研究和收集信息，以帮助学生更好地理解和掌握知识，学生经过实践和总结，能更好地理解并记住知识点;三是需要学生进行团队合作，这样能够培养学生的团队合作精神;四是能够培养学生的创新能力，学生在项目中需要自己思考解决问题，这样能够帮助他们提高创新思维能力。

二、青少年科技教育项目式学习设计

项目式学习为青少年提供了一个发现问题、解决问题和探索自我价值的机会。在这一过程中，青少年学生可以充分发挥自身的主动性、独立性与创造性，这能激发青少年创新意识和创造潜能。因此，项目实施前需要做可行性的前期具体准备。

（一）明确目标

在青少年科技教育中，学习目标是指学生为了达到某个学习目标所应具备的知识、能力与态度。因此，它包括学习目的、学习方法和教学方法三个方面。在项目式学习中，学生通过选择自己感兴趣的活动内容、收集资料和材料、设计并完成方案等形式来完成学习任务。在开展项目式学习之前，教师需要了解该学科相关领域的知识与经验;设计具体的项目式学习活动方案以及相关教学流程;明确该项目式学习活动的主题，明确目标和需要解决的科学问题;为学生提供有效进行探究与解决问题所需的资源和材料;还需要鼓励学生积极主动地进行科学探究及相关课题实践活动。

（二）确定主题

主题的确定是项目式学习的核心，它决定了学生参与活动的方式和内容。项目式学习课程主题主要包括三大类：一是科学主题，是以科学探究为主要教学方式，侧重于学生综合运用知识解决问题。二是社会主题，将课堂教学延伸到课外，将科学探究和社会实践相结合。三是艺术和人文主题，主要通过科学与艺术、技术与技能等内容进行整合设计。而课程主题又分为两种类型：一类是以培养学生兴趣为主，如物理、化学、生物、数学等学科;另一类是以探究为主，如科技创新、工程设计等。

（三）前期准备

在前期准备阶段，首先，教师要总体规划整个过程，合理分配学生。要科学预测项目式学习中学生需要完成的任务以及每个步骤所需的时间，明确定位每个环节所需准备的材料、器材等。其次，在正式实施前可以开展多次模拟演练，这是项目式学习顺利开展的前提条件。最后，在正式实施之前还要进行多次实地考察。考察内容包括前期调研情况、相关信息资料以及实地走访调查等。这是确保项目能够顺利开始的重要基础条件。

三、青少年科技教育项目式学习的实施

从实施活动和学习探究这两个阶段来看，项目式学习具有如下特征：首先是学生可以通过独立思考、小组合作、问题解决等形式来完成科学探究活动;其次是学生需要对自己的项目负责。每个项目中都会涉及许多相关知识，这些信息可能来自课堂上的教材内容，也可能来自网络上的资料。例如在科技创新中，学生可以组成团队，选择一个有兴趣的科技项目，然后根据自己的目标和需求来研究并收集相关信息，制订计划并执行，最后评估自己的学习成果并接受反馈。

（一）项目选择的多元化

在项目选择上，不能局限于课本中所规定的内容，而要适当拓展教材以外的内容。比如，教师可以根据教学大纲的要求，要求学生进行课外科技作品的收集、研究，或者让学生根据自身生活经历进行科学探索等。在内容上，项目式学习不能单纯地停留于课本上所介绍的事物、现象及理论知识等方面，而是要与日常生活联系起来。这样就可以把那些对学生有较大挑战性的任务或活动作为切入点。这些活动具有较强的趣味性和现实性。比如一个简单的“家庭成员健康状况”调查报告就可以作为项目式学习的切入点之一。而项目式学习在实际操作过程中，还要结合学生的学习情况，考虑教学计划、学生知识基础、兴趣爱好等因素，选择适合学生完成并能产生良好效果的项目进行教学实践。

（二）支架搭建的实操化

项目式学习的实施过程中，教师要搭设具有可实际操作的学习支架，支持学生重新经历知识发现的过程。如果没有学生在探索过程中的质疑、修正和改进，学习支架就会成为“空中楼阁”。项目式学习的主要内容是设计并实施一系列具体任务，这些任务通常是由学生独立或小组合作完成。学生在设计和选择项目时，会发现问题、探究解决问题的方法，运用所需要的知识信息等，而且这些因素都会影响到项目式学习的效果。为此，教师可以指导学生在学习过程中对相关的问题进行思考和探究，通过小组讨论、小组实践等多种方式去寻找答案。

例如，在“地球系统”专题教学中，教师引导学生分析大气环流现象对农业生产、气候变化及人类生活的影响，并通过对大气中二氧化碳浓度的测量来发现大气成分的改变等。在“水是生命之源”专题教学中，教师引导学生分析了水资源在全球经济发展中起到了重要作用。教师根据课堂内容和目标设计学生探究项目和活动，从而帮助学生获取知识、发现问题、解决问题。

通过这些任务和活动，学生在探索过程中获得了新知识、新经验和新能力，这培养了他们敢于质疑、敢于探究、乐于合作的学习态度和学习方法，发展了科学探究精神。

（三）知识运用的综合化

项目式学习注重学生的思维方式、学习方式以及解决问题的思路与方式，强调学生参与项目活动的积极性。因此，项目式学习强调在开展活动时，让学生进行积极而有意义的探究，以克服学科之间的障碍，实现各学科知识间的融会贯通。例如，在“光照对豆芽发芽率的影响？”的项目学习过程中，学生在观察“猫为什么不能吃鱼”这个问题时，会产生一些疑问。在这一过程中，需要教师进行适当的引导和启发：第一，让学生通过“猜想提出问题—分析疑问—寻求答案”这个过程逐步了解光照对豆芽发芽的影响。第二，结合学生所学，引导他们思考一些现象或事件背后所蕴含的规律和道理等问题。第三，通过启发，引导学生学会举一反三地解决类似的问题。

四、青少年科技教育项目式学习成果展示

任何一个项目式学习的过程都应该是一个成果分享的过程，因为每个学生都会从这个过程中收获许多。因此，要想让学生能够在分享交流中获得成就感，教师就应该搭建好展示平台，让学生分享交流成果，让学生的想法可以获得交流和探讨的机会。

（一）项目展示

首先是要为小组成员提供良好的展示平台。例如学校可以通过搭建一些展示平台，给小组成员提供交流、展示的机会。其次是鼓励小组成员分享交流成果。为了提高学生在项目式学习中的参与度，教师可以通过设置一些竞赛和评比活动来激发他们的竞争意识和合作精神。例如可以让学生参加学校组织的各类比赛、设计制作优秀作品等活动，提高学生参与的积极性。再次是在实践中让每个组都有自己展示、交流成果的机会。例如学校经常举办一些比赛和评比活动，如科技小制作比赛、科学小论文比赛等来调动学生和教师参与项目式学习实践的积极性和热情，激发他们在学习过程中获得成功经验，感受成功体验。最后是组织学生定期向家长汇报自己在开展项目式学习过程中取得的成果，这不仅能让学生获得成就感，也能让家长感受到孩子参与到项目式学习中所取得的成绩给学生自身及家庭带来的变化。

（二）项目反思

项目式学习是一种强调学生创新能力培养的教学方法，在实际教学中，学生在活动中会遇到各种困难，需要通过合作才能解决。然而，由于每个学生所处的学习环境不同、面临的问题不同以及自身掌握的知识技能差异，可能导致他们无法获得相同或相似的结果和体验。而项目式学习的核心就是在教师指导下进行“探究式学习”，它以问题为中心。问题来源于生活又服务于生活，能够引发学生对生活和世界的思考。学生通过小组合作探究进行“发明创造”，在整个过程中，不仅提升了合作精神，还增强了对社会、自然和人类的责任感与使命感。因此，教师在实施项目式学习过程中可以充分调动学生的主观能动性与创造性，要促使学生通过合作、探究等形式解决问题，并可以采取讨论、评价等方式来检验学生的所学知识和能力。

（三）项目评价

为了保证项目式学习的顺利开展，教师还需要为学生设计相应的评价机制，并及时对他们进行评价。项目式学习的评价是对学生探究过程和探究结果的综合性评价。评价包括过程评价和结果评价两个方面。过程评价指以问题为导向、目标明确、内容具体、具有可操作性的小探究。结果评价指在活动结束后，教师要对学生进行客观、全面的综合评定，并根据评分进行分类管理。学生通过自己收集资料、制作作品、小组合作研究等方式完成项目任务，小组成员也要根据各自的能力和表现进行相互评价。

实施评价时，教师首先要对每一位学生给予适当的肯定;其次可以让优秀小组成员在全班进行展示，以激发他们进一步学习和探究的兴趣和热情;最后可以鼓励每一位学生为大家提供一些有用信息，使他们从中受益。例如，在“用水的故事”制作活动中，教师鼓励所有学生提出问题、解决问题，并把所有学生都当成“小老师”来评价。教师通过学生的反馈信息和个人观察评价，既能及时发现并调整自己的活动方案，又能进一步激发学生参与项目式学习的兴趣。并且通过评价还可以引导学生不断地进行自我反馈与自我反思。教师还应鼓励每位学生在整个项目学习过程中及时地进行评价、反思和记录，并通过适当的方式，如交流和展示等，给予学生积极的鼓励。

在科技教育中引入项目式学习，有助于培养学生的自主学习能力、实践操作能力等，让学生具备良好的科学素养和探究精神、创新意识。在项目式学习指导下的科技教育更容易开展创新实践活动，更有助于促进学生对科技知识的理解与掌握，有利于帮助学生形成正确积极的价值观。相信随着经济社会发展和教育改革的不断深入，项目式学习在我国青少年科技教育中一定会被广泛应用。

参考文献：

[1] 郑思晨. 基于STEM理念的校外科技教育活动方案设计和项目学习手册开发研究[J]. 中国校外教育，2019（S1）：8-10.

[2] 刘毅. 课程管理视域中的小学科技项目式学习研究[D]. 青岛：青岛大学，2021.

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（责任编辑：汪旦旦）