顧恩甲
摘 要:隨著小學科學課程標準中“技術與工程”領域和“科學、技術、社會與環(huán)境”目標的新加入,小學科學課對學生的知識應用能力、實際問題解決能力和保護環(huán)境意識提出了新的要求。教師的課堂教學怎樣能盡快達到新課標的要求,使學生得到更好的發(fā)展?“項目式”學習方式也許能使我們的小學課堂更快達到新課標的要求。
關鍵詞:“項目式”學習;小學科學課堂;技術與工程;解決問題
2017年小學科學課程新標準正式公布,在新一輪的課程改革中,新加入了“技術與工程”這一全新的學習領域,并強調與物質科學、生命科學、地球和宇宙科學3個領域知識之間的相互滲透和相互聯系。從中我們可以發(fā)現,小學科學課程不單單只要求學生了解科學技術知識、認識當下新技術對生活生產的影響,更是要求學生注重學習內容的應用,將書本知識和社會實踐應用相結合、認識科技和解決問題相結合。而新課標中“技術與工程”這一領域的加入,使學生有機會綜合運用各方面所學的知識,體會到“做”的成功和樂趣,并養(yǎng)成通過“動手做”解決問題的習慣從而提高學生的綜合能力。
同時,新的課程標準還將原來的科學探究、情感態(tài)度與價值觀、科學知識三個方面的課程目標正式修訂為科學知識、科學探究、科學態(tài)度和科學、技術、社會與環(huán)境四個方面的課程目標。其中,新增加的“科學、技術、社會與環(huán)境”目標也將融入“技術與工程”領域的3大主要概念。學生通過“技術與工程”領域的學習,不僅提高解決問題的能力和創(chuàng)新意識,還將形成熱愛自然,珍愛生命,保護環(huán)境的意識和社會責任感。
通過對小學科學新課程標準的解讀,筆者認為小學科學教本中很多單元都能使用“項目式”學習方式進行整體設計教學。這樣既能讓學生在探究過程中運用知識解決問題,又能提高他們對社會與環(huán)境的認識。所謂“項目式”學習即以整體項目設計、制作為學習手段,經歷“提出問題、探究新知、設計制作、模擬修正、創(chuàng)新模型”等一系列學習過程。學生在完成項目過程中,運用多種學科知識、技術手段,不斷發(fā)現問題、解決問題,逐步形成創(chuàng)新思維意識,最終使學生的科學素養(yǎng)得以發(fā)展。下面,以六年級下冊第四單元《環(huán)境和我們》為例向大家闡述“項目式”學習的教學方式。
一、“項目式”學習的頂層設計
教師在單元起始課的教學活動中,初次向學生提出本單元總項目的學習要求和任務,學生結合該項目任務提出疑難問題。教師可以采用語言引導、師生互動、生生討論、全班分享等多種教學手段篩選、并確定最終完成該項目的總體組成內容和活動方法。通過一個單元的學習和課后的制作,綜合已有知識和本單元的新學內容,結合多種手段逐步去解決項目中的疑難問題,最后完成期初的項目要求,并于大家分享、交流。
例如《環(huán)境和我們》單元:在單元起始課教學活動中,教師向同學們介紹學校附近水資源的污染狀況,通過真實情況的了解使學生明白保護“身邊水資源”的重要性。隨后,教師向學生提出本單元學習的總項目——“保護身邊的淡水資源”。同時,教師引導學生討論“保護身邊的淡水資源”的項目需要有哪些實施內容組成,并提醒學生項目中組成的內容必須是用來解決現實中的實際問題。
學生通過談論,會提出很多個小項目來組成完成單元的總項目。這時,教師需要組織學生發(fā)現各個項目的優(yōu)缺點,結合本單元的教學內容和項目完成的難易程度,最終確定“家庭淡水資源使用調查”、“設計制作污水處理系統(tǒng)”和“污染來源調查”3個小項目共同組成“保護身邊淡水資源”的項目內容。
最后,全班一起結合本單元學習內容,設計制定各小項目的實施步驟,按學習進度進行分步實施。
二、“項目式”學習的分步實施
“項目式”學習有多個“小項目”內容構成,學生通過各個“小項目”的分步實施,最終匯聚完成期初構建的整體“項目”?!靶№椖俊睂W習過程中,學生不斷經歷“提出問題、探究新知、設計制作、模擬修正、創(chuàng)新模型” 等一系列的探究過程,逐步學習多種知識的綜合應用和解決問題的能力,最終指向學生的科學素養(yǎng)。
(一)項目呈現,提出問題
教師根據最初制定的內容,提出“小項目”中的任務。學生通過已有認知、小組討論、交流后,提出完成項目任務中的需要解決的具體問題。教師結合教學手段、引導學生分別確定我們可以在課堂中和課后去解決的有意義的問題。
課例呈現——《設計制作污水處理系統(tǒng)》 :學生通過查閱資料,了解地球上淡水資源被污染的情況和地球上淡水資源的緊缺,認識污水處理系統(tǒng)能把有些污水凈化并再次被人類使用。教師根據期初制定的項目內容,呈現“小項目”任務——小組制作一個簡易的污水處理系統(tǒng)。學生根據已有知識經驗,討論非必須要設計制作一個污水處理系統(tǒng)需要解決哪些問題,并提出假設。
學生經過小組討論、全班交流和教師引導,最終提出幾個問題:
①污水處理器用什么材料制作?
②每一層地下的濾網用什么材料更合適?
③怎么連接每一層的處理池?
教師根據學生討論和問題提出情況,結合本單元《污水和污水處理》一課的教學內容,對學生進行新知識、技能的教授。
(二)提出假設,進行實驗
學生根據提出的問題,進行不同的假設并用自己的理由支撐假設。同時,為了驗證我們的假設是否正確,學生要自己設計實驗方案來進行探究驗證。對于課堂上我們無法實驗解決的問題,也可以讓學生通過上網搜索、小組討論、課后實踐等方式來解決疑難問題。
課例呈現——《設計制作污水處理系統(tǒng)》 :根據上節(jié)課我們提出的問題,教師引導學生分析濾網用什么材料更合適?學生運用已有知識和課外資料進行大膽假設。教師引導學生對各自小組的假設進行實驗方案的設計。學生設計好實驗方案通過實際操作,來驗證砂礫、石子、紗布等對污水的凈化到底有什么不同的作用。而課堂中無法解決的問題“怎么連接每一層的處理池”,學生則需要課后通過再次設計實驗等方式來進行解決。
(三)設計方案,制作模型
根據實驗后得到的數據分析,學生對項目問題已經進行了初步解決。對于本項目中的任務可以開始進行圖紙的設計、制作。學生綜合多學科知識和新學的內容可以自主進行項目的設計和初步制作模型。
課例呈現——《設計制作污水處理系統(tǒng)》 :學生通過上節(jié)課的實驗分析,已經了解到污水處理系統(tǒng)每個處理池的過濾網材料不同。根據沉淀、過濾、消毒的步驟對過濾網材料要求也不一樣。這節(jié)課中,學生結合新學的污水處理系統(tǒng)知識和實驗結論,各小組繪制各自污水處理系統(tǒng)的圖紙,并制作簡易的模型。
(四)測試模型,改進方案
學生結合新學知識初步完成了項目任務,教師要按照任務要求對模型進行首次測試。在測試過程中,讓學生對提出的問題進行評估,并且在測試過程中我們也會發(fā)現新的問題,就可以進行新一輪的問題解決。
課例呈現——《設計制作污水處理系統(tǒng)》 :各小組根據設計的圖紙已經制作完成了污水處理系統(tǒng)。教師在這節(jié)課要組織學生對污水處理系統(tǒng)的模型進行初步測試,引導學生分析交流各個污水處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點,并對各模型提出改進建議。學生們根據污水的處理能力再次完善改進各自的設計圖紙和實際方案。
(五)完善模型,情感培養(yǎng)
學生通過改進的設計方案,進一步完善自己的模型,并將作品分享,體驗大家不同的設計方案、取長補短。通過大家的分享交流,學生能不斷提高創(chuàng)新思維和糾錯意識。教師可以搭建不同的展示平臺,并引導學生總結項目完成過程中的收獲,最后達到培養(yǎng)情感態(tài)度和環(huán)保意識。
課例呈現——《設計制作污水處理系統(tǒng)》 :學生在課后修改完善自己的污水處理系統(tǒng),并在課堂中與大家分享交流。教師引導學生總結污水處理系統(tǒng)制作過程中,解決了哪些問題,為什么要去解決問題,使學生思維得到發(fā)展。并且能進一步培養(yǎng)學生對淡水資源的珍惜,懂得水資源的可貴。
“設計制作污水處理系統(tǒng)”小項目的學習完成是另一個小項目學習的開始,《環(huán)境和我們》單元中學生根據計劃需要經歷3個小項目的學習。而學生通過多次項目學習的分步實施,既能有知識上的收獲,又能提高問題解決能力和綜合應用能力。
因此,我認為“項目式”學習方式在小學科學教學中很符合新課程標準新增加內容和目標的要求。讓學生意識到解決問題要從頂層設計開始入手,逐步提高他們解決問題的能力,明白完成項目的全過程,為學生發(fā)展科學素養(yǎng)打下基礎。