缩略图
Science and Technology Education

基于项目式学习的小学科学教学实践与思考

作者

张凯霞

扬州市邗江区蒋王小学 225126

一、项目式学习应用于小学科学教学的理论基础

(一)建构主义理论

建构主义认为,知识不是通过教师单向传授获得的,而是学习者在特定情境中,借助他人帮助和学习资料,通过意义建构的方式主动获取的。在小学科学教学中,学生对自然现象的理解往往依赖于直观经验与动手操作。项目式学习恰好为学生提供了在真实或模拟真实情境中主动建构知识的机会。例如,在“设计一个节水灌溉系统”项目中,学生需要理解水的循环、植物需水特性、管道原理等科学知识,并通过不断试错与调整设计方案,将抽象概念转化为具体应用。这一过程体现了知识的动态建构,而非静态记忆。教师的角色从知识的传递者转变为学习的引导者与协作者,帮助学生在项目推进中不断反思与修正认知结构,从而实现深层次理解。

(二)学习金字塔理论

美国国家训练实验室提出的“学习金字塔”理论指出,学习效果在主动学习方式中显著高于被动接受。具体而言,通过“做中学”(Learning byDoing)和“教别人”(Teaching Others)的学习方式,学生两周后的知识留存率可分别达到 75% 和 90% ,远高于听讲 (5% )和阅读( 10% )。项目式学习正是建立在“做中学”理念之上的教学模式。在科学项目中,学生需要进行实验设计、数据收集、模型制作、成果展示等一系列主动参与的活动。例如,在“制作简易太阳能小车”项目中,学生不仅要理解能量转换原理,还需动手组装、测试性能、优化结构。这种多感官参与、多环节实践的学习过程,极大增强了知识的内化程度,使科学概念不再停留在课本层面,而是转化为可迁移的实践能力。

二、项目式学习应用于小学科学教学的原则

(一)问题导向性原则

项目式学习的核心驱动力是真实、有意义的问题。在小学科学教学中,项目主题应源于学生生活经验或社会热点,能够激发其探究兴趣并引发持续思考。问题的设计需具备开放性与挑战性,避免答案唯一或过程简单。例如,“如何减少校园垃圾?”这一问题既贴近学生日常,又涉及垃圾分类、资源回收、环保意识等多重科学与社会议题。学生在解决问题的过程中,需自主提出假设、设计调查方案、分析数据并形成解决方案。这种以问题为起点的学习,促使学生从被动接受转向主动探究,培养其科学思维与批判性思考能力。教师在设计问题时,应注重其与课程标准的对接,确保项目在激发兴趣的同时,落实核心科学概念的学习目标。

(二)过程体验性原则

项目式学习的价值不仅在于最终成果,更在于学生在项目推进过程中的深度参与与体验。科学探究的本质是过程性活动,包括观察、提问、实验、分析、交流等环节。在项目实施中,教师应避免过度干预或追求“完美”结果,而应鼓励学生经历完整的探究周期,允许失败与修正。例如,在“搭建一个能承重的纸桥”项目中,学生可能在初次测试中失败,但正是在分析失败原因、调整材料与结构的过程中,他们深入理解了力的分布、材料强度等物理概念。这种“试错—反思—改进”的循环,是科学素养形成的关键路径。教师应通过过程性记录、阶段性反馈等方式,关注学生在合作、沟通、决策等方面的成长,而不仅仅评价最终作品的优劣。

(三)跨学科整合原则

科学本身具有综合性,自然界的现象往往涉及物理、化学、生物、地理等多学科知识。项目式学习天然具备跨学科属性,能够打破传统学科壁垒,促进知识的融会贯通。在小学科学项目设计中,应有意识地融入数学(如数据测量与统计)、语文(如撰写调查报告)、艺术(如设计海报)、信息技术(如使用软件建模)等元素。例如,“设计一个生态瓶”项目不仅涉及生物链、物质循环等科学知识,还需学生用数学方法计算水量与生物数量比例,用美术技能美化外观,并通过口头或书面形式汇报设计理念。

三、基于项目式学习的小学科学教学实践

(一)精心选题,搭建项目框架

项目选题是实施项目式学习的首要环节,直接影响学生的学习动机与探究深度。选题应遵循“贴近生活、可操作、具挑战性”的原则。教师可通过观察学生日常疑问、结合教材内容或引入社会议题来确定项目主题。例如,针对城市热岛现象,可设计“我们小区的降温方案”项目;围绕校园植物养护,可开展“为校园植物制作‘身份证’”项目。选定主题后,教师需与学生共同制定项目框架,包括核心问题、阶段性任务、时间安排、资源需求与评价标准。此过程应体现学生参与,通过头脑风暴、小组讨论等方式明确项目目标与分工,增强学生的责任感与归属感。清晰的项目框架为后续探究提供了方向指引,避免学习过程流于形式。

(二)多维引导,促进深度探究

在项目实施过程中,教师的引导作用至关重要。引导不应是直接提供答案,而是通过提问、提供资源、组织讨论等方式,推动学生思维向纵深发展。例如,在“制作天气预报站”项目中,当学生发现温度计读数不稳定时,教师可引导其思考:“可能是哪些因素影响了测量?如何控制变量?”通过一系列递进式问题,激发学生自主设计对比实验。同时,教师应鼓励小组合作,促进同伴间的知识共享与思维碰撞。在数据收集与分析阶段,可引入简单的统计图表工具,帮助学生从数据中发现规律。此外,教师还需关注学生的非认知发展,如时间管理、团队协作、情绪调节等,通过定期召开项目会议、填写反思日志等方式,提升学生的元认知能力与社会情感能力。

(三)展示成果,强化反思评价

项目成果的展示与评价是项目式学习的收官环节,也是深化学习的重要契机。成果形式应多样化,如实物模型、研究报告、宣传视频、展览讲解等,以满足不同学生的表现偏好。展示过程应面向真实观众,如同学、家长、教师或社区成员,增强学生的成就感与社会责任感。评价应采用多元方式,结合教师评价、学生自评与同伴互评,重点关注学生在知识理解、探究能力、合作态度、创新思维等方面的表现。评价工具可包括量规(Rubric)、成长档案袋等,确保评价的客观性与发展性。更重要的是,教师应引导学生进行深度反思,如“我们在项目中学到了什么?”“哪些做法是成功的?哪些可以改进?”通过反思,学生将零散经验系统化,实现从“做项目”到“理解项目”的升华。

四、结束语

项目式学习为小学科学教学注入了新的活力,它通过真实问题驱动、全过程体验与跨学科整合,重塑了学生的学习方式。在精心设计的项目框架下,学生不再是知识的被动接受者,而是主动的探究者与创造者。教师通过多维引导与科学评价,支持学生在实践中建构知识、发展能力、提升素养。该模式不仅有效落实了科学课程的核心目标,也为培养具有问题意识、创新精神与实践能力的未来公民奠定了坚实基础。