拓展項目式學習的空間

湯錦洪

《小學科學課程標準》（2017年版）倡導跨學科的STEM學習方式，以項目學習、問題解決為導向，培養學生創新能力，為科學教學確立了新理念，提出了新要求。作為科學老師，應積極地反思過去和現在的小學科學教學，理解新的科學課程理念，了解新課標要求，實施新課程。

一、把握課標脈搏，明確項目式學習的內涵

通過對新課標的學習，我們發現這次課標修訂涉及內容十分豐富。根據新課標，從2017年9月起，小學科學課起始年級調整為一年級，新增了技術與工程內容。STEM教育理念悄然進入了小學科學教學中，但是它換了一個名字——專項學習。專項學習是專門科學探究和工程實踐的學習，不僅新增了科學技術在現實生活中的應用，還新增了科學技術對倫理、環境、生活影響的思考，讓學生關注周圍技術世界的發展，體驗科學技術對個人生活、對社會的發展影響。

項目式學習（project-based learning簡稱PBL），是以學生為中心，通過老師引導，學生主動探索現實問題，在探究和解決問題的過程中獲得基本知識和技能。項目式學習是精心設計的學習和教學方式。項目式學習強調學生自主探索，通過參與真實世界的項目實現跨學科的融合，在做中學，學用合一，最終產出物化成果來解決問題。

新課程標準把項目式學習提高到了一個十分重要的位置，這就要求我們科學老師深入學習新課標，認真鉆研教材。從整體出發，有計劃、有目的地結合科學知識教學，把開展項目式學習的核心學科內容與實踐有機融合。

二、踐行項目式學習，提高挑戰未來的能力

時代發展到今天，以掌握知識為目標的傳統教學已經不能滿足時代需要。要求科學教育應培養對人的一生都起作用、對促使人發展的各要素更具有整合力和涵蓋力的東西，那就是科學素養?？茖W素養，是指了解必要的科學技術知識及其對社會與個人的影響，知道基本的科學方法，認識科學本質，樹立科學思想，崇尚科學精神，并具備一定的運用它們處理實際問題、參與公共事務的能力。

在當今的科學教育改革中，科學素養進一步得到重視，而科學素養培養的主要途徑之一就是踐行項目式學習。項目式學習的核心就是學科融合，強調知識的應用和對各學科之間關系的關注，同時兼顧知識掌握和能力培養。比如，動手能力、合作能力、表達溝通能力、解決問題能力等得到鍛煉和提升，為學生的終身發展打好基礎，更好地迎接未來的挑戰。

新課程標準理念要求老師注重學生學習能力的培養，就是說，科學知識本身是非常重要的，但它并不是唯一的決定因素，真正對學生以后的學習、生活和工作長期起作用，并使其終身受益的是科學方法。未來社會需要大量具有較強創造力和科學素養的人才，這是未來社會的要求。學科核心素養是發展學生核心素養的重要依托，科學素養是學生科學能力的核心。項目式學習是促進學生21世紀核心素養和能力發展的紐帶，是將知識轉化為能力的橋梁，在學習解決問題的過程中獲得應對未來挑戰的能力。

三、學科融合深入，開展項目式學習

基于跨學科的STEM教育理念，找準項目式學習與科學教學的整合點，將各學科整合在生活實際問題中，開展項目式學習，培養學生解決問題等能力，促進其科學思維的養成。

（一）把握項目式學習

跨學科教學，需要老師加強學習，強化認識，把握新課標的精髓，了解STEM教育理念以及現代科學技術手段，準確把握教材內容。在教學實踐中應充分地進行研究和挖掘，了解不同學科之間教學的橫向聯系和規律，將科學教學與其他學科有機融合。了解小學科學與其他學科聯系的內容，把教材中的內容拓展延伸，挖掘學科背后所隱藏的知識，結合科學教材內容開展項目式學習。了解項目式學習中各學科與STEM有關的內容及如何開展，從如何設置問題、如何制定目標、如何展示評價成果等方面和科學教材深度融合。利用現代信息技術手段，找尋可以踐行項目式學習的教材內容，找準引發活動的問題或難題，尋找突破問題的關鍵點。

踐行項目式學習需明確可以物化成果的教材內容。

（二）基于STEM教育理念的項目式學習

項目式學習以解決問題為根本目標，從情境創設，聚焦探究的主題，開展探究活動，在實踐中創作產品。學生在設計制作產品的活動過程中，動手能力、觀察能力、溝通合作能力得到鍛煉提升。

1.創設真實問題情境

學習情境的設計旨在為學生營造一種學習氛圍，老師要善于捕捉學生的興趣，關注學生的經驗積累，將生活的影子融入課堂教學中。根據學生的實際情況和教材內容本身的特征，把問題設置于適當的情境下，用已有的知識解釋生活中出現的問題，從而提高學生解決實際問題的能力。

例如，教學《簡單電路》時，設置學習情境：汽車行駛在交通繁忙的十字交叉公路上，如果紅綠燈壞了，猜一猜，結果會怎樣？將學生置身于真實情境中，升華課程，引發學生興趣，點燃學生探究紅綠燈工作原理的興奮點，延續學生的奇思妙想，引出要探究的關鍵性問題：點亮紅綠燈。要求學生設計制作一個能交叉控制紅綠燈的電路和開關，將項目鎖定為制作紅綠燈模型。

2.探究與項目相關的知識原理

項目式學習進行程度的關鍵性因素是學生能否主動獲取信息，了解相關知識原理，探索出解決問題的方案。老師需配合學生學習的需求，將學生分組，為學生提供必要的教學資源，指引學生如何去探索獲取知識，尋找解決問題的方案及有助于解決問題的信息，解決問題，完成項目。

比如，制作紅綠燈模型，需要學習哪些相關知識原理？控制紅綠燈亮滅的關鍵在于開關的設計，在項目分析過程中引出“簡單電路”單元問題。通過生活中熟悉的物品手電筒探究開關的原理，聚焦“如何做一個開關來控制紅綠燈”“如何設計一個能交叉控制紅綠燈亮與滅的電路圖”“什么時候紅燈亮，什么時候綠燈亮”。了解了開關的原理及構造后，引導學生在簡單電路中設計制作一個交互開關來控制兩個小燈泡的亮與滅。延伸與拓展，要求學生調用多學科知識、多角度綜合分析解決問題，用所學的知識設計和制作紅綠燈模型。

3.在探究中創作物化作品

在項目實施過程中，老師為學生提供必要的工具和方法，要求學生以項目設計和制作為主線，實現從簡單的知識運用到實踐創新。通過啟發性提問引導學生自主探索，有效地把科學、技術、工程、數學融合在一起，在探究與創作中形成物化的作品，產生具有設計感的作品和產品。

比如，制作紅綠燈模型，學生根據身邊的材料設計草圖，并在小組內討論交流完善，構想出制作思路。如果要在紅燈變綠燈、綠燈變紅燈的中間亮起一盞黃燈的話，應該怎么辦？老師適時引導，幫助學生將設計合理化，讓學生根據已有知識、技能與自我創意，各顯神通地利用各種材料合作完成項目，制作紅綠燈模型。由于制作活動的特殊性，制作一個模型不僅需要學生具備較強的操作和動手能力，還需要不同學科間的交叉與融合，制作難度比較大，學生需要更多時間在課外進行探究制作。

4.展示交流學習成果

為學生提供作品分享展示的機會，通過任務量化等過程性評價檢查項目進度，追蹤記錄學生的學習過程。通過對學習成果的展示評價，判斷項目的成果是否解決了問題，哪些地方可以延伸拓展，如何選擇項目能讓學生更深入地解決現實生活中的問題，增強學生敢于接受難題挑戰的自信心，實踐創新，培養動手實踐能力，提升科學素養。

比如，在學生完成了紅綠燈模型的制作后，老師選出具有代表性的作品在課堂上展示，讓學生介紹自己的作品。拓展學生對問題的理解：自己設計的紅綠燈是怎樣控制的？和生活中的紅綠燈有什么區別？引導學生對作品進行優化，進一步改進完善紅綠燈模型。通過展示交流，評選出最優秀的作品，參加科技競賽，培養學生的創新意識和創新能力。

將課堂教學拓展和延伸，為學生提供更多開展項目式學習的時間和空間，把項目式學習的物化成果與科技競賽結合起來，著力提升學生的創新意識和創造力。項目式學習最重要的是有物化成果，這個成果可以是產品、記錄表、研究報告等。為學生提供多樣化的展示平臺，選送優秀的學生作品參加科技競賽，比如，參加青少年科技創新大賽、教具比賽、創客大賽、機器人比賽等，提升項目式學習的空間，激起學生創作的熱情，有效地激發學生的創造力。