跨學科項目學習的科學教學

科學在以往的教學中并不為國人所重視，知識涉及范圍廣，難度小，貌似簡單零散的知識仿佛所有學科的教師都能教。殊不知科學在國外往往是和語文、數學同等重要的主科之一。小學中高年級段是學生由形象思維向抽象思維過渡的關鍵時期，科學的學習對培養學生思維能力和科學素養都有重要的作用。然而，不少教師仍然把科學教學理解為簡單的知識點講授，讓學生被動接受現有的知識，忽略了科學中最重要的探究過程。在學生進入中學學習地理、物理和化學等學科時，缺乏基本的科學思維能力、科學素養和相關前概念的理解和把握，理解和掌握知識缺乏相應的知識銜接，給學習造成一定的壓力和難度。未來的小學科學教育的發展趨勢是以科學素養的形成為核心，著力培養學生的探究精神和創新意識，教學內容和形式注重生活化。在這方面，英國和日本等發達國家在小學科學教育方面要比我國先進很多。在我國傳統教學中以知識講授為主的大環境下，項目學習似一股春風吹進了我國教育工作者的心里。

以活動為主的科學學習是一種學生本人參與的人類實踐活動，學生親自經歷用已有經驗和新知識解決問題的探究過程，體驗發現的快樂。

項目學習源于美國，英文為ProjectBased Learning（簡稱為PBL），是管理學中的“項目”在教學中的延伸和拓展，是基于現實生活或真實情境中表現出來的復雜問題，學生要用學到的知識解決項目中遇到的各種問題，最終完成項目。項目主要包括內容、活動、情境和結果四部分。項目可以是學科內知識的整合，也可以是跨學科知識，其中跨學科的項目學習難度大、時間緊、任務重，對學科教師間的配合要求高，實施起來有一定的困難。本文就小學科學與信息技術兩門學科的跨學科項目學習的實例展開說明，以教科版四年級《科學》上冊第一單元的內容為主線，以信息技術學科的Microsoft office知識為工具完成項目。

一、創設問題情境

創設一個良好的問題情境是項目學習順利開展的關鍵。在設定驅動性問題時要注意：只有根據課程標準和教材內容制定的問題，才能避免盲目性，讓學生的學習更有意義，有助于學生對知識的理解和掌握；只有能夠激發學生的學習興趣的問題，才能讓學生沿著自己的興趣快樂學習，熱情探究，從而愉快高效地解決問題；有研究價值的問題才能讓學生感到不枯燥，值得動腦筋思考和研究，花力氣去探索；與學生生活相關并且是他們認為較重要的問題最易引起注意，身邊的問題往往最能調動學生的積極性，既與生活相關，又不是平時經常接觸的問題才會讓學生感覺眼前一亮，產生好奇心；有一定挑戰性的問題才能激發學生的潛能和斗志。太簡單的問題學生會懶于做，太難的問題學生會失去信心，要把握好難度，“剛剛好”的難度會讓學生有解決問題的成就感，也有挑戰困難的熱情和信心。

在學習《天氣》一章時，學生對天氣已經有了一定的認知，知道天氣對生活有重要影響，但是對天氣的認識仍然比較模糊。部分學生對天氣的認識還停留在被天氣影響的事物上，如“樹葉動了”“感覺有點涼”等等，有些知識和技能了解得還不夠準確。起初，我們制定的驅動性問題是“你最想去哪里旅行”，以“黃金周”為契機，激起學生關注天氣的興趣，用心學習天氣知識，但是考慮到最想去的旅行地可能是世界各地，不一定會真正去旅行，很難將觀察天氣的任務落實，單純的校外活動不利于學習任務的完成。為了激發學生的學習興趣，我們采用幫助學校制定文體節的活動時間為驅動性問題。由于舉行室外活動最擔心的就是趕上下雨的天氣，以此為問題可以讓學生為了能順利舉辦文體節活動而認真學習天氣的相關知識，做好觀察和預測天氣的工作。

二、確定主題，制訂計劃

確定了驅動性問題后，就要圍繞問題確定主題，制訂一個完善的項目計劃以備實施。根據教材和課程標準對課程內容進行統籌規劃，調整教學內容的次序，對每一步的教學都設定相應的內容，并進行酌情增刪，無論是新授課還是實驗和展示，都要做到有條不紊，緊緊圍繞課程標準和項目目標計劃和實施，可以有課外知識的拓展延伸，但總體上不脫離學科課程標準的大方向，不背離項目的初衷。

根據驅動性問題和《天氣》一章的教學內容，我們確定本次項目的主題為“我是小小氣象員”，并根據每一節的內容制定相應的任務。由于是科學和信息技術的跨學科合作學習，要充分考慮科學和信息技術相應的課程標準，彼此配合，做好相應教學內容和課時進度的調整，內容銜接自然，這樣才能真正實現跨學科的學習，完成項目任務。根據本章的教學內容和教學目標，我們在項目的各環節制定了相應的任務（如表1）。

在學習了天氣的相關知識和記錄方法后，觀察天氣的活動才陸續開展。學生可以分小組利用已有和自制的工具觀察天氣，同時做好記錄；利用信息技術課學到的office的文字和數據的處理方法對觀察結果進行記錄和統計。最終以給校長寫信的形式提交自己預測的活動時間作為最終結果。在整個學習過程中，信息技術以工具的形式貫串于項目的始終。從簡報、設計工具到記錄現象和統計數據，到提交建議信給校長展示天氣對生活的影響，信息技術均扮演著至關重要的角色。

三、項目實施和成果展示

跨學科的項目學習比較復雜，要協調好兩個學科的課時進度，彼此合作，做到步調一致，相輔相成。在每一個學習階段都有一定的任務要完成，完成科學的學習任務的過程其實也是在利用信息技術的知識來解決問題的過程。在解決科學問題的同時，也學會了利用計算機處理實際問題，兩門課程相輔相成，這個過程完全不同于平時教師布置的作業。在項目學習中，學生解決的是真實存在的問題，真正將書本的知識應用到實踐中，而不是課本中經過簡化和處理的問題，是“真刀真槍的實干”，而不是“紙上談兵”。項目學習不同于傳統的課堂學習，它重視過程的學習要多于結果，把過程完善，學生真正地掌握了每一個知識點，每一步都踏實做好，是不必擔心結果的。測評在科學教學中起到關鍵作用，無論是過程性評價還是形成性評價，一定要考慮學習目標。因此，在項目實施的過程中要采用過程性評價和形成性評價相結合的辦法，學生始終是學習的主體，教師要及時給予引導、支持和評價。完成目標，不僅需要教師間的合作，也需要其他社會力量的參與，如家長和其他社會機構等。

在本章的學習中，首先要進行天氣的相關知識的傳授，可以采用教師講、學生講和學生自學結合的方式。學生在自己講課之前一定會做大量的工作，在準備的過程中就已經有了很好的學習，甚至會比聽教師講會學到更深入的知識，易于掌握的知識可以讓學生自學，鍛煉自學能力，也可以節省項目時間?！短鞖狻芬徽碌膬热莺芏?，要想讓學生掌握觀察天氣的技能，可能要耗費比課程標準規定的更多的時間，因此有必要采用讓學生適當自學的方式進行教學。同時，學習要和實踐相結合。在學習新知識后，最好第一時間親自觀察和測量天氣，強化知識，及時糾正錯誤。在項目學習中，每一步學習完成的任務都可以作為成果展示出來。在本項目的任務中，無論是做天氣簡報、統計圖，還是給領導寫建議信等，每完成一個任務都是很好的作品。我們利用網絡提交作品，有效利用信息技術的平臺，并且可以進行互評和師評，階段性評價與終結性評價相結合。

四、科學項目學習面臨的挑戰

基于探究的科學應該是最適于作為項目學習的學科，但是實施項目的過程也會面臨諸多問題和挑戰。

1.對教師的要求較高。

項目學習對教師的要求高于傳統教學，涉及的知識范圍遍及生活的方方面面，教學方式也靈活多樣。每個人的知識能力都是有限的，教師也不例外，我們不僅要廣泛閱讀科學類書籍和期刊，還要借助互聯網查閱相關信息，及時獲取最新的科學和科技動態；多聽專家講座，多和同行教師交流，拓寬視野，不斷尋求更好的方法。我們還要走出自己的學科，學習多學科的知識信息，取長補短。為了達到教育目標，項目學習需要教師間的合作，有時還需要其他社會力量的參與。同時教師也要換位思考，從學生的角度思考項目的可行性，“跳一跳能夠得到”的知識，學生的學習效果最好。

2.為過程所困。

剛剛接觸項目學習時，在實施過程中教師和學生有時會感到茫然，不知道為什么這么做、我在做什么、接下來怎么做。要多請教有經驗的教師，幫助自己熟悉過程，并主動觀摩其做法，請專家聽課指導，這些都是不錯的辦法。閱讀相關的文獻資料也會學習到很多有價值的經驗。為了避免為過程所困，項目學習中要提前確立好明確的目標，制訂完善詳盡的項目計劃，適時給予學生指導，避免過程中的迷茫和混亂。

3.學生經驗限制。

項目學習要求學生付出更多的勞動和努力，因此部分學生偶爾出現惰性是可以理解的，教師要及時給予疏導，讓他們明確研究目的，讓他們明白我們是像科學家那樣在做研究，課堂的學習都是為了解決生活中的困難和問題，我們是在做一件很重要的事情，要大膽嘗試，并讓他們具有一定的責任感。另外，學生任務不能過多，以免學生忙于完成任務而無暇感受做項目的樂趣，因疲勞而對學習感到厭煩，從而不利于今后活動的繼續開展。

4.時間的有限性。

時間的把握是項目學習中的一大難點。項目涉及諸多環節，如開題、分組、小組討論、實驗探究、完成作品、成果展示等，都要耗費大量的時間。教師可以和其他學科教師溝通，采用調課的方式，例如將兩節課調在一起上；或是間隔開活動時間，例如觀察天氣和記錄天氣日歷就需要至少15天的周期。教師在這之間可以穿插新授課和其他章節的內容，以保證整體的課時進度和活動的順利進行。

5.真實和潛在的外部壓力。

良好的校園文化環境是項目學習順利開展的重要前提，也是提升學生科學素養的重要保證。項目學習尚處于教育改革的初期階段，還不為大眾所完全接受，可能會面臨領導、同事和學生及家長等的質疑，開展起來會遇到諸多困難。遇到這種情況，教師可以盡量爭取大家的信任，請領導和同行教師聽課，向他們展示自己和學生的成果及其他收獲，分享自己的方法和經驗。

阿基米德說過：“給我一個支點，我就能撬動地球?！表椖繉W習就是開啟學生思維的支點。在科學和信息技術跨學科的項目學習中，我們驚喜地看到了學生的潛力被一點點挖掘出來，學生的團隊合作能力和對科學認真執著的探究精神，完全出乎教師的意料。項目學習改變了傳統的教學方式，給學生一個全新的視角發現問題和理解問題，喚醒學生的大腦巨人，它翻轉了課堂，也轉變了教師和學生在課堂上的角色和地位，實現了學生在學中做，做中學。期待項目式學習給我們的教學帶來更多的驚喜。