【项目式学习】小学科学 | 基于项目式学习的小学科学课堂的创新——以“船的研究”为例

《义务教育科学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)提出：“义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程，具有实践性。”小学科学教师正不断尝试引入新的教学方法，致力于推动小学科学课堂的创新与发展。项目式学习指的是通过项目的搭建，落实学生核心素养，体现学习本质的教学模式。该模式目前被广泛运用到教育领域中并取得了显著实践效果。在本次针对小学科学“船的研究”单元教学中，教师尝试运用项目式学习的方式深化小学课堂教学实践，致力于推动小学科学课堂的转型与升级，搭建全新的课堂场景，体验和感知科学课堂的实践性。

船是常见的交通工具，船的发展实际上也是人类科技进步的一部分。深入了解船的发展，包括独木舟的稳定性、载重量、阻力结构等特点，并逐渐分析船的变化，包括船体材料、构造、载重量、动力系统和功能等都在不断优化。教材对船的发展历史的讲解，让小学生对船这一交通工具有了新的认知。在完成船的历史教学后，本单元的主要内容包括：造竹筏、造铝箔(橡皮泥)船、船的动力、船舵等。在完成有关船的大小、现状、船体材料、载重量、稳定性、动力系统的相关学习后，进入设计制作小船的阶段。在该单元中，教材设置具有知识的递进性，课程按照小学生的认知需求进行设置，教学内容特点鲜明。教材中实践性的项目内容可以作为项目式学习的主要内容，为后续项目式学习的持续深入奠定基础。

在开展本单元教学之前，教师应对学生的基本情况有一个初步的了解，围绕“船的研究”单元对学生的基本情况进行调查，得出调查结果如表1所示。

表1有关“船的研究”的学情调查

结合表1中的学情调查结果来看，大部分小学生对船有基础的认识，但对船的内部原理缺乏正确认知。教师在教学本单元时，要充分考虑到每一个小学生的需求特点，合理筛选教学元素。无论是教学目标还是教学实施过程，都要坚持以小学生为核心，重点关注小学生的具体表现，从而给出可行的策略和建议，确保本单元教学的有效性。

新课标对小学科学的教学方向有新的要求，教学应聚焦于小学生的核心素养培养上，包含科学观念、科学思维、探究实践和态度责任素养。教师围绕以上素养确定本单元教学目标如下。

科学观念：(1)理解工程技术的内涵，理解科学本质，让学生经历“问题一设计一制作—测试一优化”船的研究过程；(2)建立人的需求、科学技术推动船的发展和人类文明进程的观念。

科学思维：尝试将人的需求转化为具体的工程技术问题，综合运用科学、数学、技术、工程等知识，发展比较与分类、分析与综合的科学思维，形成“设计的改进、制作的优化、评价中认识进阶”的迭代思想。

探究实践：(1)针对具体项目内容，基于“项目式学习”的基本流程和步骤进行设计与制作；(2)能够将自己的创意转化为设计、模型、实物和测试评价。

态度责任：(1)体验“造船”的乐趣，激发小学生运用科学、技术与工程研究和解决问题的兴趣；(2)在“造船”项目的实践中愿意主动与同伴沟通，充分尊重小组成员的建议，形成集体观念；(3)培养实事求是、乐于探究和实践的科学态度，具备可持续发展的社会责任感。

项目式学习背景下，小学科学课堂的创新实践需要设计小学生感兴趣的任务，以此完成入项。教师可以以任务驱动的方式调动小学生的学习主动性和积极性。以第1课“船的历史”为例，教师可以采取观看视频的方式引导小学生观察船的变化。

师：同学们，我们来看一段视频，观察一下船的发展历史，并总结。

生(全体)：舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代、柴油机船时代……

师：观看完毕后，大家交流一下船的发展史，并提出自己感兴趣的问题。

生1:船的内部结构是怎样的？

生2:船为什么可以浮在水面上？

生3:船的制作方法有哪些？

生4:船的运行原理是怎样的？

师：大家感兴趣的问题也正是我感兴趣的内容，下面我们将通过“小小造船师”的项目进行内容探究：人们是怎么造船的？造船的过程中需要用到哪些技术？你想自己设计并制作一艘小船吗？

(设计意图：在第一节课堂上，教学的重点是让学生了解船的发展历史，对船的历史有基础的了解和认知。在课堂项目式学习的引入阶段，教师依托立体化的教学资源和可探究性的问题，吸引学生主动参与其中，在问题的驱动下点燃学生的探究热情，迸出思维火花。)

1.问题链：精准提问，“问”到好处。问题链指的是项目式学习的基本问题框架，通常问题成链后，才能持续深化研究内容。本次的问题链设计围绕“做什么一什么要求—怎么想—怎么说一怎么测—怎么评”的推进路径。教师可以结合小学生的基本特点进行问题链的合理设置，始终聚焦“船的研究”进行展开。

2.活动链：结构探究，“探”显逻辑。在问题链的支撑下，科学探究项目式学习的具体表现还需要设置活动链。(1)入项，任务驱动探究过程；(2)实施计划，搭建基本的研究链条；(3)制定量规，明确标准，多元设计，深化认知；(4)研究实施，制作模型，完成物化的雏形；(5)出项，检测改进，调整建议，优化产品结构。整个活动链条是由项目式学习展开，搭建项目式学习框架，提高小学科学课堂的教学质量。

3.思维链：激活思维，“思”达深度。思维链是问题链的指向，思维链的搭建能够抓住科学课堂的本质与内涵，有利于学生进行深度思考，包括感知疑惑发布、拆解定标权衡、创意制图阐述、选材制作诊断、测试甄别调整、评判推介提升。整个思维过程是以学生为核心，调动学生的主动性与积极性。

1.确定量规，明确要求

为了确保“船的研究”项目式学习的持续深入，教师在研究的前期阶段设定了基本的量规标准，围绕核心素养展开，对学生进行全过程评价。一艘船的系统工程，包含船的结构、动力、载重、稳定等子系统，需要对任务进行拆解与分项设计，并对小学生的完成情况进行统筹考虑和分析，明确基本的前置量规，有助于小学生在后续的实践中找准侧重点和方向，不断以标准进行自我约束，完成评分，从而成为“小小造船师”，具体评价标准如表2所示。

表2评价标准

（设计意图：在确定了具体的评价标准后，小学生参与“小小造船师”活动的目标更清晰，更有利于后续研究的展开，激发了团队合作的积极性与主动性，避免出现“走过场”的情况。)