喻玉鳳
【摘? ?要】項目化學(xué)習(xí)強調(diào)以任務(wù)驅(qū)動的方式推動學(xué)生解決真實情境中的問題。教師結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)情,創(chuàng)新教學(xué)方式,用項目重構(gòu)探究課堂,幫助學(xué)生內(nèi)化學(xué)習(xí)成果。以《模擬安裝照明電路》一課為例,教師通過“創(chuàng)設(shè)真實情境,搭建學(xué)習(xí)支架,促進(jìn)對話交流,優(yōu)化實驗材料,有效評價反饋,改進(jìn)設(shè)計方案”等方式,提升學(xué)生的探究效率,幫助他們在項目化學(xué)習(xí)中實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】項目化學(xué)習(xí);科學(xué)探究;任務(wù)驅(qū)動;反饋評價
項目化學(xué)習(xí)作為一種重要的教學(xué)組織形式,正在教學(xué)領(lǐng)域獲得越來越多的關(guān)注。它強調(diào)以任務(wù)驅(qū)動的方式推動學(xué)生解決真實情境中的問題。教師要結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)情,創(chuàng)新教學(xué)方式,用項目重構(gòu)探究課堂,幫助學(xué)生內(nèi)化學(xué)習(xí)成果。在項目化學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生將基于真實情境提出問題、思考問題、解決問題,在挑戰(zhàn)中不斷進(jìn)步,提升自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。
一、任務(wù)驅(qū)動:創(chuàng)設(shè)真實情境,讓項目呼應(yīng)課標(biāo)
在項目化學(xué)習(xí)中,項目的設(shè)計必須符合《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“2022年版課標(biāo)”)的要求,確保項目化學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)的“主菜”而不是餐后的“甜品”。
《模擬安裝照明電路》是教科版《科學(xué)》四年級下冊“電路”單元的最后一課,是典型的科學(xué)與工程實踐課,突出體現(xiàn)了2022年版課標(biāo)“技術(shù)與工程”領(lǐng)域中“工程的關(guān)鍵是設(shè)計”的要求。本課通過讓學(xué)生設(shè)計并安裝一個房間的照明電路,促使學(xué)生將學(xué)習(xí)到的電路知識應(yīng)用于實踐?!半娐贰眴卧膶W(xué)習(xí)從認(rèn)識電路、電流、開關(guān)、電路檢測器、導(dǎo)體和絕緣體入手,一系列的探究活動最終指向電路的設(shè)計與應(yīng)用。以真實任務(wù)驅(qū)動學(xué)生運用電學(xué)知識開展工程設(shè)計活動是本課的核心內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)。
本課中,教師先展示房間實景圖,引導(dǎo)學(xué)生觀察房間的布局情況,再創(chuàng)設(shè)真實情境,讓學(xué)生為自己的新房間設(shè)計照明電路。這是一個具有挑戰(zhàn)性的工程實踐活動,能激發(fā)學(xué)生參與項目的積極性,培養(yǎng)學(xué)生解決“技術(shù)與工程”領(lǐng)域中的問題的能力。具體任務(wù)如下。
同學(xué)們,剛剛接到一個任務(wù):我校宿舍正在改造升級,現(xiàn)在需要安裝照明電路。如果聘請你們?yōu)樾‰姽ぃ銈儠趺醋??具體要求如下。
1.根據(jù)房間實景圖,明確書桌、床、窗戶的位置。
2.設(shè)計照明電路:需要設(shè)計并標(biāo)注兩盞電燈(閱讀燈、照明燈)、兩個開關(guān)的位置,且兩盞電燈需分別由兩個開關(guān)控制。
3.討論并畫出設(shè)計圖。
4.組裝電路模型。
學(xué)生基于生活實際,對設(shè)計房間照明電路的興趣十分濃厚。在明確任務(wù)后,學(xué)生非常投入,積極地將電學(xué)知識應(yīng)用到實際項目中,很快便完成了圖紙設(shè)計的任務(wù)。教師鼓勵學(xué)生根據(jù)真實情境進(jìn)行思考、交流和嘗試,把課堂還給學(xué)生,最大限度地激發(fā)學(xué)生的自主探究能力和思維能力。這樣的項目化學(xué)習(xí)深受學(xué)生喜歡。由于個體差異,部分學(xué)生設(shè)計的電路存在一些不合理之處。教師標(biāo)記和記錄這部分學(xué)生的問題并提出相關(guān)建議,鼓勵他們改進(jìn)方案。
二、探索設(shè)計:搭建學(xué)習(xí)支架,讓探究貼近學(xué)情
在項目化學(xué)習(xí)中,搭建學(xué)習(xí)支架能為學(xué)生的項目探究提供必要的支持。這樣,無論起點在哪,每一個學(xué)生都能夠踮起腳尖,夠到自己的學(xué)習(xí)目標(biāo),獲得成長。在此之前,教師可以利用“問題解決中的心理機制”,引導(dǎo)學(xué)生明確如下問題。
1.想實現(xiàn)什么?
2.在實現(xiàn)目標(biāo)的過程中是否有限制或障礙?
3.突破限制和障礙的措施有哪些?
4.將嘗試使用哪一種措施?
5.嘗試是否成功?是否應(yīng)該嘗試其他的措施?
教師在課堂中要牢牢把握學(xué)生的具體需求和學(xué)習(xí)目標(biāo),設(shè)計多種教學(xué)策略,在關(guān)鍵之處搭建學(xué)習(xí)支架。以《模擬安裝照明電路》一課為例,教師設(shè)計了關(guān)于“設(shè)計安裝電路模型”KWH表,如表1。
在設(shè)計房間的照明電路的過程中,讓學(xué)生直接利用電器元件符號畫出電路設(shè)計圖是存在一定困難的。教師可以引導(dǎo)學(xué)生先在實景圖上擺一擺照明燈、閱讀燈和開關(guān)的位置并說明這樣擺放的理由,再讓學(xué)生分別用串聯(lián)和并聯(lián)的方式設(shè)計電路圖,嘗試用開關(guān)分別控制兩盞燈。學(xué)生逐漸明白采用并聯(lián)電路進(jìn)行連接能形成一條通路,還能說出電流在電路中的流動方向,如圖1所示。
整個過程中,教師并未簡化電路圖的設(shè)計、繪制和安裝過程,而是有計劃地搭建學(xué)習(xí)支架,降低項目的學(xué)習(xí)難度,幫助學(xué)生分步完成挑戰(zhàn)任務(wù)。學(xué)生通過動手實踐,體驗到了成功的快樂,也產(chǎn)生了繼續(xù)探究項目的熱情和積極性。
三、研討修改:促進(jìn)對話交流,讓設(shè)計趨于完善
課堂實踐過程中,師生之間的對話交流是實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的重要途徑,而教師的追問能讓學(xué)生進(jìn)行深層次的思考,促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展。在設(shè)計和改進(jìn)房間的電路圖時,師生對話如下。
師:如何使兩個開關(guān)分別控制照明燈和閱讀燈?
生1:一個開關(guān)設(shè)在門口,控制照明燈,另一個開關(guān)設(shè)在床頭,控制閱讀燈。
生2:照明燈開關(guān)設(shè)在床頭,閱讀燈開關(guān)設(shè)在書桌旁。
師:如果只提供一個電源,該如何連接導(dǎo)線,使電路成為通路?
生1:我覺得電流應(yīng)從電池的正極出發(fā),經(jīng)過導(dǎo)線、開關(guān)1、照明燈、開關(guān)2、閱讀燈,回到電池的負(fù)極。這樣燈泡就亮了。
生2:這樣的連接方式是不對的,因為如果只閉合一個開關(guān),燈泡不能被點亮。
生3:剛才的連接方式是串聯(lián),不能實現(xiàn)分別控制兩盞燈的目標(biāo),我覺得應(yīng)該采用并聯(lián)的連接方式。
師:你能說說并聯(lián)電路中的電流是怎么流動的嗎?
生3:電流從正極出發(fā)后“兵分兩路”,一路經(jīng)過照明燈、開關(guān)1,另一路經(jīng)過開關(guān)2、閱讀燈,再會合,回到電源的負(fù)極。
師:原來你是這樣設(shè)計的。那么,其他同學(xué)認(rèn)為該采用哪種連接方式呢?
學(xué)生在交流設(shè)計時,重點思考電源與開關(guān)、燈之間的聯(lián)系。教師追問:如果只提供一個電源,該如何連接導(dǎo)線使電路形成通路?讓學(xué)生說說電流是怎么流動的,引導(dǎo)學(xué)生在腦海中構(gòu)建電路連接的框架,為后續(xù)繪制簡易電路圖打好基礎(chǔ)。
四、制作模型:優(yōu)化實驗材料,讓實驗效率更高
實驗材料是實驗探究的基礎(chǔ)。為了建構(gòu)實驗?zāi)P?,教師須?yōu)化實驗材料,提高實驗效率。
(一)巧用KT板立體模型,助力立體概念建構(gòu)
學(xué)生在平面圖上很難建構(gòu)房間的模型,對此,教師可以改進(jìn)學(xué)習(xí)材料的呈現(xiàn)順序,先提供材料,再讓學(xué)生在KT板立體模型中擺放燈和開關(guān),接著畫出電路圖,最后安裝電路。教師邊展示材料,邊引發(fā)學(xué)生思考:如何讓一個開關(guān)控制一盞燈?利用KT板立體模型,學(xué)生能更快地建構(gòu)房間的立體概念。而后,教師再引入電源和導(dǎo)線,引導(dǎo)學(xué)生思考通路的連接方法。這樣的做法不僅符合四年級學(xué)生的學(xué)情,也能夠提高學(xué)生的探究興趣和效率。
(二)提供多元材料,驅(qū)動學(xué)生深度探究
在項目化學(xué)習(xí)中,單一的實驗材料會限制學(xué)生的探究積極性。學(xué)生在設(shè)計交流中發(fā)現(xiàn):實際生活中存在著多個開關(guān)同時控制照明燈的現(xiàn)象。基于現(xiàn)實情況,教師可提供多元化的單刀雙擲開關(guān)(如圖2)、雙刀雙擲開關(guān)(如圖3),讓學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的探究,以真實問題驅(qū)動學(xué)生思考。
五、項目展評:有效評價反饋,讓學(xué)生全面發(fā)展
在項目化教學(xué)中,形成性評價和總結(jié)性評價給學(xué)生提供了多方面的反饋,能幫助學(xué)生在項目化學(xué)習(xí)中實現(xiàn)深度學(xué)習(xí),產(chǎn)出高質(zhì)量的作品。教師要確定學(xué)生是否達(dá)到了項目最初設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo),以鼓勵的眼光看待學(xué)生的收獲與發(fā)展。
(一)表現(xiàn)性評價前置,凸顯評價的指導(dǎo)性
在探究過程中,學(xué)生僅“動手做”是不夠的,“動手做”之前和之后的表達(dá)交流是探究活動不可缺少的組成部分。表達(dá)和交流過程中最重要的一環(huán)就是學(xué)習(xí)評價。教師要引導(dǎo)學(xué)生在表現(xiàn)性評價中學(xué)會認(rèn)識自己、尊重他人,不斷提高自己的思維水平。教師圍繞設(shè)計、安裝照明電路的探究過程,從設(shè)計布局、電路設(shè)計、模擬組裝、課堂表現(xiàn)四個方面設(shè)置表現(xiàn)性評價標(biāo)準(zhǔn),以打星的方式進(jìn)行小組評價,如表2。學(xué)生可以根據(jù)完成情況分別“打星”,教師巡視,最后全班交流評價。
(二)學(xué)習(xí)評價多元化,促進(jìn)學(xué)生改進(jìn)自我
在活動評價中,自評和互評以學(xué)生為主體,教師輔助點評,保證學(xué)生評價的公平性和公正性。教師可以根據(jù)每一項活動的完成情況分別“打星”,以加分項的形式將“打星”結(jié)果計入最終成績。多元化的評價能讓學(xué)生更清楚自己的真實情況,反思存在的問題,向同伴學(xué)習(xí)改進(jìn)的方法,彌補自己的不足,進(jìn)一步達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。
六、反思遷移:改進(jìn)設(shè)計方案,讓項目為生活服務(wù)
學(xué)生基于真實問題,經(jīng)歷了“小組討論—電路設(shè)計—交流分析—改進(jìn)設(shè)計—模擬安裝—展示評價”等環(huán)節(jié),基本完成了項目化學(xué)習(xí)的全過程。他們的思維能力和解決問題的能力得到了顯著的提升。在此基礎(chǔ)上,教師根據(jù)真實情境、真實問題,提出“模擬安裝照明電路2.0”(加入電扇、燈座等電器元件)的任務(wù),讓項目化學(xué)習(xí)更貼近學(xué)生的生活實際。當(dāng)然,探究活動還可以延伸為模擬安裝科學(xué)實驗室的照明電路或廚房的照明電路,使學(xué)生課堂中獲得的實踐經(jīng)驗在課外得到應(yīng)用。
《模擬安裝照明電路》是基于項目化學(xué)習(xí)的實踐探究課。教師創(chuàng)設(shè)真實情境,注重設(shè)計、實施、改進(jìn)與完善的過程,以任務(wù)驅(qū)動的方式培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,幫助學(xué)生在項目化學(xué)習(xí)中實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo),提升科學(xué)素養(yǎng)。
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