張 宏
上海市金山區(qū)第二實驗小學(xué)
項目化學(xué)習(xí)(Project-based learning)成為全球教育的熱門話題,得到大家越來越多的關(guān)注。項目化學(xué)習(xí)從一個學(xué)科切入,聚焦關(guān)鍵學(xué)科的知識和能力,用驅(qū)動性問題指向這些知識和能力,在解決問題的過程中進行學(xué)科與學(xué)科、學(xué)科與生活、學(xué)科與人的聯(lián)系與拓展,用項目成果呈現(xiàn)對于知識的創(chuàng)造性運用和深度理解。
近幾年,上海市金山區(qū)第二實驗小學(xué)(以下簡稱“我?!保┑男1菊n程極大地豐富了課程體系,因其多樣性、可選擇性,校本課程受到學(xué)生的歡迎。
我校在校本課程建設(shè)上投入了很多人力、物力和精力,多次邀請華師大課程與教學(xué)方面的專家,結(jié)合學(xué)校的傳統(tǒng)與優(yōu)勢,為校本課程進行頂層設(shè)計。
我?;谏虾J袑嵤┑摹俺青l(xiāng)學(xué)校攜手共進計劃”,與上海市史坦默國際科學(xué)教育研究中心開展合作,其間共享了一批STEM 項目與課程,共創(chuàng)了人工智能課程,自創(chuàng)了一批創(chuàng)新實驗室課程。學(xué)生在校本課程中拓展了知識,掌握了關(guān)鍵技能。那么,他們解決真實問題的能力到底怎么樣?
學(xué)校每年開展以Science Fair“世界地球日”為主題的項目化學(xué)習(xí)活動,新穎的活動設(shè)計、豐富的課程資源、開放的學(xué)習(xí)方式吸引了越來越多的學(xué)生參與。
項目化學(xué)習(xí)的主題應(yīng)該貼近孩子的生活,吸引孩子的學(xué)習(xí)興趣。其內(nèi)容來自課堂的只占一小部分,更多的是課堂的延伸和拓展。
比如,我校設(shè)計的Science Fair“世界地球日”研究的課題選的是孩子身邊熟悉的事物、場景和話題。孩子為其吸引,將其轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的需求。我校準(zhǔn)備的課題資源如表1所示。
表1 Science Fair“世界地球日”研究課題資源
例如,二年級的徐同學(xué)生活在農(nóng)村,跟著奶奶種過蠶豆,看過蠶豆花,收過蠶豆,蠶豆是她生活中很熟悉的植物。這次她選擇了“蠶豆種子成長記”的課題,把蠶豆發(fā)芽的記錄、在不同溫度下的實驗對比記錄放在了展示板上。展示那天,她拿著實驗報告,跟同伴細說自己的實驗過程與實驗結(jié)果,那臉上的自信與作出一項偉大的實驗成果時的成就感是一樣的。對她來說,一次科學(xué)的小探究收獲的不僅僅是一次學(xué)習(xí)的經(jīng)歷和體驗,也許還會改變她的興趣愛好,影響她的職業(yè)選擇。20 年后,金山也許會多一位農(nóng)學(xué)專家。
一個成功的項目化學(xué)習(xí)的頂層設(shè)計要預(yù)設(shè)學(xué)生可能碰到的問題,要使出一些“招數(shù)”來吸引學(xué)生,使他們產(chǎn)生參與的興趣,要提供一些支架,幫助學(xué)生更好地完成項目的實施。在Science Fair“世界地球日”活動中,我校使用了以下策略,達到了較好的效果。
(1) 一則海報。提前一個月,一則招募令在校園里傳開,為項目的開展渲染了氣氛,吸引學(xué)生的關(guān)注。一批科學(xué)愛好者躍躍欲試,迫不及待地希望活動早點開展。
(2) 一期公眾微信號。Science Fair“世界地球日”科學(xué)集會正式開啟。學(xué)校的微信公眾號上發(fā)布了為本次活動設(shè)計的“探索戶外”“探索家庭和學(xué)校”“探索世界”三大主題、15 個引導(dǎo)性的課題資源。
(3) 一場親子輔導(dǎo)工作坊。學(xué)校為200多名家長和學(xué)生舉辦了一場“未來已來”專題報告。教師就“有結(jié)構(gòu)的科學(xué)探究”“如何從問題到假設(shè)”和“如何準(zhǔn)備演講”這三點進行了系統(tǒng)講解與指導(dǎo)。
(4) 一個科學(xué)探究迭代的過程。全校200多名學(xué)生在教師的指導(dǎo)下、家長的幫助下,經(jīng)過與同伴的共同努力,將科學(xué)小實驗開展得如火如荼。他們經(jīng)歷了選題、考察、搜集資料、實驗、失敗、重啟實驗、得出實驗結(jié)果等一系列過程,最后完成了實驗報告和展板制作,做好了現(xiàn)場演說等的準(zhǔn)備工作。
(5) 一次現(xiàn)場展評活動。學(xué)生在校園里搭起了展臺,準(zhǔn)備了實驗材料,制作了展板。他們跟自己的搭檔一起,匯報課題成果,邀請同學(xué)參與自己的實驗,并對一些問題進行了現(xiàn)場解答。
(6) 一個小論文發(fā)表的機會。本次活動開展過程中,大約50 名學(xué)生寫下了科學(xué)探究過程中的所做、所看、所想、所悟。其中6 名學(xué)生的科學(xué)小論文在雜志上發(fā)表。
學(xué)校里的學(xué)習(xí)也稱任務(wù)型學(xué)習(xí),學(xué)生面對的任務(wù)是良構(gòu)的、不變的、封閉的、單一的、個人的。而Science Fair“世界地球日”項目化學(xué)習(xí)的任務(wù)是真實的、綜合的、開放的、合作的。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中有成功,有失敗,有調(diào)整后再出發(fā),也有在研究過程中衍生了更深層次的問題。真實的任務(wù)讓學(xué)生走出校園,走上社會,帶著任務(wù)請教專家、尋求幫助、實地調(diào)研、實驗對比、查找文獻資料等。
為了調(diào)查河道的水質(zhì)問題,有的學(xué)生走遍了附近的大小河道,取樣做實驗對比,寫實驗調(diào)查報告。為了做植物染色劑,學(xué)生收集了各種蔬菜、水果,采集了附近農(nóng)村的各種植物,在嘗試中經(jīng)歷了各種失敗,也獲得了成功的體驗。為了能把牛奶變成“塑料”,很多學(xué)生做了無數(shù)次的對比實驗,找出合適的溫度、白醋的濃度。哪怕是失敗的實驗,也為學(xué)生帶來了不一樣的體驗,讓他們親身感受到科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)。
項目化學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)模式上屬于從基于問題的學(xué)習(xí)到研究型學(xué)習(xí)。整個過程中,在夯實知識的基礎(chǔ)上,完全是學(xué)生在自主探究、自主學(xué)習(xí)、自主實驗,教師只是不停地以問題去引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生思考,拓展他們的思維能力。項目化學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生需要有更為多樣的學(xué)習(xí)實踐。學(xué)習(xí)實踐包含提出問題,合作溝通,基于證據(jù)的表達,有創(chuàng)意、有美感的呈現(xiàn),使用信息技術(shù)等。這樣的學(xué)習(xí)實踐活動是學(xué)生在通常的學(xué)習(xí)情境中較少遇到的,有一部分學(xué)生可能會不適應(yīng),但也有一部分學(xué)生可能因此獲得新的學(xué)習(xí)機會。
學(xué)生解決問題的能力越來越強,視野越來越寬,思維越來越有深度。例如,四年級的黃同學(xué)在研究型課程的活動中,學(xué)會了“提出問題—搜集資料—思考假設(shè)—實驗—調(diào)整修正—再實驗—得出結(jié)論”的一般流程。在做“牛奶變‘塑料’”的課題研究時,她和小伙伴一起,探索用牛奶加白醋變成“塑料”的可行性,尋找影響實驗的因素。然后根據(jù)配料表,不斷改變牛奶的溫度、白醋的濃度,并記錄實驗的過程與結(jié)果。其間,無數(shù)次的失敗沒有讓她們的興趣消退,最終她們做成了環(huán)保型的“塑料”。在研究過程中,她們又萌生了用其他的材料進行實驗的想法,說不定在不久的將來,新的環(huán)保材料又要誕生了。
項目化學(xué)習(xí)追求的不是以答案唯一為目的的學(xué)習(xí),而是注重學(xué)習(xí)過程中的經(jīng)歷與體驗,鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多問題,探究更多的未知。例如,李同學(xué)是名美術(shù)愛好者,她選擇“瓶中的海洋世界”這個課題,是由于考慮到使完成的作品美觀,而且需準(zhǔn)備的材料也相對比較簡單。然而,看似簡單的實驗也蘊含了很多科學(xué)小知識。制作的過程引起了她的好奇,生發(fā)出一系列更深層次的話題。她發(fā)現(xiàn)水和油是不相溶的,即使通過劇烈的晃動導(dǎo)致水和油乳化混在一起,靜置一段時間后水和油也依然會分層。這是為什么呢?油水不相溶在生產(chǎn)、生活中有什么意義呢?通過上網(wǎng)查閱資料,與爸爸媽媽共同討論、研究,她發(fā)現(xiàn)“一次采油”的奧秘所在。隨著進一步的探究,她又產(chǎn)生了油水不相溶有哪些弊端的疑問。在這過程中,她請教在上海石化擔(dān)任高級工程師的爸爸媽媽,自己又上網(wǎng)查資料,請教老師和專家,最后得出了結(jié)論。她的主題演講贏得了大家的一片掌聲。
本次Science Fair“世界地球日”項目化學(xué)習(xí)大多數(shù)是在學(xué)生課余時間進行,我校也采用線上線下相結(jié)合的方式對學(xué)生進行指導(dǎo),讓信息技術(shù)助力學(xué)習(xí)。線上,我校成立了項目學(xué)習(xí)群,微信公眾號定時更新,提供學(xué)習(xí)資源。另外,上海市史坦默國際科學(xué)教育研究中心的老師也在線上提供“一站式”支持,為學(xué)生答疑指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生找到自己感興趣的課題,助力學(xué)生開啟科學(xué)研究之旅。線下,除了教師提供指導(dǎo),活動也得到了家長的大力支持。一批家長成為志愿者,他們中有材料學(xué)專家、物理學(xué)博士、石油化工高級工程師等。家長熱衷于與孩子一起開展課題實驗,學(xué)習(xí)活動也讓他們找到了共同的話題,在活動過程中改善了親子關(guān)系,家長也改變了唯分?jǐn)?shù)論的“成才觀”。
項目成果的展示與評價是項目學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié),評價的關(guān)注點不僅僅是展板的呈現(xiàn),也在于項目開展過程中學(xué)生自己的實踐經(jīng)歷和切身體會,還在于學(xué)生對科學(xué)的態(tài)度以及采取的規(guī)范探究方法。因此,十佳“小科學(xué)家”評選設(shè)有小組合作獎、親子協(xié)作獎,有項目成果獎、衍生新問題獎,還有科學(xué)態(tài)度獎。
項目化學(xué)習(xí)目前也面臨一些困難。不同于傳統(tǒng)課堂,其教學(xué)目標(biāo)從知識傳授轉(zhuǎn)向能力發(fā)展,從教師主導(dǎo)轉(zhuǎn)向?qū)W生自主,新的學(xué)習(xí)方式對教師提出了新的挑戰(zhàn)。由于項目化學(xué)習(xí)是跨學(xué)科的學(xué)習(xí)活動,需要教師課前對項目進行深入研究,熟悉項目的全部內(nèi)容,準(zhǔn)備好項目開展過程中可能涉及的有關(guān)知識,以及向?qū)W生傳授知識時可能要采用的幾種不同教學(xué)手段。教師從傳統(tǒng)控制型主體角色變換成交流型、對話型、服務(wù)型角色。項目的挑戰(zhàn)性非常大,教師很難單獨完成,因而需要一批教師積極投身到項目化學(xué)習(xí)設(shè)計者的隊伍中,依靠團隊合作來開發(fā)實施。同時,需要加強校本培訓(xùn),提高教師的專業(yè)能力,以適應(yīng)新時代的要求。