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项目式学习驱动科学教学中创新思维与问题解决能力培养的实践探索
摘要:小学科学教学中,传统讲授式课堂易使学生陷入知识被动接受的困境,导致创新思维与问题解决能力发展受限。项目式学习以真实问题为导向,将科学知识融入可操作的实践项目,契合低年级学生具象化认知特点。通过设计“校园植物探秘”“自制简易天气预报站”等主题项目,引导学生在观察记录、动手实验、合作探究过程中,主动发现问题、提出假设并尝试解决。这种教学模式不仅能激发学生对科学的学习兴趣,还能在项目实践中逐步培育其创新思维与问题解决能力,实现科学素养的有效提升。
关键词:项目式学习;小学科学;二年级;创新思维;问题解决能力
在核心素养导向的教育改革背景下,小学科学课程承担着启蒙学生科学思维、培养实践能力的重要使命。小学生正处于好奇心旺盛、动手欲望强烈的阶段,但传统科学课堂以教师讲解、学生倾听为主的教学模式,往往将知识碎片化传授,忽视学生主动探究与创新能力的培养。而项目式学习以学生为中心,强调通过完成具有挑战性的项目任务,整合多学科知识与技能。对于小学生而言,贴近生活、富有趣味性的科学项目,如制作“环保小灯笼”“简易净水装置”,既能调动其学习积极性,又能为创新思维与问题解决能力的发展提供实践平台。探索项目式学习在小学科学教学中的实践路径,对革新传统教学模式、落实科学课程育人目标具有重要的现实意义。
一、契合认知特点的项目设计
(一)贴近校园生活,设计真实可感项目
小学二年级学生对校园环境熟悉且充满探索欲,结合青岛版教材内容设计校园主题项目,能让科学学习更具象。在学习“植物与环境”时,开展“校园植物名片制作”项目。教师带领学生观察校园里的冬青、月季、柳树等植物,用放大镜观察叶片形状、纹理,用软尺测量树干粗细,指导学生用彩纸制作植物名片,标注植物名称、特点,如“冬青:叶子四季常绿,边缘有小刺”。学生还可将观察过程用图画记录,在班级举办“植物博览会”分享成果,在真实场景的探索中,加深对植物特征的理解,培养观察能力。
(二)融入游戏元素,激发主动学习兴趣
游戏化的项目设计能有效吸引二年级学生注意力,助力科学知识学习。在“动物感知环境”教学中,创设“动物拼图大挑战”项目。教师将教材中出现的兔子、金鱼、麻雀等动物图片分割成拼图,在拼图背面标注动物习性相关问题,如“金鱼靠什么在水中游动?”学生分组拼合图片,完成后抽取问题作答,答对可获得动物贴纸奖励。通过趣味拼图与知识问答结合,学生在欢乐氛围中记住动物外形与生活习性,同时锻炼团队协作能力。
(三)借助动手操作,深化科学概念理解
低年级学生依赖直观动作思维,动手操作类项目能帮助他们理解抽象科学概念。学习“认识磁极”时,开展“磁铁寻宝大行动”项目。教师在教室隐蔽处放置回形针、铁钉、橡皮、塑料片等物品,学生手持磁铁寻找能被吸引的物体,分类记录实验结果,填写“磁铁好朋友记录表”。通过动手尝试,学生直观发现磁铁能吸引铁制品的特性,还能在操作中提出新问题,如“为什么磁铁隔着纸张也能吸住铁钉?”进一步激发探究欲望,在实践操作中深化对科学知识的理解。
二、多维探究驱动的能力培养
(一)系统观察探究,培育科学洞察力
系统观察是科学探究的基石。针对小学二年级学生以直观认知为主的特点,结合青岛版教材设计观察类项目,能有效提升学生的科学洞察力。在《身边的动植物资源》教学中,教师组织“社区动植物探索”项目。学生分组走进校园周边社区,携带放大镜、相机和观察手册,探寻动植物踪迹。有的小组聚焦绿化带中的月季,仔细观察花瓣层次、刺的分布,记录蜜蜂采蜜行为;有的在池塘边观察蝌蚪游动,对比其与青蛙的形态差异;还有小组蹲守在墙角,记录蚂蚁搬运食物的路线与协作方式。学生用照片定格精彩瞬间,以图文结合的形式完成观察手册。面对教师“为何不同区域动植物种类和数量不同”的提问,学生结合光照、水源等环境因素热烈讨论。此次探索,学生掌握基础观察方法,增强对自然的感知力,激发进一步探究身边生物奥秘的兴趣。
(二)趣味实验探究,提升问题解决力
实验是科学教学激发学生兴趣、培养问题解决能力的重要方式。在《太阳的位置与方向》教学中,教师开展“校园阳光探索”项目。为学生配备指南针、量角器、绘图板,引导学生在一天中的不同时段,记录太阳的方位与高度角。清晨,学生发现太阳从东方升起,光线柔和;正午时分,太阳高悬头顶,影子最短;傍晚则在西边落下,余晖染红天空。学生们绘制“太阳运行轨迹图”,用不同颜色标注早、中、晚太阳的位置,并用量角器测量太阳与地平线的夹角。面对“如何利用太阳辨别方向”的问题,各小组展开实践:有的通过影子朝向判断南北,有的结合树木枝叶疏密程度验证猜想。实验结束后,学生制作对比图表,分析太阳位置变化规律。这一过程让学生直观掌握太阳运行规律,学会利用自然现象辨别方向,培养了科学探究与实践应用能力。
(三)协作探究实践,强化团队创新力
合作探究能促进学生思维碰撞,激发创新意识。在《制作小书架》教学中,教师开展“班级书架工坊”项目,学生以小组为单位,利用木材、钉子、连接件等材料合作组装小书架。组内成员根据特长分工,分别负责设计规划、材料筹备与组装实操。制作“简易双层书架”的小组,先通过书籍与网络学习力学承重知识,再根据存放书籍的尺寸,绘制精准设计图。组装时,他们遇到木板拼接缝隙过大、框架倾斜等问题,团队成员通过测量调整角度,使用直角夹具固定框架,反复校准位置,最终完成稳固且实用的书架。另一小组挑战制作“多功能转角书架”,从设计异形结构开始,通过切割木板、调整连接方式,逐步优化书架的稳定性与空间利用率。制作过程中,小组成员紧密配合,分享测量技巧,共同解决结构难题。从设计构思到成品落地,每个环节都展现出团队协作的力量。这种实践不仅让学生掌握书架制作工艺,还激发了创新思维,有效提升沟通协作与问题解决能力,让学生切实感受集体智慧的价值。
三、结语
总而言之,项目式学习以实践项目为载体,为科学教学中创新思维与问题解决能力的培养提供了有效路径。在未来教学中,持续优化项目设计与实施,能让学生在科学探究中迸发更多创新火花,提升解决问题的能力,助力科学素养的全面发展。
参考文献
[1]张祥福.指向创新能力培养的项目式学习在小学科学教学中的运用研究[J].求知导刊,2025(9).
[2]王玉立."融教育"视域下小学科学项目式学习的实践探索[J].辽宁教育,2024(22).
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