“奇妙的光”單元實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目式重組

中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要重新定位實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能、形式和內(nèi)容，突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的框架，將學(xué)生的情境體驗(yàn)、實(shí)踐操作、探索求知、親身感悟和創(chuàng)新創(chuàng)造等實(shí)踐性活動(dòng)都納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。這就要求科學(xué)教師突破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，把先進(jìn)的教學(xué)理念、創(chuàng)新的教學(xué)方法、創(chuàng)造性的教學(xué)活動(dòng)融入課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

一、傳統(tǒng)單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.與單元知識(shí)構(gòu)建脫節(jié)

傳統(tǒng)單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以課為單位，實(shí)驗(yàn)材料多而零散，多個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論呈碎片化，難以形成統(tǒng)整的單元知識(shí)架構(gòu)。教學(xué)時(shí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的認(rèn)知僅是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，難以建構(gòu)成本課的科學(xué)觀念，更難把單元中相關(guān)的小概念關(guān)聯(lián)起來(lái)形成大概念。

2.與真實(shí)情境聯(lián)結(jié)脫節(jié)

在傳統(tǒng)單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師更多注重實(shí)驗(yàn)器材的使用指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)操作要求，而忽略了實(shí)驗(yàn)與真實(shí)情境的聯(lián)結(jié)。當(dāng)把實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ娃D(zhuǎn)換成生活物品時(shí)，學(xué)生無(wú)法進(jìn)行思維的遷移，難以將實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c這些真實(shí)的生活情境問(wèn)題關(guān)聯(lián)起來(lái)分析，也就無(wú)法促進(jìn)知識(shí)的應(yīng)用遷移。

3.與科學(xué)思維提升脫節(jié)

實(shí)驗(yàn)課的傳統(tǒng)組織模式，采用統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)器材和按照統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)步驟，指導(dǎo)學(xué)生按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，讓他們得到統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。看似成功的實(shí)驗(yàn)流程實(shí)質(zhì)是主導(dǎo)了學(xué)生的思維，替代了他們的主觀能動(dòng)性，他們?nèi)狈υ趯?shí)驗(yàn)中的分析、理解、反思和互動(dòng)。這種成功的假象背后，學(xué)生的科學(xué)思維能力在原地踏步，難以實(shí)現(xiàn)思維的進(jìn)階。

二、單元實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目式重組策略

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在真實(shí)情境中進(jìn)行探究實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)解決真實(shí)問(wèn)題，幫助他們自主構(gòu)建學(xué)科知識(shí)并形成能力。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)視角下開展單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是科學(xué)課突破傳統(tǒng)，落實(shí)素養(yǎng)育人的重要途徑?！捌婷畹墓狻眴卧校覀儑L試通過(guò)創(chuàng)設(shè)單元項(xiàng)目，探索創(chuàng)新有效的單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，引領(lǐng)學(xué)生分解任務(wù)，借助創(chuàng)新集成教具——多功能光學(xué)實(shí)驗(yàn)盒，進(jìn)行核心概念建構(gòu)的進(jìn)階學(xué)習(xí)，并通過(guò)對(duì)結(jié)果和過(guò)程進(jìn)行多元評(píng)估，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用遷移的能力。

1.創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目情境，重組單元教學(xué)

根據(jù)皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論，小學(xué)生處于具體運(yùn)算階段，需要借助具體事物展開思考，思維大部分時(shí)間限于具體情境。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的基本特征是創(chuàng)設(shè)真實(shí)性的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，在真實(shí)情境下把實(shí)驗(yàn)和要解決的問(wèn)題進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。該單元以裝飾媽媽開設(shè)的甜品店為項(xiàng)目大情境主線，把本單元的教學(xué)分解成大情境下的小任務(wù)，在真實(shí)情境任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生能有效關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)和要解決的問(wèn)題，進(jìn)而主動(dòng)開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭刑骄亢诵母拍畹脑怼卧械拿總€(gè)實(shí)驗(yàn)都與對(duì)應(yīng)的分情境相關(guān)聯(lián)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論可以直接應(yīng)用于解決分情境的問(wèn)題，情境之中有實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)之中有情境，兩者相輔相成，讓學(xué)生不斷構(gòu)建、完善對(duì)光現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的科學(xué)經(jīng)驗(yàn)，搭建起統(tǒng)整的知識(shí)體系，共同促成素養(yǎng)達(dá)成（見表1）。

2.創(chuàng)新集成教具，統(tǒng)整單元實(shí)驗(yàn)

課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)以探究和實(shí)踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生主動(dòng)參與、動(dòng)手動(dòng)腦、積極體驗(yàn)，經(jīng)歷科學(xué)探究以及技術(shù)與工程實(shí)踐的過(guò)程?？梢?，實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)生習(xí)得科學(xué)知識(shí)的重要途徑。開發(fā)適用于單元的創(chuàng)新集成教具，可大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。該單元中共有五個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，基于教室的環(huán)境，依靠窗簾等基礎(chǔ)遮光設(shè)施，實(shí)驗(yàn)效果不太理想。同時(shí)，學(xué)生手持手電筒可控性較差，實(shí)驗(yàn)效果常受到照射角度影響。單元中小實(shí)驗(yàn)多而零散，教師準(zhǔn)備的材料煩瑣，學(xué)生操作不便，并且實(shí)驗(yàn)間的關(guān)聯(lián)度較低，影響學(xué)生進(jìn)行概念建構(gòu)。

為此，我們開發(fā)了多功能光學(xué)實(shí)驗(yàn)盒，這是一個(gè)不透光的暗箱，箱里帶有可調(diào)光的面狀光源，保證了實(shí)驗(yàn)不受外界光線干擾，也可以調(diào)節(jié)到舒適的亮度，避免用眼疲勞。頂面有兩個(gè)縫，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要插入相應(yīng)的板面（透明或不透明）。學(xué)生可以根據(jù)需要從實(shí)驗(yàn)盒的觀察孔觀察，或打開側(cè)邊蓋子，直接觀察（如圖1）。

借助多功能光學(xué)實(shí)驗(yàn)盒，把多個(gè)實(shí)驗(yàn)化零為整，統(tǒng)整了單元的實(shí)驗(yàn)。一套教具就可完成整個(gè)單元的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，材料簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)便，效果明顯，有效保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生從光的作用、光線的強(qiáng)弱變化、光透過(guò)不同物體的變化、光的顏色變化等不同角度，不斷構(gòu)建、完善對(duì)光現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的科學(xué)經(jīng)驗(yàn)，建立單元知識(shí)概念體系。

3.分解項(xiàng)目任務(wù)，提升實(shí)踐能力

利用多功能光學(xué)實(shí)驗(yàn)套盒，學(xué)生高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)，把從實(shí)驗(yàn)中獲得的知識(shí)用于解決情境問(wèn)題，完成單元項(xiàng)目式整體任務(wù)。

《小小燈光安裝師》一課探究手電筒遠(yuǎn)近與光斑關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，利用多功能光學(xué)實(shí)驗(yàn)盒，前板插入有圖案的板面，將手電筒插入專門的孔洞內(nèi)，孔洞的軌道可以保證手電筒射入光線角度不歪斜，暗箱可以保證不受外界光線干擾。調(diào)整手電筒伸進(jìn)長(zhǎng)度，從觀察孔觀察對(duì)應(yīng)光斑的變化，找出光斑變化的規(guī)律，為選擇合適的光照強(qiáng)度用眼衛(wèi)生打下基礎(chǔ)。同時(shí)，在暗箱中明暗對(duì)比度高，容易喚起學(xué)生平時(shí)不開燈看電視或手機(jī)的生活經(jīng)驗(yàn)，直接打開蓋子再觀察面板圖案，進(jìn)一步體會(huì)選擇合適的光線對(duì)比度的重要性。基于該課探究實(shí)驗(yàn)高質(zhì)量地完成，學(xué)生在解決情境任務(wù)“射燈要裝在什么高度更合適”時(shí)得心應(yīng)手。學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)情境中遷移到生活情境，能從光的強(qiáng)弱、光斑大小、明暗對(duì)比度等角度來(lái)綜合分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力得到了進(jìn)一步提升。

《百變色光桶》一課觀察白光透過(guò)玻璃紙后的濾光效果的實(shí)驗(yàn)后，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決情境任務(wù)，把白光燈改造成彩光燈并安置在百變色光桶內(nèi)，用于裝飾甜品店。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，不僅要應(yīng)用過(guò)濾色光的新知識(shí)，還需調(diào)節(jié)光的強(qiáng)弱、光斑大小、透明程度進(jìn)而達(dá)到更好的效果。如此一來(lái)，不僅是應(yīng)用了新知識(shí)，還統(tǒng)整了單元前面的知識(shí)，是對(duì)單元科學(xué)觀念的一次全面評(píng)價(jià)。學(xué)生在作品的交流互動(dòng)中得到評(píng)價(jià)反饋，又進(jìn)一步提升自己對(duì)概念的理解和應(yīng)用。在這種迭代交融的反饋中，學(xué)生的科學(xué)觀念不再是單純的知識(shí)內(nèi)容，而是有習(xí)得、有應(yīng)用、有素養(yǎng)深度的單元大觀念。

三、綜合評(píng)價(jià)體系促進(jìn)素養(yǎng)提升

課程標(biāo)準(zhǔn)指出，要重視綜合評(píng)價(jià)，構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的綜合評(píng)價(jià)體系?；陧?xiàng)目式學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)要關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展情況，通過(guò)多樣化評(píng)價(jià)方法、多元化評(píng)價(jià)主體、豐富的評(píng)價(jià)內(nèi)容，全過(guò)程持續(xù)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生施加持續(xù)性的積極影響，通過(guò)評(píng)價(jià)促進(jìn)他們深度反思與自我提升。

“奇妙的光”單元根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)要求，依托項(xiàng)目式學(xué)習(xí)任務(wù)，以“爭(zhēng)當(dāng)金牌設(shè)計(jì)師”為評(píng)價(jià)主題，設(shè)置綜合評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括設(shè)計(jì)師知識(shí)水平、設(shè)計(jì)師品德表現(xiàn)、設(shè)計(jì)藝術(shù)素養(yǎng)、設(shè)計(jì)制作模型，分別指向?qū)W生的知識(shí)技能水平、態(tài)度責(zé)任表現(xiàn)、藝術(shù)欣賞、勞動(dòng)實(shí)踐的評(píng)價(jià)維度；評(píng)價(jià)結(jié)果包括金牌、銀牌、銅牌設(shè)計(jì)師；評(píng)價(jià)路徑包括線下紙質(zhì)任務(wù)表、線上錄音解說(shuō)或拍照分享。綜合評(píng)價(jià)體系，凸顯以學(xué)生為中心，強(qiáng)化過(guò)程評(píng)價(jià)，趣化結(jié)果呈現(xiàn)，點(diǎn)燃評(píng)價(jià)動(dòng)機(jī)。教師通過(guò)綜合評(píng)價(jià)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，而學(xué)生通過(guò)外界積極的反饋體會(huì)到自己的價(jià)值，增強(qiáng)勝任感和自我效能感，并反思不足，進(jìn)而激發(fā)持續(xù)學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)。

小結(jié)

課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)課程要立足學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。單元實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目式重組有助于實(shí)現(xiàn)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容、單元實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的整合，提供了素養(yǎng)導(dǎo)向下實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思路。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的大情境教學(xué)是統(tǒng)整單元的系統(tǒng)性情境，讓學(xué)生能沉浸式地在項(xiàng)目情境的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)入有效的深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。依托單元項(xiàng)目的真實(shí)情境串，讓學(xué)生明白這個(gè)單元要研究什么，要探究什么，進(jìn)而主動(dòng)開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭刑骄亢诵母拍畹脑?，進(jìn)而在情境中運(yùn)用原理。

（作者單位：張春蜜、陳詩(shī)妍，福建省廈門市瑞景小學(xué)；黃福裕，福建省廈門外國(guó)語(yǔ)學(xué)校附屬小學(xué)）

參考文獻(xiàn)

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