基于問題探究的小學科學項目化學習設計

【摘要】本文以《這樣的尾巴可以做什么》繪本教學為例，論述基于問題進行小學科學項目化學習的設計，讓學生在問題的一步步引導下，展開合作探究，主動建構起學科的核心知識概念和關鍵能力。

【關鍵詞】小學科學 問題設計 項目化學習 繪本教學

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）09-0078-02

項目化學習是指教師指導學生對學習課題進行深入研究的一種教學形式，強調在具體情境中解決實際問題，并在項目研究過程中實現跨情境遷移。通常項目化學習需要以小組合作的方式開展，通過科學的分工與協作逐步完成研究的內容。小學科學是一門實踐性較強的課程，許多探究活動往往需要學生合作才能更好地完成，這樣的要求與項目化學習的要求具有高度一致性。本文中，筆者以《這樣的尾巴可以做什么》繪本為例，嘗試基于問題探究進行項目化學習的教學設計，期望通過項目化學習方式的引入，凸顯學生課堂的主體性，促進學生在學習過程中主動學習和掌握科學學科的核心知識，培養關鍵能力。

一、用本質問題解釋核心概念

知識的獲得來源于對問題的認識和解決的過程。在小學科學教學中，教師利用項目化學習的方式建構學生的學科核心概念時，要提出指向核心概念的本質問題，通過問題推動學生對概念的思考和探索。在《這樣的尾巴可以做什么》繪本教學設計中，筆者提出的本質問題是：“形形色色的動物是如何適應環境的？”這個問題背后反映的是與生物體結構、功能和環境適應性相關的核心概念。

就本課而言，指向核心概念的本質問題設計依據有三。第一，《義務教育小學科學課程標準（2017年版）》在生命科學領域總共列出6條主要概念，其中有3條闡述了相關內容：（1）地球上生活著不同種類的生物;（2）植物能適應環境，可制造和獲取養分來維持自身的生存;（3）動物能適應環境，通過獲取植物和其他動物的養分來維持生存。第二，中國工程院院士、教育部原副部長韋鈺在《科學教育的原則和大概念》一書中提出了10條在義務教育階段結束后應該掌握的大概念，與本課教學目標對應的是第10條：“生物的多樣性、存活和滅絕都是進化的結果。”具體來說，這一概念的內涵是，今日存在的所有的生命都可以溯源于一個全體共同的祖先，它是一個簡單的單細胞有機體。由于物種內天然的差異，經過無數代的演變，能有效適應一定條件的生物將有可能被選擇而存活，不能有效適應生存環境改變的生物將會滅絕。第三，概念背后隱含的是生物學“結構與功能相統一”“生物是進化和適應的”的基本觀點。

鑒于以上，筆者確立了“形形色色的動物是如何適應環境的”作為本課的本質問題，并嘗試通過引導學生圍繞這一問題展開項目化學習，讓學生在探究中一步步靠近問題的本質，進而掌握生命科學領域“結構決定功能，功能適應環境”的核心概念。

二、用驅動問題建構知識網絡

對整個小學階段，尤其是低中年級的學生來說，本質問題所反映的核心概念是抽象的、龐大的，學生要建構起這樣的概念需要有豐富的感性認識和基礎知識的積累。而顯然，小學生的學識基礎相當薄弱，不能每一個科學活動都可以從本質問題切入學習，所以教師需要尋找其他更具體的途徑實施教學。

結合學生的年齡特點和認知水平，在進行《這樣的尾巴可以做什么》繪本教學時，筆者設計了4個層級的驅動問題來吸引學生的注意力，促使其主動投入到探究學習中來，進而幫助他們初步建立指向核心概念的知識網絡。4個層級的驅動問題包括1個總的項目驅動問題和3個層層遞進的指向下位知識點的驅動問題。總的驅動問題是：“你讀過這本繪本嗎？如果讓你設計、制作一本關于動物的繪本，那么你會設計、制作什么樣的繪本？”這個問題其實在指引學生思考：動物在環境中具有哪些宏觀形態結構？動物的哪些宏觀形態結構有助于它們適應環境？學生受思維特點、認知水平的限制，他們對這個問題的研究暫時只能到達“宏觀”的層次。而動物微觀層面的結構、動物的行為等諸多因素對動物適應環境的影響，則是在總的驅動問題指引下，學生需要深入學習的知識。

在總的驅動問題之下，從下到上依次還有3個遞進關系的問題來驅動學生每一環節的學習，例如：“仔細觀察，這樣的眼睛有什么特點？”“你覺得這樣的尾巴有什么特殊本領？”“你覺得這種動物適合生活在哪里？”（如圖1所示，見下頁）這些問題共同建構起本案例從生物體的結構到功能再到環境適應的知識網絡，這一知識網絡幫助學生初步達成對核心概念的感性理解，為他們后續更深刻的科學學習做好鋪墊。

三、用實踐活動具象學習歷程

不同層級的驅動問題勾畫出了本項目的框架，但是為了更貼合學生的認知，筆者借助一個個實踐活動串起了整個項目化學習歷程，以“總—分—總”的結構呈現。

第一步是入項活動。提出總的驅動問題，初步了解學生的前概念和初步想法。鑒于學生的年齡特點，具體將問題分解，例如：“你讀過關于動物的繪本嗎？它們講了什么？”“如果請你來當繪本設計師，你準備設計制作一本關于什么的繪本？”“要設計制作這本繪本，你覺得需要做好哪些準備？”“如果讓你們小組合作來設計、制作繪本，你們準備怎樣分工？”

第二步是知識與能力構建。筆者對繪本《這樣的尾巴可以做什么》的教學，通過設計3個實踐活動展開。

活動1：共讀繪本。以層級三和層級四關于結構和功能的驅動問題領讀繪本。由于繪本本身是由一系列并列的問題“這樣的[××]有什么”組成，因此通過一個結構單元的共讀和領讀，學生在自行閱讀時便能輕易掌握獲取相關知識的方法。

活動2：自讀繪本。為了在有限的課時內讓學生深刻體會繪本內容，剩余的繪本筆者以任務卡的形式，讓學生分小組自讀繪本。如有的小組收到的任務是演一演，有的小組收到的任務是畫一畫，等等。最后組織全班交流分享讀后體會，這樣每一名學生都能通過親歷活動完成整本繪本的閱讀。

活動3：開展“小動物找家園”游戲。以層級二的驅動問題“你覺得這些動物適合生活在哪里”為引領，抽取繪本中的小動物，讓學生在手繪的場景中貼一貼，編個故事說一說。這樣的活動既達到了鞏固認知的作用，也為下一個活動起到示范和引領的作用。

第三步是探索與形成成果。以層級二的驅動問題“你還知道哪些動物的特殊本領？它們適合生活在哪里”為引領，以上一環節的活動3為示范，引導學生以小組為單位，每人選擇一種動物進行畫一畫或寫一寫，形成初步成果——也就是最終繪本中最小的結構素材。這一環節，學生可以根據已有的知識經驗完成繪畫或故事創編，也可在課后進行文本閱讀、資料查閱后再創作。

第四步是評價與修改。完成作品創作后，需要對其展開評價與修改。讓學生先在小組內分享交流，然后在全班分享交流，并根據他人的評價完善作品。在這個環節，可以參照繪本，以小組為單位，讓學生選擇同一類的動物，這樣小組內就可以形成最終繪本的一個結構單元，最后將全班各組的內容匯總成一本完整的繪本;也可以放手讓學生自由創作，創作完成后全班交流然后分門別類、匯編成冊。

第五步是展示成果。匯編全班的創作成果形成一本完整的繪本。如前所述，這里的繪本可以是小組內每個人的成果匯總成全書的一個結構單元，再將所有小組的成果匯編形成最終的完整繪本;也可以全班個人成果進行分類后再匯編成冊。

整個教學活動中，學生在問題的引領下，開展以設計、制作一個繪本為最終目標的項目化學習，在知識上經歷了對動物形態結構到功能再到環境的知識網絡的建構，在能力上經歷了從搜集知識素材，到呈現知識素材，最后成書的設計制作過程。案例的成果是學生對核心概念理解的呈現，過程中既包含著信息收集、組織、分類等低階認知策略，又包含著學生的創見、決策等高階認知策略，有效地提高了小學科學課程的教學質量。

【參考文獻】

[1]（美）伯曼.多元智能與項目學習：活動設計指導[M]. 北京：中國輕工業出版社，2004.

[2]夏雪梅.項目化學習設計：學習素養視角下的國際與本土實踐[M].北京：教育科學出版社，2018.

【作者簡介】惠鋒明（1987— ），江蘇無錫人，碩士研究生學歷，一級教師，研究方向為小學科學教學。

（責編 黃健清）