關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐研究

一、研究背景與研究目的

為了擺脫照本宣科式的講授型教學(xué)，一些科學(xué)教師喜歡直接購買成套材料包分發(fā)給學(xué)生，學(xué)生按照步驟拼接操作，即可照貓畫虎地做出成品，最后擺出一樣樣的“科學(xué)小制作”，這在很多教師眼中就算達(dá)成項(xiàng)目式學(xué)習(xí)了。而對(duì)比真正的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，不僅缺乏學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)真實(shí)問題并探究解決的環(huán)節(jié)，更缺乏重要的設(shè)計(jì)作品、小組合作學(xué)習(xí)等重要環(huán)節(jié)。

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求科學(xué)課程要培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，在分析教科版小學(xué)5年級(jí)《科學(xué)》課本后，筆者依據(jù)教學(xué)內(nèi)容涉及到的核心素養(yǎng)內(nèi)容，開展了切合學(xué)生學(xué)習(xí)水平的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，將蘊(yùn)含核心素養(yǎng)的項(xiàng)目與小學(xué)科學(xué)課程結(jié)合起來，并設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)、評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)。

本研究主要以核心素養(yǎng)為指導(dǎo)，進(jìn)行基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)，選擇并開發(fā)合適的科學(xué)項(xiàng)目，將其融入常規(guī)課程內(nèi)，讓學(xué)生體驗(yàn)到有項(xiàng)目式學(xué)習(xí)內(nèi)核的課程，同時(shí)為教師形成可實(shí)操性強(qiáng)的教學(xué)參考，縮小從常規(guī)講授教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)轫?xiàng)目式學(xué)習(xí)之間的距離。

二、理論基礎(chǔ)及研究方法

1.理論基礎(chǔ)

美國巴克（Buck）教育研究所將“以課程標(biāo)準(zhǔn)為核心的項(xiàng)目學(xué)習(xí)”（standardsfocused"PBL）描述為一套系統(tǒng)的教學(xué)方法，是對(duì)復(fù)雜、真實(shí)問題的探究過程，也是精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目作品、規(guī)劃和實(shí)施項(xiàng)目任務(wù)的過程，在這個(gè)過程中，學(xué)生能夠掌握所需的知識(shí)和技能[1]。宋朝霞（2014）等學(xué)者認(rèn)為，項(xiàng)目式教學(xué)具有實(shí)踐性、體驗(yàn)性的典型特征，它注重的不是項(xiàng)目最終取得的結(jié)果，而是要使學(xué)生通過實(shí)施具體項(xiàng)目獲取知識(shí)、技能及解決問題的方法，要在完成項(xiàng)目的過程中培養(yǎng)學(xué)生的工作責(zé)任感及團(tuán)隊(duì)合作能力，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科、跨領(lǐng)域完成復(fù)雜工作的能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行自主深化與拓展的能力[2]。由此可以看出，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)既是一種教學(xué)活動(dòng)，又是一種學(xué)習(xí)方式[3]。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與小組合作的研究中，Jahnke等人（2022）認(rèn)為，教師應(yīng)通過輔導(dǎo)支持學(xué)生談?wù)摗⒈磉_(dá)和反思自己所作出的決定，在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生是通過技術(shù)項(xiàng)目而學(xué)習(xí)，而不是因?yàn)榧夹g(shù)促進(jìn)了學(xué)習(xí)[4]。

本研究所進(jìn)行的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在教學(xué)過程中為學(xué)生設(shè)立真實(shí)情境，體現(xiàn)出情景認(rèn)知與學(xué)習(xí)理論中最重要的情境化。在情境化任務(wù)下分設(shè)小組，學(xué)生會(huì)遇到多種真實(shí)問題，在此間發(fā)生主體與環(huán)境的交互作用，有助于學(xué)生將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中掌握的能力遷移到日常生活與社會(huì)中。

2.研究方法

行動(dòng)研究法（ActionResearch）。根據(jù)學(xué)生反饋與教學(xué)效果及時(shí)反思，調(diào)整課堂研究設(shè)計(jì)和實(shí)施細(xì)節(jié)，完善下一個(gè)項(xiàng)目的課程設(shè)計(jì)，提升項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)課堂效率，保持優(yōu)勢，彌補(bǔ)不足。教室是檢驗(yàn)教學(xué)最好的實(shí)驗(yàn)室，通過行動(dòng)研究法，教師本人也完成了“做中學(xué)”，即在此研究過程中提升了教學(xué)研究能力[5]。

訪談法。在本研究中，訪談對(duì)象是小學(xué)生，通過訪談，可以更好地了解學(xué)生對(duì)自己作品的看法，了解他們內(nèi)心真實(shí)意志。本研究采用的具體訪談方法為結(jié)構(gòu)性訪談與半開放性訪談相結(jié)合，即有固定結(jié)構(gòu)的訪談問卷，但在訪談過程中根據(jù)學(xué)生言語狀態(tài)和實(shí)際情況進(jìn)行開放性調(diào)整，不要求學(xué)生必須按照被訪問題順序回答。最后通過訪談結(jié)果分析學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)態(tài)度與實(shí)際情況，從而進(jìn)一步完善教學(xué)實(shí)施步驟與細(xì)節(jié)。

三、教學(xué)實(shí)踐研究

1.教學(xué)分析與設(shè)計(jì)

（1）學(xué)情分析2021年，教科版小學(xué)《科學(xué)》教材進(jìn)行了改版，原“運(yùn)動(dòng)和力”一章由5年級(jí)改設(shè)于4年級(jí)，作為本次教學(xué)對(duì)象的5年級(jí)學(xué)生在4年級(jí)時(shí)未學(xué)習(xí)過相關(guān)內(nèi)容。

拋石機(jī)是起源于我國的一種古老的攻城兵器。在本次教學(xué)設(shè)計(jì)中，依托拋石機(jī)歷史與原理進(jìn)行了切合教學(xué)實(shí)際的改造，依靠彈力進(jìn)行發(fā)射：下壓發(fā)射桿后，皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化為“子彈”發(fā)射出去的動(dòng)能，達(dá)到擊中目標(biāo)的目的。

（2）學(xué)習(xí)目標(biāo)分析改版后的“運(yùn)動(dòng)和力”一章借助小車讓學(xué)生感知到生活中存在彈力、摩擦力及能量等概念。梳理課程內(nèi)容后，可明確本項(xiàng)目式學(xué)習(xí)涉及到的核心概念有物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與相互作用、工程設(shè)計(jì)與物化等，再結(jié)合核心素養(yǎng)要求進(jìn)行分析，筆者為本次“拋石機(jī)投籃”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)制訂了如表1的教學(xué)目標(biāo)。

（3）教學(xué)內(nèi)容活動(dòng)及資源準(zhǔn)備為指導(dǎo)學(xué)生明確制作目的，合理安排分工，本次教學(xué)設(shè)計(jì)了小組討論記錄單，主要包括討論、分工、設(shè)計(jì)、反思4個(gè)主要方面，記錄單問題設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)思路如表2。

（4）教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)拋石機(jī)投籃作為客觀、可量化得分的項(xiàng)目，本次項(xiàng)目式學(xué)習(xí)參考競技類運(yùn)動(dòng)會(huì)中客觀打分模式，制訂了比賽規(guī)則。此外，在比賽結(jié)束后還安排了作品介紹與展示環(huán)節(jié)，即學(xué)生介紹小組作品的制作歷程、有無特殊創(chuàng)意、遇到的問題和解決方法等，并展示作品外形，說出拋擲原理。此環(huán)節(jié)學(xué)生小組、其他小組與教師按照根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)制作的評(píng)價(jià)量表（如表3）進(jìn)行評(píng)價(jià)，綜合選出1組最佳制作獎(jiǎng)。

2.教學(xué)實(shí)施與評(píng)價(jià)

本次項(xiàng)目式學(xué)習(xí)分為3個(gè)階段。

第1階段：創(chuàng)設(shè)情境，確立項(xiàng)目。主要通過引入與問答，為學(xué)生確立基本概念，明確制作流程與制作規(guī)則，為接下來的正式制作作準(zhǔn)備。

第2階段：制訂方案，物化成果。教師需注意學(xué)生小組狀態(tài)，有些學(xué)生會(huì)遇到制作困難而想要放棄，教師應(yīng)及時(shí)察覺并進(jìn)行正面引導(dǎo)。在實(shí)施拋石機(jī)投籃項(xiàng)目過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力得到了極大的提高。許多學(xué)生在此階段均頻繁針對(duì)自己的拋石機(jī)進(jìn)行調(diào)整，教師此時(shí)應(yīng)做好協(xié)助工作，提供相應(yīng)材料，并鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)踐自己的想法，應(yīng)對(duì)在修改過程中可能遇到的如材料斷裂、無法達(dá)到對(duì)應(yīng)射程等問題。

第3階段：投籃比賽，總結(jié)評(píng)價(jià)。學(xué)生首先通過班級(jí)內(nèi)的比賽與展示，決出前3名與最佳制作獎(jiǎng)。在項(xiàng)目展示結(jié)束后，進(jìn)行小組自評(píng)、組間互評(píng)與教師對(duì)小組的評(píng)價(jià)。班級(jí)里，學(xué)生均能介紹本小組設(shè)計(jì)理念、制作拋石機(jī)的流程、拋石機(jī)的結(jié)構(gòu)和投擲原理等。

項(xiàng)目教學(xué)結(jié)束后，筆者在征得學(xué)生同意的情況下對(duì)學(xué)生訪談進(jìn)行了記錄，共采訪了11個(gè)小組共29位學(xué)生。經(jīng)過對(duì)學(xué)生的半開放性訪談內(nèi)容分析，所有被采訪的學(xué)生都可以做到明確描述自己小組的拋石機(jī)種類與發(fā)射方式；所有被采訪的學(xué)生都可以準(zhǔn)確描述出小組設(shè)計(jì)、制作并調(diào)試拋石機(jī)的過程；所有被采訪的學(xué)生均表示在制作過程中遇到過不同的問題，其中大致可分為制作（占比93.10%）與溝通（占比6.90%）兩方面，如筷子無法固定、支架不夠穩(wěn)定等制作方面問題，以及爭吵等組員溝通問題。

所有被采訪的學(xué)生均認(rèn)為經(jīng)過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)后，對(duì)學(xué)習(xí)力及相關(guān)知識(shí)有所幫助。半數(shù)小組在制作中表示曾經(jīng)出現(xiàn)過小矛盾，但是均可以在制作中順利解決。僅有2名學(xué)生認(rèn)為自己的拋石機(jī)比較完美，無須改進(jìn)；其余10組同學(xué)均在制作穩(wěn)定性與外觀美觀程度對(duì)自己的拋石機(jī)提出了改進(jìn)看法。

本次受訪的學(xué)生中僅有1名學(xué)生表示傾向于教師單獨(dú)評(píng)價(jià)打分，認(rèn)為會(huì)更加公平公正；其余學(xué)生均表示傾向于綜合自評(píng)、同學(xué)互評(píng)與教師評(píng)價(jià)，觀點(diǎn)大致可分為“更加公平、評(píng)價(jià)角度更多”“自己更了解自己作品”“取長補(bǔ)短、可以改進(jìn)自身作品”3個(gè)方面。僅有1名學(xué)生表示傾向于自己制作，認(rèn)為不會(huì)產(chǎn)生矛盾，其余學(xué)生均表示更傾向于小組合作，傾向小組合作的原因大致可分為“小組合作更愉快”“小組合作有分工、效率高”和“小組分工可以取長補(bǔ)短、互幫互助”3個(gè)方面。

所有受訪學(xué)生均認(rèn)為自己在本次拋石機(jī)投籃項(xiàng)目中得到了科學(xué)觀念（100%）、科學(xué)思維（100%）、探究實(shí)踐（62.07%）及態(tài)度責(zé)任（41.38%）方面不同程度的進(jìn)步，所有學(xué)生均認(rèn)為自己得到科學(xué)觀念與科學(xué)思維方面的進(jìn)步，如更加了解彈力是如何產(chǎn)生的、能夠進(jìn)行拋石機(jī)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)等；18位學(xué)生認(rèn)為自己得到了探究實(shí)踐方面的進(jìn)步，如能更好地解決問題等；12位學(xué)生認(rèn)為得到了態(tài)度責(zé)任方面的進(jìn)步，如更熱愛科學(xué)課的制作、遇到失敗不氣餒等。

四、教學(xué)反思

通過拋石機(jī)投籃項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐可以看出，核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可以體現(xiàn)科學(xué)課程的育人價(jià)值，能夠培養(yǎng)學(xué)生逐步適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，學(xué)生的科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等方面均有提升。但在本次研究過程中仍存在很多不足，主要集中在以下幾點(diǎn)。

（1）小學(xué)科學(xué)課程項(xiàng)目式教學(xué)流程設(shè)計(jì)應(yīng)盡量簡化，同時(shí)科學(xué)布置項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)環(huán)境，以緊湊型小組為佳?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)室由于面積更大、座位分散，學(xué)生容易注意力不集中。

（2）結(jié)合項(xiàng)目具體內(nèi)容，依據(jù)學(xué)生學(xué)情設(shè)計(jì)引導(dǎo)表單詞語。面對(duì)確定性的項(xiàng)目時(shí)，可以將引導(dǎo)問題設(shè)置為課堂問答的形式，在保證表單科學(xué)性的同時(shí)，其詞語的選擇應(yīng)盡量附有較為口語化的解釋，方便學(xué)生理解。

（3）在實(shí)施較長周期項(xiàng)目時(shí)，教師應(yīng)做好“腳手架”，在學(xué)生遇到困難的時(shí)候及時(shí)進(jìn)行幫助，比如學(xué)生在制作過程中因材料質(zhì)量導(dǎo)致屢次失敗會(huì)產(chǎn)生放棄心理，此時(shí)教師應(yīng)耐心幫助學(xué)生調(diào)整裝置，盡量避免此狀況再次發(fā)生。

（4）開展學(xué)生小組間相互交流與生生間的相互學(xué)習(xí)。在本次項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，不同小組物化的成果也不同，在設(shè)計(jì)過程中學(xué)生也可觀察到其他小組如何設(shè)計(jì)并制作，在此過程中學(xué)生會(huì)有意識(shí)地學(xué)習(xí)其他小組完成較好的環(huán)節(jié)，教師應(yīng)及時(shí)注意并鼓勵(lì)學(xué)生相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，共同進(jìn)步。

（5）根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行情況適當(dāng)進(jìn)行課外拓展，注重學(xué)生思維構(gòu)建和能力培養(yǎng)。鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的意見，并與班級(jí)同學(xué)進(jìn)行討論、分享；鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)知識(shí)的深入提問等。