陳文靜

〔摘? ? 要〕? 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是有思維含量和思維發(fā)展意義的學(xué)習(xí)。本文以《熱輻射》一課為例，從“聚焦問(wèn)題”“情境創(chuàng)設(shè)”“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”“測(cè)試評(píng)價(jià)”這四點(diǎn)分解教材活動(dòng)，圍繞“簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶”展開研究，從而一步步完成項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)探索，對(duì)于學(xué)生鞏固知識(shí)、培養(yǎng)習(xí)慣、提升能力，對(duì)于教師檢測(cè)教學(xué)效果、精準(zhǔn)分析學(xué)情、改進(jìn)教學(xué)方法，均具有重要的推動(dòng)價(jià)值。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；熱輻射

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? ? （2024）? 10? ? 073-075

素養(yǎng)培養(yǎng)視角下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是學(xué)生在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)對(duì)真實(shí)的、有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題進(jìn)行持續(xù)探究，實(shí)現(xiàn)對(duì)核心知識(shí)的再建構(gòu)和思維遷移的目的?！稛彷椛洹芬徽n借助對(duì)生活中常見現(xiàn)象的分析解讀，旨在讓學(xué)生知道熱還可以直接向周圍發(fā)射，從而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)熱輻射。本文研究的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，是對(duì)教材熱輻射活動(dòng)的進(jìn)一步優(yōu)化。筆者認(rèn)為，活動(dòng)可以從以下幾個(gè)方面展開。

一、問(wèn)題聚焦

在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，核心問(wèn)題是支撐起學(xué)習(xí)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的腳手架。一個(gè)項(xiàng)目式問(wèn)題的出現(xiàn)，必然要以真實(shí)的問(wèn)題為依托，以問(wèn)題為導(dǎo)向，從真實(shí)情境切入，在研究中體現(xiàn)它的價(jià)值。而在日常小學(xué)科學(xué)作業(yè)的設(shè)計(jì)中，要把準(zhǔn)科學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)性，過(guò)多、過(guò)難的作業(yè)反而不符合小學(xué)生的年齡特點(diǎn)與層次。

本文所研究的課題《熱輻射》，是蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第二單元“熱傳遞”單元的第3課，與前兩課呈并列關(guān)系，同時(shí)也是對(duì)前兩課的總結(jié)與延續(xù)。單元主題與生活實(shí)際息息相關(guān)，有大量生活事例作為學(xué)習(xí)素材。本課借助對(duì)生活中常見現(xiàn)象的依序分析解讀，旨在讓學(xué)生知道熱還可以直接向周圍發(fā)射，從而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)熱輻射。針對(duì)五年級(jí)學(xué)生，教師可以將《熱輻射》一課中的活動(dòng)問(wèn)題聚焦于研究玻璃管中水熱得快慢的影響因素。

例如，聚焦輻射現(xiàn)象了解概念后，教師提出核心問(wèn)題“玻璃管中水熱得快慢與什么因素有關(guān)？”學(xué)生有依據(jù)地進(jìn)行猜想并討論，再在班級(jí)由小組之間兩兩合作進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)記錄單，匯報(bào)分享。當(dāng)然，小小簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶里影響熱輻射的因素有很多，如太陽(yáng)灶的形狀、大小，反光板聚焦的位置，受熱物體顏色的深淺，等等。教師在設(shè)計(jì)聚焦問(wèn)題時(shí)，要充分考慮學(xué)生的差異性，根據(jù)五年級(jí)學(xué)生大體的水平層次，調(diào)整問(wèn)題的難度。由于課堂時(shí)間有限，各班級(jí)風(fēng)格不同，課堂上暫時(shí)只圍繞其中幾種師生共同挑選確定的因素展開研究，將學(xué)生對(duì)其他因素的探究興趣保留到課后繼續(xù)完成。

在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，一個(gè)好的問(wèn)題能夠提供廣闊的探索空間。一定程度上，它既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，幫助其獲取新知，還能讓學(xué)生在探究過(guò)程中通過(guò)問(wèn)題的研究獲得學(xué)科知識(shí)，從而提升科學(xué)核心素養(yǎng)。

二、情境創(chuàng)設(shè)

我們不難發(fā)現(xiàn)，《熱輻射》一課的活動(dòng)內(nèi)容偏工程實(shí)踐類，“不好上”程度讓許多年輕教師發(fā)愁?！读x務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2022年版）中提到，“技術(shù)、工程與社會(huì)”和“工程設(shè)計(jì)與物化”也屬學(xué)科課程內(nèi)容。那么，究竟如何處理教材中的此類環(huán)節(jié)，又如何在小學(xué)科學(xué)課堂上巧妙穿插實(shí)踐活動(dòng)呢？項(xiàng)目式學(xué)習(xí)于是應(yīng)運(yùn)而生。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)不同于傳統(tǒng)的課堂知識(shí)傳授，它將廣闊的生活、學(xué)習(xí)等各種專業(yè)活動(dòng)場(chǎng)所都納入課堂的范疇中，更具有開放性?，F(xiàn)實(shí)生活中，大多數(shù)活動(dòng)都與我們學(xué)習(xí)到的知識(shí)息息相關(guān)。在我看來(lái)，要將所學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系在一起，可以考慮教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，尤其是利用一些已有的資源。

通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生依次認(rèn)識(shí)了熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射三個(gè)科學(xué)概念，知道熱傳遞有傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射三種形式。熱的傳遞有一定的媒介，同時(shí)，熱也可以不依靠任何物質(zhì)傳遞，即使是在真空中也能進(jìn)行，這就是本課所學(xué)的“熱輻射”。在學(xué)習(xí)探究過(guò)程中，學(xué)生也認(rèn)識(shí)到不同材料的導(dǎo)熱性能不同。但是，一節(jié)科學(xué)課只有40分鐘，留給學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間有限，他們難以在實(shí)際生活中應(yīng)用熱傳遞單元所學(xué)感性認(rèn)知，更別提在設(shè)計(jì)和制作中綜合運(yùn)用了。這時(shí)，我們可以結(jié)合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的理念，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種真實(shí)的情境：在班級(jí)開展簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶設(shè)計(jì)大賽，引導(dǎo)學(xué)生從選擇材料、畫設(shè)計(jì)圖、測(cè)試制作、對(duì)比優(yōu)化的過(guò)程中深度感知熱輻射的特點(diǎn)。

在這項(xiàng)作業(yè)中，學(xué)生能否縝密思考選擇合適的材料，能否把自己的設(shè)計(jì)用紙筆的方式清晰描述，又能否使用材料順利完成簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶的制作……這些都是考驗(yàn)。五年級(jí)學(xué)生剛步入高年段，競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)初顯，在班級(jí)開展這樣的設(shè)計(jì)大賽讓他們頗有興趣。這就是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，是有思維含量和思維發(fā)展意義的學(xué)習(xí)。作為體現(xiàn)素養(yǎng)發(fā)展取向的學(xué)習(xí)方式，要讓學(xué)生透過(guò)問(wèn)題的情境看到問(wèn)題的本質(zhì)，在實(shí)際問(wèn)題的探究和解決中，調(diào)動(dòng)和激活相關(guān)知識(shí)，形成可遷移的思維方式，并在項(xiàng)目的完成中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)科知識(shí)的深度理解。從這個(gè)意義上說(shuō)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是創(chuàng)造條件讓學(xué)生不斷迸發(fā)思維火花、產(chǎn)生精彩觀念的過(guò)程。它突出了學(xué)生的主體地位，借助身邊資源創(chuàng)設(shè)了良好的學(xué)習(xí)情境，在問(wèn)題的探究中激發(fā)學(xué)生積極思維。

三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)

教師在遵循新課改要求的前提下，還可針對(duì)“制作太陽(yáng)灶模型”活動(dòng)開展個(gè)性化激勵(lì)，多傾聽學(xué)生的奇思妙想，以此盡可能充分地開發(fā)和挖掘?qū)W生潛能，為后續(xù)的科技創(chuàng)新與發(fā)明創(chuàng)造奠定基礎(chǔ)。

在《熱輻射》一課中，簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶的制作說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但背后的學(xué)問(wèn)也不少。我們可以結(jié)合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，把它設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)性化活動(dòng)：改進(jìn)簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶，也就是該項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的驅(qū)動(dòng)型任務(wù)。不可否認(rèn)，學(xué)生在身體素質(zhì)、智力水平、性格等方面都有所不同，學(xué)生的個(gè)體差異性是客觀存在的。教師應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，尊重每個(gè)學(xué)生的差異，才能促進(jìn)每個(gè)學(xué)生和諧發(fā)展，把新課改落到實(shí)處，切實(shí)推進(jìn)素質(zhì)教育。這份作業(yè)難度較大，富有挑戰(zhàn)性，教師可以挑選部分學(xué)生開展。

教材中，活動(dòng)是使用身邊的紙板材料，逐步折疊粘貼制成一個(gè)方形紙框，再將裝有水的玻璃管固定在支架上，測(cè)量管內(nèi)水的溫度變化。然而，我在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中遇到了幾個(gè)問(wèn)題：紙質(zhì)支架輕，易倒，無(wú)法穩(wěn)定立在桌面上；取暖器傾斜放置，支架高度不足以較好地接收熱輻射；器材眾多不便于移動(dòng)，且不美觀；溫度計(jì)數(shù)據(jù)有誤差。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的重要使命之一，就是要讓學(xué)生擁有真實(shí)的問(wèn)題解決經(jīng)歷，成為積極的行動(dòng)者，調(diào)動(dòng)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、能力基礎(chǔ)，創(chuàng)造性地解決真實(shí)情境中的問(wèn)題。因此，針對(duì)以上幾點(diǎn)不足，鼓勵(lì)學(xué)生開動(dòng)腦筋，想方設(shè)法改進(jìn)熱輻射實(shí)驗(yàn)裝置教具。開展此項(xiàng)任務(wù)后，班級(jí)學(xué)生紛紛對(duì)不足表示認(rèn)同，討論得很熱烈，我驚喜地收到了很多來(lái)自學(xué)生的改進(jìn)方法，生動(dòng)而富有創(chuàng)意。但這種口頭的表達(dá)可能并不能完全表明學(xué)生設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)之處，因此，教師需提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙，讓學(xué)生把自己的設(shè)計(jì)畫出來(lái)，同時(shí)標(biāo)注出關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)。

四、測(cè)試評(píng)價(jià)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)并不是簡(jiǎn)單地讓學(xué)生完成活動(dòng)產(chǎn)生成果，而是要讓學(xué)生經(jīng)歷有意義的學(xué)習(xí)實(shí)踐歷程，做到知、行、思三位一體。要讓簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶變得更“簡(jiǎn)易”，就得“心動(dòng)不如行動(dòng)”，必須做做看。

首先，要讓裝置穩(wěn)重，選擇用鐵架子代替方形紙框。紙框放置在托盤上，因此制作鐵架前還需測(cè)算墊了托盤后的紙框各個(gè)邊的數(shù)據(jù)，用設(shè)計(jì)圖表明。鐵架總高15.5cm，兩側(cè)有15cm長(zhǎng)的底邊支撐，總寬為12cm，上下兩端有圓形鉆孔用于盛放玻璃管。測(cè)量與設(shè)計(jì)結(jié)束后，這樣一個(gè)鐵架怎么做出來(lái)呢？學(xué)生的力量是有限的，教師個(gè)人的能力也受專業(yè)所限，這時(shí)，聘請(qǐng)專家的必要性顯而易見。為保證終身教育視域下項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的有序開展，需充分發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用，構(gòu)建專兼結(jié)合、多渠道共建的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程研發(fā)師資隊(duì)伍。鑒于現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題大多十分復(fù)雜，所以一個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)需要有一個(gè)團(tuán)隊(duì)或者各自具備不同領(lǐng)域?qū)ｉL(zhǎng)的一群人共同解決。這里，我們需請(qǐng)專業(yè)人士進(jìn)行焊接制作。其次，考慮到多方面因素，溫度計(jì)往往測(cè)量得不夠精準(zhǔn)，改進(jìn)時(shí)我們選擇采用溫度傳感器代替，將玻璃管塞子用剪刀戳一個(gè)小孔，使溫度傳感器可以直接測(cè)量玻璃管內(nèi)水的溫度。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)最重要的價(jià)值是對(duì)問(wèn)題持續(xù)不斷加以探究，這是學(xué)習(xí)的本質(zhì)。從工程實(shí)踐來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)解決的是真實(shí)世界的復(fù)雜問(wèn)題，因此實(shí)施的關(guān)鍵在于讓學(xué)生考慮現(xiàn)實(shí)限制條件。通過(guò)上述的簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶活動(dòng)，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生能通過(guò)反復(fù)嘗試，最終找到適合制作的、最佳的材料，從而有效激發(fā)潛能，完善制作，發(fā)揚(yáng)了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)。

一個(gè)有效的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)是怎樣的？如何通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提高學(xué)生的素養(yǎng)？這些都離不開即時(shí)有效的評(píng)價(jià)。我們使用改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置再次開展教學(xué)活動(dòng)，把對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)間統(tǒng)一控制在5分鐘內(nèi)。在小組實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：小組研究的變量是與熱源之間的距離。距離近的玻璃管初始溫度為21.0℃，變化了12.6℃，即溫度傳感器顯示為33.6℃；另一玻璃管放置較遠(yuǎn)，記錄的初始溫度為23.2℃，5分鐘后溫度為30.4℃，上升了7.2℃。小組成員經(jīng)計(jì)算比較得知“近距離升溫快”。在全班實(shí)時(shí)投屏分享數(shù)據(jù)后，其他同學(xué)無(wú)異議，因此可以得出結(jié)論：靠熱源越近，溫度升得越快；靠熱源越遠(yuǎn)，溫度升得越慢。同樣的，另一小組在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中改變了“受熱物體顏色深淺”條件，他們的玻璃管一只包有黑紙，玻璃管中水的初始溫度為21.1℃，另一只玻璃管沒(méi)有黑紙覆蓋，初始溫度為25.3℃。5分鐘后再次記錄溫度。經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，包了黑紙的試管溫度上升了7.8℃，無(wú)黑紙玻璃管中的水溫上升了6.2℃。分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，受熱物體顏色較深時(shí)溫度上升得較快。評(píng)價(jià)引領(lǐng)教學(xué)，種種數(shù)據(jù)表明，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有發(fā)現(xiàn)有收獲，實(shí)現(xiàn)了《熱輻射》一課的教學(xué)目標(biāo)層次。可以說(shuō)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置美觀簡(jiǎn)便，較好地解決了上述遇到的問(wèn)題，大大提高了課堂實(shí)驗(yàn)效率。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)意，同時(shí)維持了其對(duì)教材的興趣與思考，也能鞏固所學(xué)知識(shí)。這些學(xué)生聰明機(jī)靈，富有創(chuàng)造力，令人欣喜。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)開展期間，他們好奇，富有求知欲，創(chuàng)新意識(shí)不斷提升。同時(shí)，活動(dòng)中也能培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神，鼓勵(lì)學(xué)生大膽地想象和嘗試，從而獲得持續(xù)的、濃厚的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在一次次思維碰撞中突破思維定式，把發(fā)散思維和聚合思維有機(jī)結(jié)合，從而獲得創(chuàng)新方法，逐步培養(yǎng)了創(chuàng)新精神。其實(shí)，這些成績(jī)也要?dú)w功于平時(shí)，我校的科技小發(fā)明社團(tuán)就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意的基礎(chǔ)。每周三下午是陽(yáng)光活動(dòng)時(shí)間，師生開展圓桌討論，在討論中分享難題，在討論中互相支招，在討論中形成小發(fā)明、小研究。為了捕魚后快速測(cè)量魚的重量，我們發(fā)明組裝了可稱重抄漁網(wǎng)；為了讓冬小麥增產(chǎn)，我們用數(shù)據(jù)驗(yàn)證了“蓋被法”的可行性；為了完善課堂實(shí)驗(yàn)，我們改進(jìn)了簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶實(shí)驗(yàn)裝置……科技發(fā)明社團(tuán)為學(xué)生提供了發(fā)現(xiàn)、實(shí)踐、探究、再發(fā)現(xiàn)的一系列學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，有利于學(xué)生在真實(shí)的情境中解決問(wèn)題并建構(gòu)自己的知識(shí)體系。

在新課改理念的指導(dǎo)下，開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，能夠有效促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展。一方面，學(xué)生通過(guò)運(yùn)用熱輻射核心概念與知識(shí)解決驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題與任務(wù)，科學(xué)學(xué)科素養(yǎng)與問(wèn)題解決能力得到培養(yǎng)。另一方面，學(xué)生為解決驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題而形成簡(jiǎn)易太陽(yáng)灶裝置的過(guò)程，是一個(gè)新事物的創(chuàng)造過(guò)程，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神是有益處的。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生隨時(shí)迸發(fā)出的一絲絲想法都可以和教師交流反饋。有了學(xué)生過(guò)程性的表現(xiàn)，教師就可以適當(dāng)做出調(diào)整，找到問(wèn)題所在并適時(shí)地提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)支架，師生之間增強(qiáng)了交互，很有效果。

綜上所述，在科學(xué)課程學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的融合還需不斷地實(shí)踐、檢測(cè)與改進(jìn)。教師要以學(xué)生為中心，精心設(shè)計(jì)出有趣味、有思考、有提升的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

【本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃重點(diǎn)課題“科技思想引領(lǐng)下鄉(xiāng)村兒童創(chuàng)造型勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)的開發(fā)研究”的階段性成果，編號(hào)：B/2022-03-07】

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