小學(xué)科學(xué)教育中的項目式學(xué)習(xí)實踐研究

【摘" 要】 文章介紹了項目式學(xué)習(xí)的背景和在小學(xué)科學(xué)教育中的重要性，并明確了研究目標(biāo)，即如何有效地應(yīng)用項目式學(xué)習(xí)來提升小學(xué)生的科學(xué)教育水平。文章回顧了項目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教育中的先前研究和應(yīng)用，為案例的討論提供了背景。通過具體的案例研究，詳細(xì)描述了如何探究不同材料的導(dǎo)熱性能，包括材料的選擇、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)收集和學(xué)生的實驗過程。研究結(jié)果表明，項目式學(xué)習(xí)可以激發(fā)學(xué)生的興趣，增強他們對科學(xué)的理解，并培養(yǎng)他們的實驗和數(shù)據(jù)分析技能。

【關(guān)鍵詞】 項目式學(xué)習(xí);小學(xué)科學(xué)教育;案例研究

一、項目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教育中的應(yīng)用價值

項目式學(xué)習(xí)作為一種創(chuàng)新的教育方法，已經(jīng)在小學(xué)科學(xué)教育中得到廣泛應(yīng)用。眾多研究表明，項目式學(xué)習(xí)可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、參與度和學(xué)科理解。例如，Hmelo-Silver指出，項目式學(xué)習(xí)鼓勵學(xué)生積極參與實際探究，從而培養(yǎng)他們的問題解決技能。此外，Thomas強調(diào)了項目式學(xué)習(xí)的多學(xué)科性特點，它有助于學(xué)生將不同學(xué)科的知識進行整合，提升他們的綜合學(xué)習(xí)能力。

盡管項目式學(xué)習(xí)具有巨大的潛力，但小學(xué)科學(xué)教育仍面臨一些挑戰(zhàn)。小學(xué)階段的學(xué)生通常對傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)方式感到枯燥，難以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。而項目式學(xué)習(xí)正好提供了這種創(chuàng)新性的教育方法。因此，研究者對如何在小學(xué)科學(xué)教育中有效應(yīng)用項目式學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚興趣。

導(dǎo)熱性能是與項目式學(xué)習(xí)密切相關(guān)的一個主題，它涵蓋了實驗和科學(xué)探究的多個方面。通過導(dǎo)熱性能的研究，學(xué)生可以通過實際實驗和測量來加深對熱傳遞過程的理解。研究發(fā)現(xiàn)，借助導(dǎo)熱性能的案例學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠更好地理解物質(zhì)如何傳導(dǎo)熱量，以及如何選擇材料來優(yōu)化熱傳遞的效率。

二、案例設(shè)計

本研究以教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊《哪個傳熱快》一課為背景，探究項目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教育中的應(yīng)用實踐以及效果。

（一）教學(xué)目標(biāo)

本課程的主要教學(xué)目標(biāo)是通過項目式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)小學(xué)五年級學(xué)生對導(dǎo)熱性的深刻理解和實驗技能。具體目標(biāo)為通過學(xué)生自主進行實驗設(shè)計、實驗開展以及報告撰寫等，讓學(xué)生深刻理解導(dǎo)熱性以及不同材料導(dǎo)熱性的差異，鼓勵他們運用所學(xué)知識解決實際問題，比較不同材料的導(dǎo)熱性，并形成清晰的結(jié)論，提升對科學(xué)探究的興趣。

（二）學(xué)生分組

為了促進合作學(xué)習(xí)和多樣性，學(xué)生將被分成小組，每個小組由3～4名學(xué)生組成。分組是根據(jù)學(xué)生的背景、技能和興趣進行的，以確保每個小組都具有一定的多樣性和互補性。這將鼓勵學(xué)生之間的積極合作、相互學(xué)習(xí)，以及在小組內(nèi)共同探究不同材料的導(dǎo)熱性，促進他們的學(xué)習(xí)和交流。

（三）實驗設(shè)計

學(xué)生將在項目式學(xué)習(xí)中扮演主導(dǎo)者的角色，他們需要自行制訂實驗計劃，包括確定實驗的目的、選擇適當(dāng)?shù)膶嶒灢牧稀⑻岢鲅芯繂栴}、規(guī)劃實驗步驟，并選擇適當(dāng)?shù)膶嶒炘O(shè)備。其中主要實驗器材由教師及實驗室提供材料支持（形狀、大小相同的鐵棒、塑料棒、鋁棒、木棒、玻璃棒、玻璃燒杯若干、酒精燈、熱水等）。這種自主實驗設(shè)計的方法將培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和問題解決能力，同時也激發(fā)他們的科學(xué)好奇心，其中實驗設(shè)計方案如表1所示。

（四）實驗報告撰寫及匯報

實驗報告的撰寫和匯報階段是項目式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵部分，學(xué)生在此過程中需要整理和分享他們的研究成果。在實驗報告撰寫和匯報階段，每個小組的學(xué)生將準(zhǔn)備詳盡的實驗報告，其中包括以下內(nèi)容：

實驗?zāi)康模好鞔_進行本實驗的目的和科學(xué)原理。

實驗方法：詳細(xì)描述實驗的步驟以及所用到的材料。

實驗過程：具體的實驗步驟描述以及現(xiàn)象解釋。

實驗結(jié)果：展示數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果，包括溫度變化、時間等實驗數(shù)據(jù)。

結(jié)論：根據(jù)實驗結(jié)果，總結(jié)小組發(fā)現(xiàn)，比較不同材料的導(dǎo)熱性能，并解釋差異。

討論：學(xué)生將探討實驗中遇到的挑戰(zhàn)、改進的可能性以及進一步的研究方向。

隨后，每個小組將在班級中匯報他們的研究成果，分享實驗結(jié)果和結(jié)論。這個匯報過程將鼓勵學(xué)生以口頭方式表達他們的想法，與同學(xué)分享他們的發(fā)現(xiàn)，并回答提問。這一環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生的溝通和表達能力，以及展示他們在導(dǎo)熱性探究中所獲得的知識和技能。通過實驗報告的撰寫和匯報，學(xué)生將完善他們的實驗技能和科學(xué)思維，同時與同伴分享他們的研究成果。

（五）師生綜合評價

為全面了解學(xué)生在項目學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)和取得的成就，在小組實驗匯報完成之后加入了師生綜合評價的環(huán)節(jié)，如表2所示。在此過程中，教師將考慮學(xué)生的實驗報告撰寫和匯報情況，以及他們在實驗設(shè)計和執(zhí)行中的能力。評價將側(cè)重于學(xué)生的實驗技能、科學(xué)原理的理解、數(shù)據(jù)分析和解釋能力，以及合作與溝通能力。小組之間還將提供反饋和建議，以鼓勵學(xué)生改進他們的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析技能，從而促進他們的學(xué)術(shù)成長。

這一綜合評價的目的是為學(xué)生提供有關(guān)他們在項目式學(xué)習(xí)中表現(xiàn)的反饋，以便他們在未來的學(xué)習(xí)和實驗中不斷提高。通過這個過程，教師將鼓勵學(xué)生在科學(xué)教育中邁出更堅實的一步，并培養(yǎng)他們的實驗技能和科學(xué)思維。

三、案例成果

（一）積極參與

在本次項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生表現(xiàn)出了極大的學(xué)術(shù)興趣和積極參與。他們主動參與項目，表現(xiàn)出對導(dǎo)熱性的強烈興趣和好奇心。無論是在實驗設(shè)計、實驗執(zhí)行還是數(shù)據(jù)分析的過程中，學(xué)生都表現(xiàn)出了高度的主動性。他們提出了有趣和富有挑戰(zhàn)性的研究問題，并迫切希望解答這些問題。這種積極參與不僅激發(fā)了他們的學(xué)術(shù)熱情，還培養(yǎng)了他們解決問題的能力。

（二）團隊合作

通過分組設(shè)計，學(xué)生學(xué)會了團隊合作、互相支持，并積極分享觀點。每個小組的學(xué)生在項目中形成了協(xié)作的氛圍，他們共同解決實驗中出現(xiàn)的問題，分享實驗步驟和數(shù)據(jù)分析方法。這種團隊合作不僅有助于學(xué)生更好地理解導(dǎo)熱性的概念，還培養(yǎng)了他們的社交技能和協(xié)作精神。學(xué)生學(xué)會了傾聽和尊重他人的意見，這在未來的學(xué)術(shù)和職業(yè)生涯中至關(guān)重要。

（三）數(shù)據(jù)分析

學(xué)生成功收集了大量實驗數(shù)據(jù)，然后使用數(shù)據(jù)分析工具來清晰地呈現(xiàn)實驗結(jié)果。他們學(xué)會了使用圖表和圖像來比較不同材料的導(dǎo)熱性能，以便更好地理解他們的實驗發(fā)現(xiàn)。這一能力不僅提高了他們的科學(xué)思維，還培養(yǎng)了他們的數(shù)據(jù)解釋和呈現(xiàn)技能。學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力有助于他們更好地理解實驗結(jié)果，從中得出結(jié)論，并將這些技能應(yīng)用于未來的科學(xué)研究。

（四）匯報與表達

通過本次項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生獲得了顯著的實踐成果。他們不僅在導(dǎo)熱性的理解方面有所提高，還培養(yǎng)了實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵技能。這些實踐成果將有助于他們在未來的科學(xué)研究和學(xué)習(xí)中取得更多的成功。學(xué)生將能夠運用他們在本項目中學(xué)到的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)知識，不僅在學(xué)術(shù)領(lǐng)域，也在日常生活中做出更明智的決策。這個項目式學(xué)習(xí)的實踐成果為學(xué)生的未來發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。

四、小學(xué)科學(xué)教育中項目式學(xué)習(xí)的教學(xué)建議

（一）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

學(xué)校和教師應(yīng)逐漸將項目式學(xué)習(xí)應(yīng)用到科學(xué)教育當(dāng)中，運用此種教育方式可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。通過項目式的探究過程，學(xué)生的各項科學(xué)思維技能包括觀察、提出假設(shè)、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)收集和分析，以及從實驗中得出結(jié)論的能力都會得到提升，從而培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新精神。這些思維技能在未來的科學(xué)學(xué)習(xí)中至關(guān)重要，因此應(yīng)該在項目中得到重點培養(yǎng)。通過參與項目式學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠掌握科學(xué)知識，還能夠提升科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力，為未來的科學(xué)探索和創(chuàng)新做好準(zhǔn)備。

（二）引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

在項目式學(xué)習(xí)中，教師的角色是引導(dǎo)者，應(yīng)鼓勵學(xué)生主動探索、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探究問題并自主學(xué)習(xí)的能力。項目式學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了真實、有意義的學(xué)習(xí)情境，這種情境化的學(xué)習(xí)方式激發(fā)了學(xué)生的好奇心和探究欲望，促使他們主動投入學(xué)習(xí)中。在項目式學(xué)習(xí)的團隊中，學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)、相互啟發(fā)，共同探索知識的奧秘。這種合作式的學(xué)習(xí)方式不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還培養(yǎng)了他們的團隊協(xié)作能力和溝通能力。在項目完成后，學(xué)生需要對自己的學(xué)習(xí)過程進行反思，總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，以便更好地指導(dǎo)未來的學(xué)習(xí)。學(xué)生通過類似的項目學(xué)習(xí)也能夠?qū)W會尋找信息、設(shè)計實驗、進行獨立研究等過程，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)和問題解決能力。

（三）構(gòu)建多元評估體系

在實施項目式教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)設(shè)置多元的學(xué)生評估體系，除了傳統(tǒng)的筆試和作業(yè)評價，還應(yīng)引入實踐操作能力、團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新思維等方面的評估。這樣的評估方式更能全面反映學(xué)生的綜合能力，也更符合項目式學(xué)習(xí)的特點。同時，多元評估體系還應(yīng)注重學(xué)生的自我評價和同伴評價。通過自我評價，學(xué)生可以反思自己的學(xué)習(xí)過程和成果，發(fā)現(xiàn)自己的不足和優(yōu)點，進而調(diào)整學(xué)習(xí)策略。通過同伴評價，學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)、相互啟發(fā)，共同提高。總之，注重多元評估體系是項目式學(xué)習(xí)中的重要一環(huán)。它不僅可以全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，促進他們的全面發(fā)展。

五、結(jié)語

在本項目式學(xué)習(xí)案例中，強調(diào)了科學(xué)教育的跨學(xué)科性質(zhì)，通過探究不同材料的導(dǎo)熱性能，成功地融合了物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科內(nèi)容，使學(xué)生能夠全面理解和應(yīng)用所學(xué)的知識。項目式學(xué)習(xí)是一種極具活力和效果的教育方法。通過引入真實問題和實驗設(shè)計，學(xué)生不僅獲得了科學(xué)知識，還培養(yǎng)了分析和問題解決的科學(xué)思維技能。項目式學(xué)習(xí)強調(diào)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究精神。學(xué)生主動提出自己的問題、設(shè)計實驗、尋找信息，這培養(yǎng)了他們的自主學(xué)習(xí)技能和獨立思考能力。項目式學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教育中具有廣泛的應(yīng)用前景。未來，項目式學(xué)習(xí)有望在小學(xué)科學(xué)教育中發(fā)揮更重要的作用，為學(xué)生提供更多的學(xué)術(shù)和職業(yè)發(fā)展機會。

參考文獻：

[1] 王愉鑫. 基于項目式學(xué)習(xí)的科學(xué)教育領(lǐng)域跨學(xué)科概念建構(gòu)[J]. 北京教育學(xué)院學(xué)報，2023，37（05）：16-20.

[2] 張芳. 核心素養(yǎng)視域下小學(xué)科學(xué)項目式學(xué)習(xí)研究[J]. 江西教育，2023（27）：82-83.

[3] 楊茜. 學(xué)習(xí)素養(yǎng)下的小學(xué)科學(xué)技術(shù)與工程項目式學(xué)習(xí)設(shè)計[J]. 中小學(xué)班主任，2023（16）：60-61.