以項目化學習模式打造科學教學思維課堂

王熹梅

小學科學課不僅是學習科學知識的啟蒙課程，更承擔著“學習載體”這項特殊使命。筆者通過聚焦學生活動，啟用項目化學習模式，從教學目的、教學途徑、教學收獲等維度立體定位，以驅動性問題帶動學生思維的躍進與深化、技能的完善與實踐，讓學生全面、充分地理解概念的本質特征，在不同的情境中豐富對概念的認知，讓他們有機會運用概念，并以概念作為工具解決實際問題。本文試舉例闡述該模式的教學過程，希望對進一步提高學生的科學素養、終身學習能力有一定的參考價值。

《小學科學課程標準》指出，小學科學課是以培養學生素養為宗旨的科學啟蒙課程。科學素養的形成是長期的，早期的科學教育將對一個人科學素養的形成起決定性的作用。一節好的科學課，既能讓學生在學習的過程中獲得新的知識，又能錘煉促使其終身學習和發展的學習能力和品質。經過多年的理論學習與課堂實踐，筆者開始將目光聚焦到科學課堂中學生的思維，放開學生的“手腳”，讓學生學會自我對話、質疑與討論，產生思維的重組。筆者實踐用驅動性問題（將比較抽象的、深奧的本質問題，轉化為特定年齡段學生感興趣的問題）打開學生的思維，引領學生用跨學科的知識與技能解決大問題，構建有質量的師生互動。讓項目化學習（用多學科知識綜合解決問題，創造出新成果）的素養在思維課堂中萌發并茁壯成長，把我們的學生培養成能運用所學解決實際問題的人。下文試以《太陽系》一課的教學設計為例，談談如何用項目化學習模式來打造思維課堂。

一、教學目的解析——思維課堂目標定位——“概念”

《太陽系》這課中的科學概念目標為：“太陽和圍繞它運動的行星、矮行星和小天體組成了太陽系。”也就是太陽系的定義。

若將此目標作為“知識點”來教授，只需稍稍舉例，例如，什么是恒星，哪些是行星，知識點就很清晰了，且易講易記憶。但是知識點式教學必然帶來一個突出的問題：學生對所學的知識沒有整體觀。因為點狀知識是將所學的事物進行了拆解，不能形成對事物整體的充分認識，學生的思維和視角會被局限，所學所得只適用于書面化的測試，一旦遇到具體情境，學生就很難運用，更不能產生遷移和創造智慧。長此以往，學習的主動性、積極性就會遭受最本質的打擊——學而無用。

應將此目標作為“概念”來學習，因它是一個典型的宏觀概念、跨學科概念。顯而易見，此定位更能指向概念的本質，更需要學生多角度、多維度地理解概念的本質特征，并在日后的學習過程中、生活環境中不斷豐富對此概念的認知，讓學生有機會運用概念，最終達到將概念作為工具來解決實際問題的目標。這個概念會不斷更新升級，隨著時代和社會的進步，概念將會自動迎來2.0時代。

在課堂教學過程中，將導入問題設計成“說說太陽系”這個開放性的提問，意在讓學生充分表達，呈現更多的前概念。“太陽”“八大行星”“水星”“金星”“地球”“火星”“冥王星”“矮行星”“超行星”……可以看出學生的前概念是點狀的、零碎的、“命名性”的，更可稱之為破碎的。如果執教者只是把學生原有的知識點稍加修飾或修正，是達不到“概念”的學習目標。這時迫切需要的是，執教者為學生構建一種全新的學習模式，不直接指向知識點，而是通過概念包含知識點，聚焦于超越知識點的概念，幫助學生進入高階學習模式，提升思維，鍛煉能力，形成思維課堂。

二、教學方法解析——思維課堂模式定位——項目化學習

《太陽系》這一課中的科學探究目標是收集資料，了解太陽系，并按一定比例處理數據，選材建立太陽系模型。此目標意在讓學生在自己的“視角”下，更清晰地“看到”太陽系的局部。這個目標涉及幾門學科，包含科學中宇宙知識，語文中的資料閱讀、關鍵詞檢索，數學中球徑測量及同比例縮放，工程學中的利用適合材料建模及藝術上色彩的應用等。跨學科項目化學習不是學科的糅雜與拼盤，而是運用兩個或兩個以上學科知識綜合解決問題。

項目化學習是通過問題引發學生對概念的思考和探索。項目化學習所關注的核心知識意味著設計者要提出本質問題，而《太陽系》這課的本質問題過于抽象和龐大，這個年齡段的學生難以接受，所以將其轉化為驅動性問題能更好地激發學生投入高品質的學習。

太陽系是什么？是一個跨學科的本質問題。這樣的問題是核心、要素、基礎，它們往往是抽象的，是個大問題，但能促進學生對科學、人生、世界的基本理解。特別是對于12歲的小學生來說，這個問題如“醍醐灌頂”，能引導他一生的探索。本質問題沒有直接答案，卻能啟發學習者的自我思考動力。此處就需要執教者為這個“本質問題”激發學習興趣，創設一個研究情境，提供一份探索模版，為“本質問題”的學習打個樣。

本課是學生對太陽系這一天體系統的認識，用直接觀察的方法來研究太陽系不再是有效的途徑，利用一些資料來幫學生認識太陽系，讓學生在活動中建立太陽系的模型，是更有效的策略。故將《太陽系》的主要教學環節，劃分為四個有層次的活動，以驅動性問題帶動整節課。

（一）將數據做出來，從抽象思維到形象思維的逆轉

驅動性問題1：“想讓八大行星的大小可視化嗎？”此問題聚焦了學生的注意力，使其主動投入活動環節，愿意跟隨執教者的引導。給學生八大行星資料閱讀，這里的閱讀素材是執教者事先整理后形成的有結構、有指向性的文本資料，亦可根據學生的閱讀理解能力，隨班調整。學生發現，每份行星簡介里都提到了行星的直徑。這會引導學生將直徑數據羅列在同一張表格中進行橫向比較，會發現每個天體都不一樣大，體積間的差距可能還挺大的，但具體有多少差距，因數據龐大，他們無法想象，更不可能在腦海中留下印象。這時執教者引導學生運用數學中學到的比例尺，將“大數據”進行可操作化處理，再運用球徑的測量技術，用超輕黏土將天體按同比例縮小，做出可視的“天體”。當學生在活動中“看到”直徑是70厘米的“太陽”和直徑為0.24厘米的“地球”時，他們驚呆了。這種驚訝會讓學生在記住天體相對大小的同時，更記住用這種看似粗淺的建模帶來的“可視化”震撼。各大天體的直徑我們能教，學生也會讀數，但是多少學生能記住這九個毫無關聯的大數字？體驗式的學習源自他們思維的提升和能力的強化，是一種伴生的本能，不但不會忘記，還能在未來的情境中自動升級，不斷強化，更能遷徙到其他知識領域。當學生得到衛星數據時，他們能研究;當他們得到自轉軸數據時，他們也能研究;當他們收集到任何資料時，他們至少擁有了一種研究方法。當然，研究方法還有多種多樣，但這種研究方法已在學生腦海中成功打樣，思維力量一旦被喚醒，學習能力將得到鍛煉。

（二）將方法用起來，從數據建模到思維建模的遷移

驅動性問題2：“在浩瀚的宇宙中，八大行星是隨意分布在太陽系中的嗎？”此問題激發了學生的挑戰欲，他們迫切地想用自己的技能驗證答案。經過上一個環節的活動，師生已成功做出九大天體模型。成功的喜悅，會讓學生更自主地投入下一環節的探索。老師給出按上一環節的“比例”同比縮小的八大行星距太陽的距離數據，學生很容易發現，數據還是非常龐大的，利用剛才的學習經驗，他們很快會想到可以再縮小，直至可操作。在這一環節的活動設計時，執教者可增加學習難度，另給出9個大小各異的球體，要求完成“在30米長的走廊里按相對距離的建模”。這個環節是以小組為單位完成的，既可以檢測學生對天體相對大小認知的掌握情況，又可以再次使用同比縮放這項技能。學生將再次得到展示更多學習成果的機會，學習能力得到鍛煉。以上兩個環節的學生活動均以獨立自學和同伴互學的形式來完成，既能體驗新知識和新技能學習的全過程，又能相互校對審視學習成果，呈現科學學習的嚴謹性。

（三）將模型動起來，從靜態思維到動態思維的升華

怎樣才能讓學生在學習過程中持續探索驅動性問題？除了讓學生體會獲取知識和整合知識的喜悅外，還要讓學生感受到運用知識解決實際問題的成功。讓用知識成為慣性，在思辨中提升思維強度。

驅動性問題3：“太陽系的主要成員是按這樣的位置排列在一條直線上不動的嗎？”大多數學生在電視或視頻資料里曾看到過太陽系是一個在運動著的天體系統，至少能明白某些天體，如地球，是在不停地圍著太陽轉動的。對于“運動”的前概念模糊，沒有原理性概念支撐，他們無法表達，也不敢表達。此時，執教者給出精致的太陽系模型，經過前兩個環節的學習，學生此時的興趣是高漲的，精力是集中的，思維是活躍的。在這種求知若渴的時刻，他們更能關注模型的細節，更能用辨證的眼光“審視”這個模型，先校對剛才通過自身研究得出的大小數據和距離數據能否在這個模型里正確體現，緊接著發現這些天體除太陽外都在“轉動”，更有細心者發現，這些“轉動”還存在異同。執教者給出“引力”這個詞，告訴學生，這些天體在它們相互間引力的作用下，相互繞行。這時的引力只是一個詞語，學生將通過下一個項目化學習來使“引力”成為概念，成為工具。

（四）將足跡留下來，從零散思維到結構思維的立存

學生在項目化學習的活動中，收獲的不僅僅是做出東西，而是要解決現實中存在的真實問題，體現對大概念的理解，感悟整個探索的過程是什么，經歷怎樣的思考和修正，這些思考和修正的過程中涉及多少對概念、情境中的背景知識、限制條件的綜合分析、推理、再設計及創新。本課除了在學生活動桌上留下的“八大行星大小模型”和走廊里的“九個天體位置模型”，最終還在黑板上呈現出左右兩份板書：

它既是一種學習方式，也是一種課程設計的方法。左板書主要呈現的是學生的前概念，因學生個體的不同而異;右板書則是本課的學習過程，也是本課學生思維躍進的主線，更是“大概念”的基石。本課學完，學生也許不能用言語很好地詮釋太陽系，但是太陽系的概念已經在腦海中有了“生命”。思維一旦形成，就能將概念衍化成工具，終身使用，不竭不滅！

三、結語

真正的教學不是傳授任何知識和技能，因為它的目的不是學會一堆知識，而是學會一種思維。九大行星的歷史已經逝去，八大行星的時代已經到來。在此歷史的交疊過程中，如果學生只知道冥王星的降級，那么他們終被歷史所鄙棄，何談科學素養的培養和形成。作為執教者，只有不停地探索，優化學習模式，處理好知識和素養在實踐中的關系，再思考教學過程和教學要素，才能認清學習背后的知識觀。科學課是一個學習載體，聚焦關鍵概念和能力，進行學科與學科、學科與生活、學科和人類的融合，使“學習”豐富起來，才是我們的目標。