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【项目式学习】小学科学 | 小学低年级“小小建筑师”项目式学习过程设计与实践

【项目式学习】小学科学 | 小学低年级“小小建筑师”项目式学习过程设计与实践

小学低年级“小小建筑师”项目式学习过程设计与实践

【摘要】:项目式学习强调学生自主探究、合作探索以及综合建构能力的培养。本文基于学生学习结果、教师教学反思以及家长评价的分析,得出结论:项目式学习的实施,在学生将多学科知识应用于实践、培养操作技能、提升团队合作意识与解决实际问题能力等方面,均具有积极作用。同时,反思项目开展过程中存在的不足,提出了一些适合低年级学生的PBL改进建议,为小学科学、劳技等学科的融合式教学提供借鉴。

【关键词】:项目式学习;小学低年级;跨学科整合;动手实践

新课标强调培养学生的学科核心素养,在培养学生核心素养的过程中,如何让学生跳出单一的学科界限,在解决实际问题的过程中自主构建知识体系并提升自身的综合素养,是值得我们思考的问题。项目化学习是一种围绕一个主题,由学生主导展开深层次、长期探索的学习方式。但是,对于小学生来说,尤其是小学低学段的学生,因为年龄较小、理解能力和实践操作能力较差,所以不能很好地开展项目式学习活动。因此,能否将相对复杂的工程建造过程转化为低年级学生可理解、可参与、可完成的探究旅程,是值得探索的教学实践问题。

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一、项目式学习在低年级教学中的可行性与价值

项目式学习并不是高年级或者某门学科的专利。低年级学生的思维具体形象,他们充满了好奇,喜欢动手、喜欢表演。这样的心理特点为进行项目式学习奠定了内在基础。重要的是项目的设置要符合这一阶段学生的年龄特点:任务明确、步骤清晰、成果直观。“小小建筑师”项目选择贴近学生生活的“建造小狗的房子”,容易激起学生的学习兴趣。

项目式学习在低年级的应用价值主要表现在以下方面:一是促进学生对知识的学习,超越了学科边界,科学中有关材料特性、数学中关于测量及图形的知识以及劳动课上有关工具使用的知识、美术课上的设计画图等,都可以在生活问题的解决过程中得以运用,从而帮助学生进一步掌握知识;二是促进学生能力的发展,整个项目包括观察比较、设计规划、制作加工、实验验证、表述交流等重要环节,较好地锻炼了学生的动手操作能力、团队协作能力和初步的工程意识。从情感态度角度,完成一项从无到有的实体作品,能极大地增强学生的自信心与成就感,培养其耐心、细致、勇于尝试和接纳意见的品质。因此,在教师恰当的支架支持下,项目式学习在低年级不仅可行,且能发挥独特的育人功能。

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二、“小小建筑师”项目整体设计

(一)项目主题与目标设计

首先确定项目的主题为“从图纸到家园—小小建筑师”,这个主题点明了整个项目从计划到最终成果的过程,包含着基本的工程建造逻辑,“家园”又让整个任务充满了温情和责任感。

项目目标分为三个维度。在知识与技能维度,学生需了解房屋建筑的基本变迁史;认识常见建筑材料的特性及其简易测试方法;学会用平面图表达简单设计;能够使用尺子、安全刀具、胶水等工具进行基本测量、切割与粘合。在过程与方法维度,学生需经历明确需求、设计方案、选择材料、制订计划、动手制作、测试改进的项目全过程;学习小组合作与分工的方法。在情感态度与价值观维度,激发学生对工程技术的兴趣;培养耐心细致、团结协作、敢于创新的科学态度;增强运用所学服务生活的意识。

(二)项目阶段划分与时间安排

为确保项目有序推进,将其划分为五个阶段,总用时约8~10个课时,可根据实际情况分散在数周内完成。第一阶段:认识建筑—生活中的家园(1~2课时)。侧重于知识铺垫和兴趣激发,在建筑博物馆中认识房屋变迁,感受建筑的基本功能和材料工具发展。第二阶段:设计图纸——画出理想家园(1~2课时)。以需求分析与方案构思为重点,学会根据功能需求绘制设计草图并进行简单交流和修改。第三阶段:材料与工具的认识与使用(1~2课时)。围绕材料性能探究与工具安全使用展开,通过实验选择合适材料,并标注于设计图。第四阶段:模型制作—合作建造(2~3课时)。核心实践环节,小组依据计划进行备料、加工与组装,完成小狗房子实体模型。第五阶段:展示分享与评价(1课时)。展示成果,依据最初要求进行检测与评价,反思改进,完成项目闭环。

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三、项目实践过程与案例分析

(一)第一阶段:认识建筑——生活中的家园

此环节为建立脚手架。教师创设参观建筑博物馆的情境。由原始人巢居穴居的图片开始,让学生看到他们使用的草木土石等天然材料以及简单的工具后,进入古代馆,展示砖瓦木结构的房子,介绍锯、刨、斧等更加精细的工具,然后用小动画或者实物模型演示卯榫结构,让学生亲眼看到古人的智慧所在,了解结构之于建筑的意义。而现代馆则是展示钢筋混凝土、玻璃幕墙等现代建筑,进行材料、工具上的对照。核心教与学的行为是观察比较归纳。如看各个时期的图以后,教师提出:从古至今,人类的房子有哪些变化呢?为什么会有这样的变化呢?学生可以很容易地回答出房子高了、坚固了、样式多了等,并联系到材料和工具的发展。教师继续追问:虽然有了很多变化,但是所有的房子有什么共同之处呢?引导孩子回到建筑的本质—满足遮风避雨、安全居住的需求。这个小小的练习让漫谈聚焦,在后面设计小狗的房子必须满足基本的功能埋下伏笔。

(二)第二阶段:设计图纸—画出理想家园

本阶段从宏观认知转向具体任务。教师发布驱动性任务:为一只名叫软软的小狗设计建造一个房子。首先出示小狗的信息卡,包括体型、体重等数据,将设计建立在客观需求之上,而非凭空想象。随后组织小组讨论:小狗需要一个什么样的房子?教师引导学生将生活常识转化为具体的设计要求,如大小要能让小狗自由进出和转身(关联数学测量)、要能挡风雨(关联材料防水)、要有适度透光的窗户(关联采光与材料透明性)、要方便打扫(关联结构设计)等。这个过程训练学生从用户角度明确工程需求。在明确基本要求之后,让学生进行个人或小组设计。教师提出绘图是建筑师的语言,希望同学们把房子的大致形状用平面草图画出来,包括窗户的位置以及门的位置,在此基础上还可以试着画出不同的屋顶形式。同时老师巡视课堂,提示大家考虑尖顶屋面和平屋顶对排水的影响等问题。完成初步的设计方案后,进行小组间的互评活动。例如,一位同学展示出一幅有着美丽纹路但是基础非常矮的作品,同桌评价说可能会漏水;还有一位同学的作品是一间房子,里面的空间太窄了,可能会对小狗不利。通过交流与反思,学生初步体验设计需要不断优化,并学习接纳他人意见修改自己的图纸。

(三)第三阶段:材料与工具的认识与使用

本阶段是连接设计与建造的桥梁。教师引导学生思考:用什么样的材料才能实现设计图中的要求?学生依据前一阶段讨论的功能需求,自然提出材料需要牢固、防水、保温等性能。如何科学地选择材料?教师引导学生制定简单的选材计划,明确步骤:初选材料、实验比较、确定选用。主要任务为材料性能比对实验。教师给出材料超市的概念,展示木板、泡沫板、硬纸板、铝箔挤塑板、玻璃片等材料。学生们以小组形式进行实验操作,老师先叮嘱注意事项,然后学生们采用划痕的方法检测硬度,用滴水的方式检验防水功能,通过透光观察是否透明。他们俨然成为小小实验员,并将实验结论记录在册:木板容易划伤,会漏水,但是坚固;泡沫板轻质保温却不够坚硬;铝箔挤塑板防水保温容易裁切;玻璃通透却脆弱。基于数据,小组讨论并最终确定各部分选用材料,如用铝箔挤塑板做墙体和屋顶,用小块玻璃做窗户,并将材料名称标注在完善后的设计图上。这一过程将抽象的“性能”概念转化为可操作、可观测的实验,培养了学生的实证意识。

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