□浙江省瑞安市塘下鎮(zhèn)第一中學 謝如舟
《義務(wù)教育科學課程標準(2022 年版)》(以下簡稱“新課標”)提出,教師應創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,引導學生觀察實驗過程、建構(gòu)知識模型和細化知識理解,從而提升學生的探究實踐能力。項目式教學是新課改背景下的一種全新教學方式,能夠幫助學生深入理解科學原理。為此,教師應將項目式學習引入初中科學教學中,發(fā)揮科學課程的真正價值?;诖耍疚膹脑O(shè)置啟發(fā)問題、創(chuàng)設(shè)項目情境、開展項目實驗、注重項目評價、反思項目實施、完善項目計劃六個角度出發(fā),對核心素養(yǎng)下的初中科學項目式學習進行探究。
在教育領(lǐng)域,項目式學習具體是指讓學生開展一段時間的探究調(diào)查,從不同角度探索創(chuàng)新方法,解決實際問題,在真實性的學習體驗中加深知識理解,獲得能力與素養(yǎng)的全面提升。其學習過程需要教師的科學指導,由學生獨立完成資料收集、項目方案設(shè)計與結(jié)果總結(jié)等環(huán)節(jié),具有實踐性、自主性、開放性與發(fā)展性等特征,是落實核心素養(yǎng)教學目標的有效方式??茖W課程是初中教育體系的重要組成部分,其中包含了較多自然社會知識與科學規(guī)律,涵蓋了多個領(lǐng)域的知識與技能。為此,教師應在核心素養(yǎng)下開展科學項目式教學,引領(lǐng)學生從不同角度挖掘科學原理,提升對知識理解、吸收、內(nèi)化和遷移的能力,開辟科學教學新思路。
受傳統(tǒng)應試教育理念的影響,部分教師往往陷入一種固定思維,只注重理論知識的闡述和理解,抑制學生思維活力,導致其主動學習意識不強,難以發(fā)揮科學課程的育人價值。核心素養(yǎng)下,教師開展科學項目式教學,能夠有效轉(zhuǎn)變教育思想,將教材科學知識融入學生熟悉的項目主題中,引導學生在互動實踐中理解科學實驗的思路和原理,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。在此環(huán)節(jié)中,教師充分發(fā)揮自身的引導作用,指導學生觀察實驗效果、總結(jié)項目結(jié)論,提高其參與科學項目學習的興趣和主動性,實現(xiàn)科學知識廣度與深度的提高,有利于提升學生的自主學習能力,使學生在項目交流與討論中發(fā)散思維,不僅掌握相關(guān)的文化知識,還能培養(yǎng)科學精神與優(yōu)秀品格,提升面對復雜學習問題時的自信心。
在核心素養(yǎng)下開展科學項目式教學時,教師應充分尊重學生的主體地位,關(guān)注其思想意識和學習態(tài)度等方面的變化,不再單純地傳授理論知識,而是依據(jù)新課標的教育要求靈活調(diào)整教學結(jié)構(gòu),將自己的身份由傳統(tǒng)的知識傳授者向教學引導者方向轉(zhuǎn)變,給予學生更多思考和實踐的空間,有利于增強學生獨立思考的意識,使其掌握科學學習的有效方法。并且,教師還應鼓勵學生依據(jù)不同的項目情況,針對性地提出項目學習計劃,在集思廣益中豐富解決問題的途徑,以多元化情境和具體的項目案例為驅(qū)動,引導學生在分析和探究項目內(nèi)容的過程中靈活應用科學知識,提高其實踐能力和解題能力。此外,教師還應設(shè)置與學生探究水平相符合的項目學習計劃,真正貫徹以生為本的教育理念,促進學生科學精神、學習能力與實踐探究意識的全面發(fā)展。
驅(qū)動性問題設(shè)計是項目式教學的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),科學的問題設(shè)計能夠啟發(fā)學生聯(lián)想和思考,對實施后續(xù)教學活動具有重要的指導意義,是深化學生知識認知的重要前提。為此,在核心素養(yǎng)下開展初中科學項目式教學的過程中,教師應圍繞教材內(nèi)容設(shè)計驅(qū)動性問題,幫助學生在頭腦中對相關(guān)內(nèi)容建立初步印象,引導其進行相應的學習探究。而且,在項目驅(qū)動性問題的啟發(fā)引導下,學生將驅(qū)動性問題細分為多個子任務(wù),確保有步驟、有方法和有秩序地實施、完成各個子項目任務(wù),推動項目教學取得預期教育目標。同時,在項目式學習中,教師還可以指導學生用探究實踐的方式驗證科學原理,多角度理解教材內(nèi)容,更甚至可以利用習得的科學原理進行項目式產(chǎn)品設(shè)計制作,并適當借助信息化教學設(shè)備,將抽象化的科學知識變得更加直觀生動,以充分激發(fā)學生想象與思考力,降低科學知識的學習難度。
以浙科版七年級下冊第三章《力的存在》第三課時“力的測量”教學為例,本課主要了解力的大小及力的測力工具彈簧測力計,在觀察大象舉起樹干和螞蟻舉起樹葉兩組圖片后,思考力的大小該如何測量?接著,激發(fā)學生興趣,問學生想不想體驗工程師制作彈簧測力計的過程,最終形成驅(qū)動性問題:如何制作一個可用于測量的彈簧測力計?教師繼續(xù)引導學生分析制作可用于測量的彈簧測力計需要解決幾個問題,由此將項目細分為兩個任務(wù)。任務(wù)一:觀察彈簧測力計結(jié)構(gòu),任務(wù)二:探究彈簧測力計工作原理。任務(wù)二彈簧測力計的原理既是重點也是難點,在項目式教學中,教師采用引導學生親自探究實踐的辦法,把任務(wù)二又分為三個子任務(wù)。子任務(wù)一:定性研究彈簧長度與拉力關(guān)系,子任務(wù)二:定量研究彈簧長度與拉力關(guān)系,子任務(wù)三:設(shè)計并在刻度尺上標出力的刻度。學生通過定性探究到定量探究的方式,得出“彈性范圍內(nèi),彈簧的伸長量與拉力大小成正比”的結(jié)論。子任務(wù)三更是直接利用這一原理將一根彈簧制作成彈簧測力計,真正貫徹以生為本的教育理念,促進學生科學精神、學習能力與實踐探究意識的全面發(fā)展。在啟發(fā)性問題的引導下推動項目式教學的順利實施,在實踐中完善科學知識結(jié)構(gòu)。
通過總結(jié)以往學科教育經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn),創(chuàng)設(shè)教學情境能夠增強學生自主學習的意識,提高課堂教學活力,為創(chuàng)造高效化教學課堂提供有效支撐。因此,在核心素養(yǎng)下開展科學項目式教學過程中,教師應結(jié)合具體的項目內(nèi)容創(chuàng)設(shè)教學情境,靈活應用生活化教學情境、提問式教學情境與互動式教學情境等,有針對性地設(shè)計項目教學計劃和實施步驟,激發(fā)學生進行深度探索的興趣。而且,教師需從關(guān)注項目學習結(jié)果轉(zhuǎn)向重視學習過程,營造開放性的學習氛圍,以情境為引導,幫助學生集中注意力,并創(chuàng)新式地導入項目學習主題,使學生明確項目探究的方法與方向,發(fā)揮學生主觀能動性在科學學習中的作用。
以浙教版七上第四章第6 節(jié)《汽化與液化》中第一課“蒸發(fā)”教學為例,學生對蒸發(fā)這一內(nèi)容在小學三年級時曾經(jīng)學習過,同時對生活中的蒸發(fā)現(xiàn)象也非常熟悉?;谶@樣的學情,在“汽化與蒸發(fā)”項目學習中,教師可以為學生創(chuàng)設(shè)如下情境:衛(wèi)生間的毛巾架上掛著多條毛巾,濕濕的毛巾很難干,長期下去毛巾容易爛掉破洞,以此引出本次項目——設(shè)計速干毛巾架。生活情境的創(chuàng)設(shè)使學生產(chǎn)生更強的熱情和興趣去設(shè)計“速干毛巾架”,解決很多人在生活中遇到的困擾。同時,教師還應鼓勵學生依據(jù)項目過程和結(jié)論提出學習問題,引導其思考,激活學生的思維與主動學習的意識,實現(xiàn)培養(yǎng)其綜合素質(zhì)的教學任務(wù)。
初中科學教材涉及較多實驗內(nèi)容,既是學生驗證科學原理的主要途徑,也是提高知識應用能力的重要環(huán)節(jié)。為此,在核心素養(yǎng)下開展初中科學項目式教學過程中,教師應將項目實驗的實施看作關(guān)鍵性教學環(huán)節(jié),全面總結(jié)以往實驗教學經(jīng)驗,設(shè)計具體的項目步驟,引導學生完成實驗探究,增強學生的科學探究意識與邏輯分析思維。具體來看,教師應將項目實施流程定為確定項目主題—制定項目計劃—探究實踐—交流項目成果,給予學生更多自主學習和討論的空間,使其在項目實驗中習得知識和獲得良好的道德品質(zhì)。同時,教師需關(guān)注實驗學習環(huán)境的建構(gòu),采用自助式方式準備實驗材料,適時向?qū)W生提供拓展性學習材料,幫助其將理論知識與實踐學習進行有機融合。
以浙科版八年級上冊第二章《大氣壓強》教學為例,本課主要了解大氣壓的存在方式與測量方法,分析大氣壓與日常生活的密切聯(lián)系,明確標準大氣壓的數(shù)值,嘗試利用大氣壓相關(guān)知識解釋生活現(xiàn)象。在實際教學中,教師應依據(jù)學生知識積累和性格特征的不同,科學劃分項目學習小組,由教師提供項目學習框架,學生依據(jù)項目主題“大氣的壓強”思考實驗方案。在此環(huán)節(jié)中,教師需依據(jù)學生闡述的不同實驗方案的可行性,提出以下問題,即方案中的實驗器材是否可以全部獲得?數(shù)據(jù)記錄方式是否規(guī)范?怎樣可以減少實驗方案中的誤差?鼓勵其從不同角度完善項目方案設(shè)計,提升其科學實驗能力,發(fā)展縝密的邏輯化思維。
項目式學習與傳統(tǒng)教育模式不同,更關(guān)注學生主體地位的體現(xiàn),強調(diào)教師應給予學生更多思考和實踐的空間,確保全體學生都能圍繞相同的項目主題展開分析,在項目實踐中充分展示學生的各項能力、素質(zhì)和學習品質(zhì),幫助教師全面了解學生的基礎(chǔ)學情。為此,在核心素養(yǎng)下開展科學項目式教學過程中,教師應踐行項目評價的教學環(huán)節(jié),將點評內(nèi)容對準學生各方面的科學能力,從過程關(guān)注、表現(xiàn)關(guān)注和結(jié)果關(guān)注等不同角度評價項目學習效果,使學生明確自己在科學學習中的優(yōu)勢與不足,加深對項目主題的理解和認識。同時,教師應鼓勵學生多元化展示項目學習成果,從客觀性和整體性視角分析項目完成情況,幫助學生總結(jié)和積累項目學習經(jīng)驗。
以浙科版八年級下冊“各種各樣的土壤”教學為例,本課應了解不同土壤在質(zhì)地和結(jié)構(gòu)上的差異,理解不同質(zhì)地的土壤礦物質(zhì)顆粒大小與滲水性和通水性之間的關(guān)系,概括土壤分類的依據(jù)和土壤的類型,思考如何協(xié)調(diào)土壤的水性與肥性的關(guān)系。在實際教學中,教師需引導學生圍繞“調(diào)查土壤形狀”實施項目式學習,要求學生事先搜集與項目主題相關(guān)的資料內(nèi)容,以小組為單位確定項目實施方案。在項目評價環(huán)節(jié),教師應將學習活動記錄單作為主要參考,從項目名稱、任務(wù)執(zhí)行人、執(zhí)行情況和科學方法等角度進行分析,圍繞科學核心素養(yǎng)進行點評,增強項目實踐與學生發(fā)展的關(guān)聯(lián)性。
在初中科學課堂教學中,總結(jié)反思環(huán)節(jié)是課堂教學的收尾工作,是強化學生知識概括能力的重要環(huán)節(jié),為后續(xù)教學設(shè)計提供了參考信息。因此,在核心素養(yǎng)下開展科學項目式教學過程中,教師應定期開展反思交流會,鼓勵學生表達對項目學習的看法和意見,增強學生的主人翁意識,打造高效的科學課堂。具體來說,教師需引領(lǐng)學生在項目問題研究、討論交流和結(jié)果分享等不同環(huán)節(jié)進行反思,準確掌握其在項目學習中的表現(xiàn),滿足新課標的相關(guān)教育要求。
以浙科版八年級下冊第二章第四節(jié)“組成物質(zhì)的元素”教學為例,本課主要了解自然界中物質(zhì)元素的種類和數(shù)量,明確組成人體和地球的主要元素,理解單質(zhì)與化合物的區(qū)分方式。在實際教學中,教師應引導學生圍繞元素與原子的比較反思項目學習過程,要求學生思考同類物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成的差異,依托合理化的設(shè)問,提高學生項目反思的質(zhì)量,有針對性地提升學生的學習能力。
項目計劃的制定是整個項目式教學中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是影響項目教學質(zhì)量的重要因素。為此,在核心素養(yǎng)下開展初中科學項目式教學過程中,教師應將培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)作為核心任務(wù),將項目設(shè)計的主導權(quán)交還給學生,增強師生、生生的互動交流,幫助學生發(fā)散思維,全面落實科學項目式教學目標。
以浙科版七年級下冊“光的反射和折射”教學為例,本課應了解光可以在一些物體表面發(fā)生反射的現(xiàn)象,理解鏡面反射與漫反射的不同概念,正確應用平面鏡成像、折射定律和光路可逆的科學知識。在實際項目式教學中,教師可以以“LOGO 燈”這一項目的背景墻為載體,引導學生科學設(shè)計項目問題、學習目標和完成人員分配。同時,鼓勵各小組之間相互交流項目計劃,在不同階段依據(jù)項目計劃的實施情況進行總結(jié)歸納,使其從多角度明確項目計劃的可行性與不足。這樣有利于提升學生的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)能力,勇于對科學原理進行積極探索與開拓,發(fā)展創(chuàng)新素養(yǎng)與實踐能力,發(fā)揮項目式學習的教育價值。
綜上所述,在核心素養(yǎng)下開展初中科學項目式教學,有利于促進科學教學模式的優(yōu)化與升級,將教學內(nèi)容與學生的知識積累、生活體驗與實踐教學進行有機結(jié)合,幫助學生在自主思考與探究實踐中完善科學知識結(jié)構(gòu)。因此,教師應組織多樣化的項目學習活動,靈活創(chuàng)設(shè)科學教學情境,使學生明確學習重點,為實現(xiàn)科學核心素養(yǎng)教學任務(wù)奠定基礎(chǔ)。