◇焦 穎（江蘇：睢寧縣雙溝鎮(zhèn)中心小學(xué)）

科學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和探究精神的重要途徑，而小學(xué)階段是學(xué)生接觸科學(xué)的重要時期。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往將科學(xué)知識灌輸給學(xué)生，缺乏實踐和探究的環(huán)節(jié)，難以激發(fā)學(xué)生的興趣和思維潛能。因此，如何設(shè)計一種適合小學(xué)生的科學(xué)教育模式，成了當(dāng)前教育界亟須解決的問題。

項目化教學(xué)作為一種新型的教學(xué)方式，強調(diào)學(xué)生的自主性和實踐性，為學(xué)生提供了更多的實踐和探究機會。然而，如何將項目化教學(xué)應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)課堂中，使之更加符合小學(xué)生的認知特點和實際需求，成了教育界需要解決的問題。

本文基于思維情境轉(zhuǎn)化的理論，探討了小學(xué)科學(xué)課堂項目化教學(xué)設(shè)計的實現(xiàn)途徑。通過分析學(xué)生在科學(xué)探究過程中遇到的問題，本文提出了基于思維情境轉(zhuǎn)化的項目化教學(xué)設(shè)計，即在課堂上將抽象的概念轉(zhuǎn)化為具體的情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣和思維潛能，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。最后，筆者還對項目化教學(xué)的實施進行了總結(jié)和評價，并提出了進一步研究的展望。

一、思維情境轉(zhuǎn)化的理論基礎(chǔ)

思維情境轉(zhuǎn)化是指將抽象的概念和理論轉(zhuǎn)化為具體的情境或場景，使之更加生動形象，更易于理解和掌握。它源于教育心理學(xué)中的“情境教學(xué)”理論，強調(diào)學(xué)習(xí)需要在具體的情境中進行，以幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識。思維情境轉(zhuǎn)化理論認為，學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需將抽象的概念和理論轉(zhuǎn)化為具體的情境或場景，以便更好地理解和掌握知識。

在小學(xué)科學(xué)課堂上，思維情境轉(zhuǎn)化可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握科學(xué)知識。由于小學(xué)生的認知能力和思維水平有限，他們往往難以理解和掌握抽象的科學(xué)概念和理論。因此，教師需將科學(xué)知識轉(zhuǎn)化為具體的情境或場景，使之更加生動形象，更易于理解和掌握。這樣不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和思維潛能。

以教科版科學(xué)三年級下冊“宇宙”單元《影子的秘密》一課為例，本節(jié)課要引導(dǎo)學(xué)生弄明白影子形成的條件以及影子的變化與各個條件的關(guān)系，探究影子變化的活動是重點。要在活動中滲透“控制變量”的意識，讓學(xué)生在每個探究活動中都清晰地感受到只能改變其中一個變量。但是書上提供的實驗?zāi)Ｊ?，特別是改變照射角度改變影子的長度這個實驗，如果直接用手臂控制，會產(chǎn)生很多干擾的變量，而且探究環(huán)節(jié)的安排和設(shè)計要根據(jù)三年級學(xué)生的思維發(fā)展，太精確的實驗計劃設(shè)計不了，不精確又沒有辦法滲透控制變量。所以，我設(shè)計了這樣一個思維情境的轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)：登上“影子探索號”接受影子船長的挑戰(zhàn)，并在一個登船的環(huán)節(jié)，送給學(xué)生一個結(jié)構(gòu)性的探究儀器，讓他們經(jīng)過操作，發(fā)現(xiàn)使用方法，自主地設(shè)計出可以改變的因素。再引導(dǎo)學(xué)生以不同的結(jié)果為目的，如：你們畫的影子太小了，我看不清船長，你能把它變大一點嗎？如果不改變光源到阻擋物的距離，你準備怎樣改變相關(guān)的條件呢？本次科學(xué)探索活動，我抓住了學(xué)生的好奇心和好動手的特點，讓他們在充分自主的實踐探索中發(fā)現(xiàn)科學(xué)道理，活動非常高效。

二、小學(xué)科學(xué)課堂項目化教學(xué)設(shè)計

在小學(xué)科學(xué)課堂上，項目化教學(xué)可以為學(xué)生提供更多的實踐和探究機會，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思維潛能。但在實踐過程中，教師需要注意以下幾點。

（一）根據(jù)學(xué)生的認知特點和實際需求，設(shè)計合適的項目

小學(xué)生的認知特點和實際需求決定了教師需要設(shè)計與他們實際情況相符的項目。例如，小學(xué)生的自我意識較弱，需要在項目設(shè)計中增加團隊合作和交流的環(huán)節(jié)；小學(xué)生的注意力維持時間較短，需要設(shè)計短小精練、富有趣味性的項目。

以教科版科學(xué)六年級下冊“物質(zhì)變化”單元第一課為例，本課作為單元起始課，讓學(xué)生對“廚房中的各種物質(zhì)”進行觀察，通過特征的描述和對用途及其變化的了解，認識到物體都是由物質(zhì)構(gòu)成的，物質(zhì)的特點各不相同，但是都能在物體的用途中得以體現(xiàn)。通過比較廚房中不同物質(zhì)的變化，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)總是在不斷地變化。物質(zhì)的變化是不同的，有些變化只改變了物質(zhì)的大小和形態(tài)，叫作物理變化，有些變化則產(chǎn)生了新的物質(zhì)，從而引出本單元的教學(xué)重點——產(chǎn)生新物質(zhì)的變化叫作化學(xué)變化。

本課是整個單元探究的基礎(chǔ)，具有統(tǒng)領(lǐng)作用。相關(guān)物質(zhì)的概念既是科學(xué)的概念，也是哲學(xué)的概念。因此，這些概念的建構(gòu)，并不能只通過一節(jié)課的教學(xué)來完成。本單元的教學(xué)都在滲透這些概念，為學(xué)生的發(fā)展成長奠定基礎(chǔ)。學(xué)生對物體一詞是很熟悉的，但對物質(zhì)一詞就比較陌生，二者的區(qū)別是聚焦部分的重點。比如玻璃杯是一個物體，它是由玻璃這種物質(zhì)構(gòu)成的。小姑娘的身體也是由水構(gòu)成的。在本節(jié)課中學(xué)生會看到很多生活中常見的物質(zhì)變化現(xiàn)象，這為他們的學(xué)習(xí)提供了經(jīng)驗上的準備，而這些常見的物質(zhì)變化現(xiàn)象背后蘊含了哪些科學(xué)道理，是后續(xù)課程需要進行探究的。

從內(nèi)容編排來看：本課探索以觀察和搜集資料為主，沒有開展探究活動。但是探索環(huán)節(jié)的三個活動是發(fā)散的，交流和討論的物質(zhì)是隨機的，前后活動并不連續(xù)。而且活動3 中比較幾種物質(zhì)變化的相同點和不同點，直接引出判斷變化中是否產(chǎn)生新物質(zhì)，缺少過渡和足夠的認知支架。

經(jīng)過思考，利用思維情境的轉(zhuǎn)化理論，我做了如下創(chuàng)新處理：以任務(wù)驅(qū)動的形式，通過煮一碗湯的項目活動，將觀察物質(zhì)的變化和分析物質(zhì)變化類型的活動整合。這保證了觀察對象的連續(xù)性，為學(xué)生提供觀察的素材，有助于學(xué)生更好地建構(gòu)物質(zhì)變化的概念。

為此我設(shè)計了幾個引領(lǐng)性的問題：燒一碗雞蛋湯需要哪些材料？怎樣判斷這碗湯是否制作成功？相關(guān)材料會發(fā)生怎樣的科學(xué)性變化？用科學(xué)的方式怎樣燒這碗湯？

在本次活動中，學(xué)生觀察和探究的欲望被無限激活，他們認真專注，從觀察和分析中找到了物體與物質(zhì)的關(guān)系，并詳細地描述了與湯相關(guān)的物質(zhì)在鍋里的前后特征，親自找到了變化的證據(jù)。同時也為討論是否生成了新物質(zhì)、這個變化是物理變化還是化學(xué)變化奠定了豐富的感性基礎(chǔ)。從而使科學(xué)思維得到了極大的升華。

（二）將抽象的概念和理論轉(zhuǎn)化為具體的情境或場景

在項目設(shè)計中，教師需將抽象的概念和理論轉(zhuǎn)化為具體的情境或場景，使之更加生動形象，更易于理解和掌握。例如，在教學(xué)教科版科學(xué)六年級下冊物質(zhì)單元第3 課《發(fā)現(xiàn)變化中的新物質(zhì)》一課中，觀察蠟燭燃燒和白糖加熱的變化，這個實驗本身也很有趣，但是很多學(xué)生因為生活中接觸火的經(jīng)歷太少，所以不敢做這個實驗，也不敢細致觀察。經(jīng)過思維情境轉(zhuǎn)換后生成的情境，則更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)。比如教師在第一個環(huán)境中，帶領(lǐng)學(xué)生觀察家鄉(xiāng)的糖畫，推斷出糖畫制作涉及的物質(zhì)，隨即給學(xué)生提供制作糖畫的模具，這讓學(xué)生的探究熱情瞬時被點燃，在興趣的驅(qū)動下，他們對火的畏懼也減少了很多。而且教師給每位學(xué)生都提供了護目鏡，并向操作的學(xué)生提供了隔熱手套。在多重保護之下，學(xué)生探究更大膽了，對現(xiàn)象的觀察也更細致了，發(fā)現(xiàn)了很多令人驚喜的變化現(xiàn)象。

（三）注重學(xué)生的自主性和探究性學(xué)習(xí)

在項目設(shè)計中，教師需注重學(xué)生的自主性和探究性學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生在實踐中探究和發(fā)現(xiàn)知識。例如，在教學(xué)植物的生長過程時，利用科普種植園基地開展關(guān)于植物從種到收的一系列項目化活動，是最適合開發(fā)鄉(xiāng)土STEM 活動的資源。如可以按照順序開展以下“我的地盤我做主”活動。

設(shè)計建造科普種植園，設(shè)計制造園牌，儀式感強，責(zé)任感足；自主項目化種植，讓成果更有力量；對發(fā)展中出現(xiàn)的小課題，發(fā)現(xiàn)問題解決問題。

很多項目化小課題就在種植工作中應(yīng)運而生了。比如在《快來搭建黃瓜架》這一課中聚焦環(huán)節(jié):黃瓜秧苗是攀緣莖，要順著一個架子爬上去才能更好地生長，然后開花結(jié)果。那么，怎樣搭建架子，才能實現(xiàn)既穩(wěn)定又省材料，而且透風(fēng)透光，不影響結(jié)果數(shù)量呢？

首先給學(xué)生思考方向：你覺得這個架子要受到哪些力的影響？怎樣解決這些問題？使用黃瓜架子時還要注意哪些問題？你準備怎么解決？

探索環(huán)節(jié):很多學(xué)生設(shè)計了架子的結(jié)構(gòu)，并用身邊的材料做成模型，檢測了其穩(wěn)定性并計算了用材用料。

探究結(jié)果:有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)了三角形形狀的框架結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定；有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)在每行黃瓜秧上空先橫著懸掛一根鐵絲，然后只在黃瓜的根部拴一條小繩子，上面系在鐵絲上，這樣做最省材料，而且種植數(shù)量會增加，行與行之間的距離也顯得有空間。

但究竟哪種方法更好呢？經(jīng)過大家的提議，我們對兩種方案都制作出了模型，并用塑料藤蔓模擬黃瓜蔓藤，開始了測試環(huán)節(jié)。通過測試承重能力、抗風(fēng)能力、種植密度等等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第二種方法真正省錢省力，但是在室外種植遇到風(fēng)雨天氣時，植株容易受到破壞。所以這種模式適合在室內(nèi)種植，室外種植還是框架結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固。

（四）注重跨學(xué)科融合培養(yǎng)學(xué)生綜合能力

在項目設(shè)計中，教師要注重跨學(xué)科融合和綜合能力培養(yǎng)，將不同學(xué)科的知識融合在一起，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。例如，在教學(xué)教科版科學(xué)四年級上冊“運動和力”單元時，學(xué)生對于運動和力的關(guān)系，已經(jīng)有了初步的感知，但是沒有在科學(xué)思維的引導(dǎo)下思考過變量和現(xiàn)象之間的關(guān)系。但是對于車輛的運動，學(xué)生的探究欲望是相當(dāng)強烈的。在本單元思維情境轉(zhuǎn)化的過程中，就可以整個單元為基礎(chǔ)，設(shè)計一個完整的“校園科技節(jié)”創(chuàng)新小車大比拼系列項目化主題活動，并且提供統(tǒng)一的比拼賽道。不同的距離格數(shù)代表不同的分數(shù)，得分高者獲勝。系列活動可以分為“以重力做動力、以橡皮筋做動力、以反沖力做動力、克服摩擦力”等。通過這種方式，對小車設(shè)計項目，從設(shè)計圖到尋找材料以及比賽中的心得分享，學(xué)生都喜聞樂見。而且在求勝欲的驅(qū)使下，他們格外留心每個外界因素帶給小車運動距離和運動速度的影響，從而輕輕松松就感受到了運動與力的關(guān)系，并利用這種關(guān)系，通過觀察與推理、分析與綜合，發(fā)展包括創(chuàng)新思維和批判性思維在內(nèi)的科學(xué)思維，獲得了最好的提升素養(yǎng)的效果。

以上幾點是小學(xué)科學(xué)課堂項目化教學(xué)設(shè)計的重要考慮因素，教師可以根據(jù)自己的實際情況和學(xué)生的需求進行靈活運用。在實踐過程中，教師還需注意以下幾點。

需注意項目的難易程度，避免過難或過于容易。在項目設(shè)計中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實際情況和需求，設(shè)計合適的項目難度。如果項目難度過高，學(xué)生容易感到沮喪和挫敗；如果項目難度過低，學(xué)生則容易感到無聊和淺薄。因此，教師需根據(jù)學(xué)生的實際情況和需求，設(shè)計合適的項目難度。要注重項目的評價和反思，促進學(xué)生的自我發(fā)展。在項目實踐過程中，教師應(yīng)注重項目的評價和反思，幫助學(xué)生認識自己的優(yōu)點和不足，并進行自我發(fā)展。例如在項目結(jié)束后，可以組織學(xué)生進行總結(jié)和展示，讓學(xué)生自評自己的項目成果，并進行反思和改進，從而促進其自我發(fā)展。

三、結(jié)語

思維情境轉(zhuǎn)化和項目化教學(xué)是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中重要的教學(xué)手段和教學(xué)模式。通過思維情境轉(zhuǎn)化，可以將抽象的概念轉(zhuǎn)化為具體的情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣和思維潛能。通過項目化教學(xué)設(shè)計，提高學(xué)生的動手操作能力、生生之間的分工合作能力、對自己活動和別人活動的評價能力等。二者結(jié)合，可大大提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。