徐衛(wèi)平
摘要:項目式學(xué)習(xí)作為一種指向問題解決能力的學(xué)習(xí)方式,利用真實情境培育學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)任務(wù)層層遞進,形成認知模型,提升學(xué)科理解能力,實現(xiàn)“知識、能力、素養(yǎng)”協(xié)調(diào)發(fā)展。文章基于文獻的梳理和教學(xué)經(jīng)驗的總結(jié),從項目準備、項目優(yōu)化及項目實施三個維度對核心素養(yǎng)下的初中科學(xué)項目式學(xué)習(xí)應(yīng)用進行探究,以更好地發(fā)揮項目式學(xué)習(xí)作用,提高學(xué)生合作能力,增強學(xué)生提出問題和解決問題能力,幫助學(xué)生通過科學(xué)探究建立嚴謹?shù)目茖W(xué)知識體系,實現(xiàn)全面發(fā)展。
關(guān)鍵詞:初中科學(xué);核心素養(yǎng);項目式學(xué)習(xí);教學(xué)情境;任務(wù)驅(qū)動
中圖分類號:G633.98文獻標志碼:A文章編號:1008-3561(2024)09-0125-04
課堂是學(xué)生重要的學(xué)習(xí)場所,為此教師要圍繞提高課堂教學(xué)質(zhì)量,積極主動地探究與踐行教學(xué)策略[1]。項目式學(xué)習(xí)是一種以項目為核心,利用項目主題及多個驅(qū)動性問題串,激發(fā)學(xué)生持續(xù)性實踐活動和創(chuàng)造性思維,融合學(xué)科知識與技能解決問題的學(xué)習(xí)方式[2]。項目式學(xué)習(xí)運用互動式、啟發(fā)式、體驗式、探究式方法,包括項目驅(qū)動、項目設(shè)計、項目實施和項目評價四大環(huán)節(jié)[3]。在新課程改革背景下,發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)已成為教育教學(xué)的主要目標。因此,在初中科學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)合理設(shè)計學(xué)習(xí)項目,構(gòu)建真實情境,優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié),突出學(xué)生主體性和參與性,著力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實踐探究能力和創(chuàng)新意識,促使學(xué)生實現(xiàn)“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”,全面發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。
項目式學(xué)習(xí)作為一種指向問題解決能力的學(xué)習(xí)方式,通過蘊含核心概念驅(qū)動性問題的持續(xù)探究,引發(fā)學(xué)生對問題的思考,實現(xiàn)跨情境知識遷移,使學(xué)生獲得生長性經(jīng)驗,形成可視化成果,提升綜合素養(yǎng)。
1.研究課程標準,明確項目選擇方向
初中科學(xué)教師在選擇項目的過程中,應(yīng)明確課程標準對學(xué)科的定位以及對學(xué)科育人價值的要求,以保證項目能夠承載育人任務(wù),促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。《義務(wù)教育科學(xué)課程標準(2022年版)》明確要求課程教學(xué)必須促進學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注科學(xué)、技術(shù)與社會問題的習(xí)慣,形成科學(xué)的態(tài)度和價值取向,樹立社會責(zé)任感;引導(dǎo)學(xué)生更多地學(xué)習(xí)終身必備的科學(xué)知識,以順應(yīng)時代的要求;讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程,學(xué)會一定的科學(xué)思維方法,以解決自身學(xué)習(xí)、生活、工作和社會決策中遇到的問題。為此,科學(xué)教師一方面要立足學(xué)生發(fā)展,基于學(xué)生的認知規(guī)律進行設(shè)計。另一方面要將學(xué)生置于社會發(fā)展中,著眼其終身發(fā)展進行項目選擇,體現(xiàn)項目對學(xué)生的教育培養(yǎng)價值。
2.分析教材內(nèi)容,找準項目教學(xué)切入點
在初中科學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)深入分析教材,基于學(xué)科概念與現(xiàn)實生活的聯(lián)系選擇學(xué)習(xí)項目,并讓項目成為連接學(xué)生課內(nèi)外學(xué)習(xí)的紐帶。例如,浙教版九年級上冊第三章包含“簡單機械”相關(guān)內(nèi)容,探究杠桿、斜面、滑輪、輪軸和齒輪等所蘊含的科學(xué)道理,使學(xué)生認識機械在生產(chǎn)生活中的作用。學(xué)生通過探究,能了解簡單機械的特點,解決簡單機械的相關(guān)問題,計算機械效率,同時能夠運用所學(xué)科學(xué)知識解決生活中的一些問題,體現(xiàn)科學(xué)來源于生活又服務(wù)于生活的課程設(shè)計理念。七年級學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“運動和力”的相關(guān)知識,在這一基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)簡單機械的相關(guān)知識,能夠使學(xué)生對物質(zhì)世界中的“運動與力”形成更加完整的認知,體會并意識到物質(zhì)運動與力之間的相互關(guān)系,進而深化認識本單元“能的轉(zhuǎn)化與能量守恒”這一科學(xué)概念,形成物質(zhì)與能量、穩(wěn)定與變化等跨學(xué)科概念。基于對教材內(nèi)容的分析,教師可整合相關(guān)知識設(shè)計以“修復(fù)桿秤”為主題的學(xué)習(xí)項目,要求學(xué)生通過動手實踐完成對桿秤的修復(fù),完成質(zhì)量測量任務(wù)。
3.重視學(xué)情分析,明確項目教學(xué)目的
學(xué)情分析是項目準備環(huán)節(jié)的重要任務(wù),教師通過研究學(xué)生的實際需要、能力水平和認知傾向等信息,分析所選擇的項目與學(xué)生的契合度,并針對其中的問題作出及時調(diào)整,確保學(xué)習(xí)項目能夠基于學(xué)生主體做好充分準備。以浙教版九年級上冊第三章“簡單機械”內(nèi)容的項目化教學(xué)為例,在項目準備階段,筆者對學(xué)情進行分析:學(xué)生對生活中的杠桿十分熟悉,已經(jīng)有了一定的使用杠桿的經(jīng)驗;學(xué)生對杠桿的認識是感性的,但這些認識可能膚淺、片面,甚至錯誤;學(xué)生通過杠桿平衡條件的學(xué)習(xí),已經(jīng)能通過規(guī)律去判斷生活中的杠桿,但更多的知識是機械性記憶,缺乏靈活運用。為此,筆者利用合適的情境,設(shè)計學(xué)生感興趣的學(xué)習(xí)活動,鼓勵學(xué)生觀察、討論、猜想、探究,加強對杠桿平衡條件的理解和運用。
項目式學(xué)習(xí)主要是利用真實情境培育學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)任務(wù)層層遞進,形成認知模型,提升學(xué)科理解能力,實現(xiàn)“知識、能力、素養(yǎng)”協(xié)調(diào)發(fā)展。為此,教師需要做好全面的設(shè)計與準備,對教學(xué)發(fā)展做好充分預(yù)設(shè)。
1.確定項目教學(xué)目標
項目教學(xué)目標需要結(jié)合項目內(nèi)容、核心概念、素養(yǎng)(能力)水平、學(xué)習(xí)手段加以確定。為此,教師應(yīng)對學(xué)科本質(zhì)概念進行提煉,整合具體課程所蘊含的育人價值,對項目教學(xué)目標進行科學(xué)設(shè)計與表述。以“修復(fù)桿秤”為例,教師可圍繞核心知識點確定教學(xué)目標:掌握運用已有的杠桿知識解釋模型的方法;掌握運用重心、質(zhì)量的精確度、數(shù)學(xué)二分法等知識解決問題的方法;感受桿秤制作中蘊含的傳統(tǒng)文化。確定項目教學(xué)目標,能將學(xué)科核心知識融入學(xué)習(xí)活動中,使得學(xué)生在參與項目的過程中實現(xiàn)綜合發(fā)展。
2.設(shè)計項目實施流程
項目式學(xué)習(xí)包括以下步驟,即了解項目、方案制定、探究創(chuàng)作、成果展示與評價反思。在核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念下,教師要重視整體設(shè)計,基于學(xué)生發(fā)展要求,明確在各個步驟應(yīng)進行怎樣的指導(dǎo),以及要求學(xué)生參加哪些活動、形成怎樣的成果等。例如,在以“修復(fù)桿秤”為主題的項目式學(xué)習(xí)中,教師可對項目實施流程進行整體設(shè)計。(1)創(chuàng)設(shè)情境,了解項目。教師可利用多媒體課件為學(xué)生展示傳統(tǒng)的桿秤,利用情景型學(xué)習(xí)支架,增強學(xué)習(xí)內(nèi)容的吸引力,幫助學(xué)生獲得真實感受,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和社會責(zé)任感。學(xué)生要了解桿秤修復(fù)任務(wù),明晰學(xué)習(xí)責(zé)任。(2)任務(wù)驅(qū)動,制定方案。教師可通過“修復(fù)任務(wù)”驅(qū)動各小組設(shè)計方案,理清設(shè)計、調(diào)試、改進操作流程。學(xué)生對遇到的問題進行討論,集思廣益,設(shè)計實踐方案。(3)實施方案,完成任務(wù)。教師要給予學(xué)生充分的探索空間,各小組按照方案完成學(xué)習(xí)任務(wù)。同時,教師可將任務(wù)展示融入不同環(huán)節(jié),為學(xué)生提供分享交流的機會。(4)項目評價,總結(jié)反思。師生共同參與評價,總結(jié)項目式學(xué)習(xí)經(jīng)驗。
3.細化項目實施流程
在明確項目實施整體流程后,教師還需要對流程中的細節(jié)進行完善,如設(shè)置驅(qū)動性問題、展示項目成果、確定教學(xué)評價標準等,以保證項目式學(xué)習(xí)的有序開展。例如,在以“修復(fù)桿秤”為主題的項目式學(xué)習(xí)中,教師要細化項目實施流程,提出驅(qū)動性問題:“請同學(xué)們當一回手藝人來修復(fù)一桿破損的桿秤?!鳖A(yù)設(shè)不同階段成果:其中階段性成果是“學(xué)生根據(jù)原理,組合材料初步制得桿秤”,終結(jié)性成果是“根據(jù)實際需求改進桿秤精度和量程,美化桿秤,賦予美好的寓意”。制定評價量表,從多維度評價各小組桿秤修復(fù)情況。確定項目匯報形式,即各組長對小組制作的桿秤和說明進行展示,每組派出評價員,代表小組根據(jù)量規(guī)評判出最優(yōu)的桿秤。通過這樣的細化,學(xué)習(xí)項目得到進一步完善,能更好地促使學(xué)生展開自主探究、合作學(xué)習(xí),實現(xiàn)自身發(fā)展。
項目實施是項目式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),教師應(yīng)扮演好協(xié)調(diào)者、輔助者的角色,引導(dǎo)學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)新知識,掌握新內(nèi)容;學(xué)生應(yīng)發(fā)揮學(xué)習(xí)的主體作用,通過獨立完成項目把理論與實踐有機結(jié)合。這樣,在教與學(xué)的默契配合下,項目能有序落實,提高教師教學(xué)指導(dǎo)效果,提升學(xué)生的科學(xué)理論水平和科學(xué)探索技能,進而發(fā)展他們合作、探究、解決問題等綜合能力,讓他們在做中學(xué)、在學(xué)中做,實現(xiàn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
1.創(chuàng)設(shè)情境,了解項目
科學(xué)知識不是脫離情境的孤立存在,而是“溶解”與“稀釋”在一定的問題情境中[4]。學(xué)習(xí)一旦脫離真實情境,就容易形成片面的、孤立的理解。項目式學(xué)習(xí)倡導(dǎo)“用以致學(xué)”的問題驅(qū)動,能內(nèi)化為學(xué)生學(xué)習(xí)動力的引領(lǐng)[5]。為此,教師可以采用多種方式創(chuàng)設(shè)情境,引出驅(qū)動性問題,讓學(xué)生了解項目要求,為后續(xù)探究做好準備。例如,在“修復(fù)桿秤”這一項目學(xué)習(xí)中,教師可借助多媒體播放視頻,并引出項目內(nèi)容:用天平稱量時,一邊要放待稱量的物體,一邊要放等重的砝碼。不方便攜帶。面對這樣的問題,如何根據(jù)實際用途對它進行改進?桿秤———我國傳統(tǒng)度量衡的三大件之一,如今逐漸消失在人們的記憶中,復(fù)興傳統(tǒng)手工藝的“根”與“魂”,是我們年輕一代所應(yīng)肩負的責(zé)任。接下來,我們就當一回手藝人,修復(fù)一桿破損的桿秤。這樣的情境與生活密切相關(guān),也與學(xué)生所學(xué)的杠桿原理等知識密切相關(guān),具有一定的實踐性和挑戰(zhàn)性。
2.任務(wù)驅(qū)動,制定方案
學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,也是思維能力逐漸提升的過程。為使學(xué)生的思維真正發(fā)生、發(fā)展,教師可以通過項目式學(xué)習(xí)讓學(xué)生在動手實踐過程中獲得相應(yīng)的體驗,并在問題的解決過程中自主獲取知識,提升思維能力[6]。教師要明確項目學(xué)習(xí)中的各項任務(wù),給予學(xué)生充分的自主權(quán),讓學(xué)生通過小組合作制定任務(wù)實施方案,以解決實踐探究中面臨的各種問題。例如,在“修復(fù)桿秤”項目學(xué)習(xí)中,教師可為學(xué)生設(shè)置“走近桿秤”“設(shè)計桿秤”“調(diào)試桿秤”“改進桿秤”等一系列任務(wù),并要求學(xué)生通過集思廣益設(shè)計項目實施方案。各組學(xué)生在合作的基礎(chǔ)上給出各自的方案,有的小組在“走近桿秤”任務(wù)中明確要通過桿秤的實用演示,了解桿秤結(jié)構(gòu),并通過對比桿秤與天平,了解桿秤的測量原理和桿秤稱量的優(yōu)點;在“設(shè)計桿秤”任務(wù)中明確利用給定的一次性筷子、PVC管、棉繩、一次性餐盤、螺帽等材料制作桿秤,并利用已知質(zhì)量的砝碼標注刻度;在“調(diào)試桿秤”任務(wù)中測量給定物體的質(zhì)量、記錄測量結(jié)果、統(tǒng)計分析、比較桿秤的準確度,進而思考桿秤作為稱量工具保證準確度的重要性;在“改進桿秤”任務(wù)中測量物體,根據(jù)測量結(jié)果制定擴大量程和提高精確度的改進方案。在這一環(huán)節(jié),學(xué)生通過制定項目實施方案,深度參與到實踐學(xué)習(xí)中來,提高了合作學(xué)習(xí)能力,也鍛煉了解決問題的能力。
3.實施方案,完成任務(wù)
在這一環(huán)節(jié),教師要為學(xué)生提供工具、協(xié)作交流空間和時間,并適時參與其中,輔助學(xué)生順利進行項目式學(xué)習(xí),實現(xiàn)預(yù)期教學(xué)目標。例如,在“修復(fù)桿秤”項目學(xué)習(xí)中,教師可組織學(xué)生對項目方案進行實施,并提供必要的幫助和引導(dǎo)。在“走近桿秤”活動中,教師應(yīng)明確“知結(jié)構(gòu),明原理”這一核心任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生進行桿秤的使用演示,學(xué)習(xí)桿秤的部件組成,并通過對比桿秤與天平,了解桿秤的測量原理。教師可讓學(xué)生上臺演示,拉近學(xué)生與“桿秤”的距離,讓學(xué)生進一步了解桿秤。在“設(shè)計桿秤”環(huán)節(jié),教師應(yīng)明確“組部件,標刻度”這一核心任務(wù),要求學(xué)生認真觀察實驗盒中給定的生活中易得的材料,思考如何將材料制作成桿秤。在任務(wù)驅(qū)動下,學(xué)生集思廣益突破了如下問題:需要進行怎樣的處理才可以將一次性筷子轉(zhuǎn)化為秤桿?怎樣才能使一次性餐盤制作的秤盤能夠穩(wěn)定地裝下被測物?制作時需要注意哪些細節(jié)?如何讓螺帽成為一個合格的秤砣?在解決這些問題后,學(xué)生依據(jù)教師提供的量規(guī)中“基本構(gòu)造”的評價細則完成桿秤部件的組裝。在這一環(huán)節(jié),學(xué)生通過組部件提高了動手能力,通過“組部件,標刻度”的思考和實踐合作,增強了溝通能力和合作能力。在“調(diào)試桿秤”環(huán)節(jié),教師應(yīng)明確“立標準,定公平”這一核心任務(wù),引導(dǎo)各小組調(diào)試桿秤,測量給定物體的質(zhì)量。之后,分小組展示測量結(jié)果,并進行統(tǒng)計和匯報,比較每組所制桿秤的準確度。在教師的提示下,學(xué)生在互動討論中進行延伸拓展,認識到桿秤作為稱量工具,其準確度意味著公平公正,由此學(xué)生也理解了古代匠人堅守技藝、堅持誠信的“秤心”。在這一環(huán)節(jié),學(xué)生在調(diào)試桿秤過程中發(fā)現(xiàn)小組測量值不一致,并由此展開討論,進而明晰了桿秤在我國不僅是一件測量工具,還是公平與誠信的象征。在“改進桿秤”環(huán)節(jié),教師應(yīng)明確“擴量程,提精度”這一核心任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生提高桿秤的精確度。有的小組利用自制桿秤測量大蘋果,發(fā)現(xiàn)蘋果的重量已超過其量程,進而根據(jù)實際需求,產(chǎn)生擴大量程改進方案的討論;有的小組利用自制桿秤測量1顆水果糖,發(fā)現(xiàn)其重量小于桿秤的最小刻度值,進而產(chǎn)生提高精確度改進方案的討論。在這一環(huán)節(jié),學(xué)生通過頭腦風(fēng)暴,調(diào)動已有的知識和經(jīng)驗,重新發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,不僅鞏固了之前的實踐經(jīng)驗,還拓展了思維的寬度。
4.項目評價,總結(jié)反思
在項目式學(xué)習(xí)的開展過程中,教師要重視評價,從而使其具有較強的導(dǎo)向性、診斷性及改進性。評價什么,選擇何種評價形式,這些都是教師在課前需要認真考慮的。在踐行中,筆者著重運用表現(xiàn)性評價。所謂表現(xiàn)性評價指的是通過客觀測驗以外的行動、表演、展示、操作以及寫作等更真實的表現(xiàn)對學(xué)生進行評價。表現(xiàn)性評價的合理運用,需要有真實或模擬真實的環(huán)境任務(wù)、評價的表現(xiàn)以及結(jié)果的評分標準。因此,用好表現(xiàn)性評價必須關(guān)注表現(xiàn)目標、表現(xiàn)任務(wù)以及評分規(guī)則[7]。除此之外,在評價環(huán)節(jié)中,教師也可以指導(dǎo)學(xué)生完成自我評價、小組自評與小組互評,并根據(jù)評價進行相應(yīng)的反思,為下一次項目式學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗[8]。例如,在“修復(fù)桿秤”項目學(xué)習(xí)中,教師可發(fā)放評價量表,讓學(xué)生根據(jù)杠桿制作量規(guī)進行自評與互評,并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)評價結(jié)果進行改進,提高項目完成度。教師要通過獎勵肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,激勵學(xué)生繼續(xù)參與項目式學(xué)習(xí)。同時,教師還要對此次項目式學(xué)習(xí)進行總結(jié)和反思。通過開展項目式學(xué)習(xí),教師了解了項目化理論以及應(yīng)用的知識,提高了自身的研究水平,學(xué)到了新的教學(xué)理念,能夠以更開放的姿態(tài)和視野去面對初中科學(xué)課程改革;學(xué)生提高了學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和主動性,通過解決復(fù)雜問題拓展了思維,在動手制作過程中提高了動手能力,通過完成作品,提高活動內(nèi)驅(qū)力,體驗項目完成的成就感。
綜上所述,項目式學(xué)習(xí)重塑了跨學(xué)科實踐,更貼近學(xué)習(xí)的本質(zhì),讓跨學(xué)科實踐變得有意義、有意思、有可能。在初中科學(xué)教學(xué)中展開項目式學(xué)習(xí)能夠提高學(xué)生的合作能力,增強學(xué)生提出問題和解決問題的能力,幫助學(xué)生通過科學(xué)探究建立起嚴謹?shù)目茖W(xué)知識體系,進而實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。隨著課程改革的深入,任課教師還應(yīng)進一步探索項目式學(xué)習(xí)在初中科學(xué)中的應(yīng)用,促進教學(xué)模式的不斷優(yōu)化,為學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展創(chuàng)造更加有利的教育教學(xué)環(huán)境。
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Exploration of Project-based Learning Application in Junior Middle School Science Teaching under Core Competence
Xu Weiping
(Liangzhu No.1 Middle School, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province, Hangzhou 311113, China)
Abstract: As a learning method that focuses on problem-solving ability, project-based learning cultivates students subject core competence through real-life situations, allowing them to progress through learning tasks layer by layer, form cognitive models, enhance subject understanding ability, and achieve coordinated development of knowledge, ability, and literacy. Based on literature review and summary of teaching experience, this article explores the application of project-based learning in junior middle school science from three dimensions: project preparation, project optimization, and project implementation, in order to better play the role of project-based learning, improve students cooperation ability, enhance their ability to raise and solve problems, help students establish a rigorous scientific knowledge system through scientific exploration, and achieve comprehensive development.
Key words: junior middleschoolscience; corecompetence; project-based learning;teachingcontext;task driven