“船的研究”單元項目化學習策略初探

課時學習內容 單元教學目標

自主閱讀資料，歸納總結不同時期、不同類型的船具有不同的特點和發展趨勢，能說出一些工程的主要系統 通過認識船的歷史，了解造船的技術發展推動著人類社會的發展和文明進程；感受到船的發明和技術革新對人類社會發展帶來的深遠影響和變化；知道船只由船艙、船舵、龍骨等多個系統組成

制作獨木舟模型，探究獨木舟的載重量以及船型與阻力的關系 通過親身實踐，初步感知“最初的小船”的樣子和載重量，認識到船的外形、結構和穩定性、阻力之間的關系

設計、制作、測試和完善模型，探究不同材料在水中的沉浮情況；針對性地解決載重量和穩定性的問題 通過控制變量法設計方案，在實踐中體驗并認識到改變相應結構能夠影響船的載重量和穩定性， 體會到船艙分格的作用

給小船安裝不同的動力并進行調試，借助工具進行觀測和記錄，比較船的不同動力系統，分析實驗獲得的結果，探究舵對控制船行進方向的作用 通過更換不同的動力系統，了解到不同的動力系統并解釋船行進的方向與舵之間的關系，感受到船動力技術的革新對人類社會發展帶來的深遠變化和影響

以設計小船為載體，像工程師一樣經歷完整的工程設計過程 通過圖文結合的方式來推進學習進程，從而更好地把握設計中的數量（或大小）關系、質量和成本的關系等

用測試和比較的方法發現小船存在的問題，不斷調整和優化小船并從多個角度評價小船的制作過程 通過經歷整個設計和制作過程，認識到工程設計一般會經歷“問題—設計—制作—測試—完善”等過程

隨著新一輪課程改革的深入，如何將項目化學習理念滲透到小學科學課堂中是亟待解決的現實問題。教師可以學習進階理論為基礎，通過重構單元內容、聚焦核心概念和設計學習支架三個維度引導學生開展小學科學單元項目化學習，讓他們在進階學習過程中，對核心概念的理解由淺入深、由表及里，思維的練習由簡單到綜合，從而促進他們核心素養的有效達成。

一、確定教學目標，重構單元內容

單元教學是實現學生核心素養目標的有效途徑。學生科學概念的建構是復雜的動態發展過程，教師要基于單元教學和學生已有的認知水平，找準學習進階的中間節點，把握整個單元的教學目標。[1]執教“船的研究”單元前，教師了解學生的前概念，研讀教材，參考教師用書，精準定位單元教學目標，以此引導學生開展項目化學習。

1.確定教學目標

本單元以船為研究對象，以船的發展史、材料、結構和動力等方面的演變為內容，帶領學生了解船的發展歷程，探究船的浮力、載重量、穩定性以及動力性能等方面的知識，認識到生產生活需求對科學技術發展的推動作用。[2]在單元總體設計時，教師要根據課程標準制訂單元教學目標，合理規劃教學進度，確保教學內容的完整性。“船的研究”單元的教學目標見表1。

2.單元內容項目化重構

傳統的教學策略忽略了學生的主體地位，每個課時的知識點呈現出碎片化的特點，缺乏系統性，學生對課上學習內容感興趣，但得靠教師牽一步走一步，且他們對科學知識的理解和記憶也是短暫性的。由此，教師可以對單元課時進行整合，確保教學內容的整體性。學生經歷系統化的項目化學習實踐，在真實的情境中面對挑戰，解決實際問題，充分發揮他們的主觀能動性。在這個過程中，學生主動獲得“結構與功能”“工程設計與物化”等知識，對相關科學知識的理解和記憶也更加深刻。“船的研究”單元重構設計思路如圖1。

二、聚焦核心概念，設計學習進階

1.核心概念層級分解

在實際實施過程中，教師要先明確單元學習內容的核心概念，深入分析核心概念的內涵和外延，并將核心概念分解為若干個相互關聯的子概念，分析子概念之間的邏輯關系，確保教學內容的連貫性和完整性。通過核心概念分解，教師可以更好地組織教學內容，引導學生建立清晰的知識結構，提高教學效率。本單元的概念層級分解如圖2。

2.設計學習進階

教師要在教學過程中關注學生知識、技能的逐步發展，根據他們的認知水平，設計具有層次性、連貫性的學習活動，以此提高其核心素養。教師通過對課程標準的解讀和分析，按照五年級學生的認知水平和思維進階水平，設計了項目化學習進階水平（見表2）。

執教時，教師立足學生的學習進階水平，由淺入深地促成各個階段的教學目標，逐步完善他們的知識結構，提高他們的思維能力和實踐能力。

三、設計學習支架，搭建學習進階的臺階

在學習進階過程中，學生可能存在基礎知識薄弱、學習方法不當、自我管理能力不夠、缺乏學習動力等問題，教師要適度為他們設計學習支架，促進他們的思維從低階水平向高階水平發展。就本項目而言，教師設計了四大支架：問題支架、任務支架、交流展示支架和評價量規支架。

1.問題支架，激發學習動機

學生建構概念是一個發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程，教師在課堂上為學生搭建問題支架，可以有效激發其學習動機。本項目中具體問題如下：①船的應用和發展歷史是怎樣的？②哪些材料可以用來制作小船？這些材料有哪些優缺點？③考慮成本和功能，選哪些材料比較合適？④怎樣才能增加小船的載重量？⑤哪種動力可以使小船行駛得更快、更遠和更持久？⑥怎樣控制小船的行駛方向？

問題①促進學生自主閱讀資料，歸納總結船的應用和發展歷史，為后續的項目活動做鋪墊。在學生的前概念中木頭、泡沫、水瓶等浮的材料都可以造船，問題②引導他們探究其他材料如鋁箔、鐵片等是否可以造船和可以造船的材料有什么特點。問題③活動將評價表前置，學生在問題②的基礎上對照評價表中的成本控制和功能，選擇材料。學生潛意識中認為船越大，載重量越大，而船大是指體積還是底面積，他們還不清楚，問題④引導他們探究影響船載重量的因素。學生已經了解到人力、風力、電動機等可以驅動小船，但沒有對比分析過，問題⑤激發他們的好奇心，引導他們進一步探究。對于控制船行進方向的船舵，學生未必有了解，更不明白它的工作原理，問題⑥引導他們有目的地去觀察船舵方向與船行駛方向的關系，幫助他們理解船舵的工作原理。

2.任務支架，增強合作學習意識

挑戰性的學習任務能激發學生學習的內驅力，使他們主動學習和探索。任務型支架是架設通往學習目標和終結性成果的路徑，將大任務細化分解為可以實踐的階段性任務，能夠助力任務完成和問題解決。在本項目中教師設計了一個大任務：船王爭霸，為完成這個難度大的任務，可以將任務分解成若干子任務，方便學生開展（如圖3）。

在項目化學習中，教師通過設計有層次、有邏輯和有關聯的子任務，降低大任務的難度，提高解決問題的效率，推動項目的順利開展。

3.交流展示支架，提高數據分析能力

科學思維遵循嚴密的邏輯性。教師提供交流展示支架，可以提高學生的數據分析能力，發展其科學思維。在“增加船的載重量”探討環節中，教師以一系列有結構的問題作為支架，促進學生深入研討。例如：①通過觀察不同船型的鋁箔船載重量匯總表，比較這些數據，你們有什么發現？有什么新問題產生？②船的載重量與什么有關？③對比同一種船型不同小組測試的最大載重量，你們發現了什么？④為什么會不同？⑤可能與什么因素有關？

問題①：引導各小組發現自己小組船的體積、底面積與船載重量的關系，深入思考新問題產生的原因。問題②：承接上一個問題，學生很容易歸納總結出船載重量的影響因素之一。問題③：引導學生對比自己小組與其他小組的研究成果，從而發現船的載重量與體積有關，但同一船型的最大載重量不同，引發學生思考下一個問題。問題④：激發學生的好奇心，增加學習內驅力，讓他們主動探討造成差異數據的原因，促進科學思維的發展。問題⑤：引導各小組研討上一個問題后歸納總結產生新的結論：船的載重量還可能與貨物的放置位置有關。這五個問題為學生分析數據指明了方向：先整體再局部，不但分析總體數據的趨勢，還解析各個小組的差異數據，同時研討可能產生的原因，進而提高數據分析的能力。

4.評價量規支架，規范過程表現

評價旨在促進學生的核心素養發展，為教師提供教學過程和成果的反饋信息，以便及時調整教學策略、改進教學方法。在項目推進過程中，教師前置評價量規表，幫助學生明確學習的目標和標準，促進項目化學習順利進行。本項目中，教師設計了評價量規表，促進學生靈活運用量規自評、互評，積極參與小組合作探究（見表3）。

評價與學習相輔相成，為師生提供反饋信息，能從多個維度空間對學生的成果和行為方式進行評價，提高他們自我反思的能力，鼓勵他們對學習過程和結果進行反思，從而促進其自主學習能力和自我管理能力的提升。評價的形式從單一走向多元，能助推學生發現與發展潛能，認識自我，展示自我；能促進教學方法的改進和教學質量的提高，進而提升學生的綜合素質和教師的教學水平。

（作者單位：浙江省長興縣太湖圖影小學）

參考文獻

[1]鐘啟良.基于核心素養的課程發展：挑戰與課題[J].全球教育展望，2016（01）.

[2]郁波.科學教師教學用書：五年級下冊[M].北京：教育科學出版社，2020.