基于项目式学习的初中科学大单元教学设计

《物质的性质》大单元包含密度、硬度、导电性、导热性等重要概念，对深入认识物质世界具有重要作用，而现阶段《物质的性质》单元的知识碎片化、实验验证性强而探究性弱、缺乏实际应用体验等现状却严重制约了单元的深度学习，学生往往记住密度公式却不清楚密度公式的物理含义，能够进行导电性实验却不知道在实际中如何利用导电性等知识来解决问题。项目学习能够创设真实问题情境，使教学中的散点知识整合为一个完整体系，让学生在解决真实问题的过程理解物质性质的本质含义。本文以“智能材料选择专家”为主题的驱动项目，形成了一套完整的教学设计思路，以期寻找解决大单元教学的有效方式。

一、《物质的特性》单元内容分析与重（一）传统教学内容的问题诊断

原有《物质的性质》单元的教学一般是按照密度、硬度、导电性、导热性依次介绍的内容，各内容间独立性较大，密度教学注重计算方法，学生对密度作为物质本质属性的认识较弱，无法从微观结构理解密度这一宏观性质；硬度教学注重对比认识，学生缺少对硬度产生原因的认识，无法从微观角度解释不同物质硬度不同的原因；导电性、导热性教学注重观察现象，学生对电子运动、热传递的微观本质认知不完善，不能从微观解释宏观；同时缺少各性质间的关联，对物质的性质没有宏观的认识[1]。

（二）项目式学习视角下的内容重构

项目式学习需要让不同知识内容关联形 问题所需的整体知识结构，《物质的性质》单元可重建为宏观性质的认识和测定、微观机制的 水平层次：一是宏观层次包含各类性质的定义、测定及数据处理， 是微观层次包含性质形成的微观原理，需要学生学习物质的构成、 建立宏观与微观的关联；三是应用层次包含多性质的综合评价，根据实际 出合理选材， 会统筹思考和决策，这些内容也符合学生的认知过程，有利于深度学习[2]。

二、项目任务设计与实行方案（一）“智能材料选择专家”驱动项目构建

“智能材料选择专家”项目设置真实的材料选择情境，要求学生小队充当材料工程师，为各自提出的应用场景选择合适的材料[3]。该项目共由三个递进的小任务组成：选择学校新实验室的实验台面材料，选择家庭装修用厨具，选择新能源汽车电池的外壳材料。每个小任务的技术需求和限制条件都是清晰的，学生需要权衡密度、硬度、导电性、导热性等，同时还需要考虑成本因素、环保因素、美观因素等。该项目任务以真实、复杂、难度大等特征引发学生学习的动机，促进学生进行深入学习；同时该任务以开放形式设置，为不同学习能力的学生拓展了空间，落实因材施教的教学理念。

（二）探究性实验活动的系统设计

在项目实施中的实验，是实验教学的探索活动，是学生自己设计实验方案来获得所需要的材料特性数据。密度测定实验中，学生需要根据材料特性选择不同的实验方法来测定物质密度，不规则固体、液体、粉末状物质的密度测定时采用不同的实验方法。硬度测定实验中，学生设计比较实验，要控制变量，建立硬度相对标准，理解硬度测试原理和方法。导电性实验中，学生要进行定性和定量测量，判断导电性能和测量电阻值，分析导电性的影响因素。导热性实验中，学生要设计实验装置，控制实验条件，测量温度变化值，计算导热系数，这些实验活动让学生经受了科学思维、实验技能的训练，体验了科学探究活动的全过程。

三、教学活动组织与实行策略（一）学习共同体的构建与运行

项目式学习强调合作学习，需要构建有效的学习共同体。每个项目组为4～5 人，根据学生的兴趣和特长确定组员，并进行任务分工，有项目经理、实验专家、数据分析师、汇报专员等。其中项目经理主要负责整体流程设计和进度安排，实验专家主要负责方案设 实验执行， 数据分析师 要负责数据统计与分析，汇报专员主要负责结果整理与汇报。角色分工 和自身的发展需要调整角色，让每个人都可以得到充分锻炼。学生团队内部应构建有效的沟通体制，定期举行小组项目例会，汇报进度，解决存在的问题。教师作为学习促进者，要关注团队合作过程，及时予以指导，以提高合作学习的有效性。

（二）差异化指导策略的实行

由于学生学习基础和能力存在差异，项目式学习需要采取差异化指导策略。对学生能力较强的学生，教师可以设置具有挑战性的任务，鼓励学生研究更具挑战性的问题，如材料的性质与原子结构之间的关系、新材料开发的展望等；而对于学习基础较差的学生，教师应当给予更多的引导和帮助，把复杂任务分解为若干小任务，并提供操作提示，保证每个学生都能够在项目活动中找到合适的位置。同时，教师还应当考虑学生的学习风格，针对视觉型、动觉型、听觉型三种学习风格进行区别性指导，如对视觉型的学生提供图片、模型支持，对动觉型的学生提供操作实验的机会，对听觉型学生提供讨论、交流的机会等。当然教师在指导过程还应当及时发现并解决学生项目学习活动中的问题，如给予学生个别辅导、组织小组之间的互帮互助、寻找学生学习中存在的不足等问题，适当提供给学生一些相关的学习资源、材料或器具等，达成学生群体的共同提高。

四、评价方法的多样化实施

项目学习评价应是多样化的评价方式，侧重于学习过程和最终成果的评价，作品评价是评价活动中的重要内容，学生应提交完整的项目作品报告，包括问题分析、方案设计、实验过程、数据分析、结论讨论等，教师根据学生提交报告的质量做出评价。实验操作评价，由实验教师现场考查学生的实验操作情况，对实验基本功、科学态度等方面进行具体客观评价；口头汇报评价主要考查学生的口头表达能力、思维能力等；同伴评价鼓励学生对其他同学的学习表现进行评价，让学生客观地进行评价；学生进行自我评价，让学生回顾自己学习的过程，提炼经验与教训，制订改进的策略。教师评价，需考虑各方面评价，对学情做综合分析，给出合理、客观、建设性的评价意见，为学生今后的学习提供指导建议。

《物质的特性》单元的项目式学习为我们提供了新的课程实施方式，搭建了真实情境下的综合任务设计，学生深入理解了物质特性科学概念、发展了物质特性科学概念在真实情境下综合运用的能力。今后，对其他类型科学概念的项目式设计研究亟待进一步开展，更多的项目案例需要进行设计与积累，编制更为科学的评价标准和量表，这些工作对科学教育的改革与发展都有指导意义。

参考文献：

[1]丁崴. 新课标视域下初中科学项目式学习的实践研究[N]. 广东科技报, 2024-12-27 (012).

[2]金琼微. 核心素养视域下初中科学项目式学习实践路径研究 [J]. 课堂内外(高中版), 2024, (47): 52-53.

[3]王银维,王存宽. 基于项目式学习的初中科学大单元教学设计——以“水与我们的生活”为例 [J]. 化学教学, 2024, (10): 42-47+63.