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基于项目式学习的小学科学实验教学案例设计与实践研究

马阳
  
学术与研究
2025年55期
山东省临沂市兰陵县车辋镇中心小学

摘要:本文聚焦小学科学教育领域,深入探讨项目式学习的应用,通过对青岛版小学科学教材的深入分析,结合具体教学案例,阐述了基于项目式学习的案例设计原则与实践策略。实践证明,该教学模式能有效激发学生对科学问题的兴趣与好奇心,提升其解决问题的能力与培养团队合作精神,为小学科学教学质量的提升提供了有力支持。

关键词:项目式学习;小学科学;案例设计

引言:随着《义务教育科学课程标准(2022 年版)》的颁布,小学科学教育强调从“知识本位”转向“素养本位”,注重培养学生的科学思维与实践能力。传统讲授式教学因忽视学生主体性,难以满足核心素养培养需求。项目式学习以真实问题为驱动,通过小组合作、实践探究、成果展示等环节,为学生提供深度学习机会。本文以青岛版小学科学教材为例,结合具体教学案例,探讨项目式学习的设计策略与实践路径,旨在为一线教师提供可借鉴的教学模式。

一、项目式学习在小学科学教学实践中的研究意义

项目式学习的小学科学案例设计与实践,具有多方面的重要意义。在学生层面,项目式学习打破传统填鸭式教学的局限,以贴近生活的项目主题激发学生对科学的兴趣与好奇心,使学生从被动接受知识转变为主动探索知识。让学生在实践中掌握科学知识,同时培养了观察、动手、合作等综合能力,为其科学素养的形成奠定坚实基础,有助于学生形成终身学习的意识与能力。对教师而言,研究项目式学习的案例设计与实践,促使教师转变教学观念,从知识的传授者转变为学习的引导者,提升教学设计与组织能力。通过设计明确学习目标、细化任务、注重跨学科融合的项目,教师能更深入地理解教材与教学内容,优化教学方法,提高教学质量,推动教师的专业成长。从学科发展角度看,项目式学习的应用丰富了小学科学教学模式,为学科教学注入新活力。打破学科壁垒,凸显科学知识的综合性,符合科学学科发展的趋势,有助于构建更完善的小学科学教育体系,推动小学科学教育改革与创新。

二、基于项目式学习的小学科学案例设计策略(一)紧密联系生活实际,精选项目主题

项目主题的选择是项目式学习成功的关键,在青岛版小学科学教材中,许多内容都与学生的日常生活紧密相关。例如,在四年级下册第四单元“植物的生长”单元教学中,教师可设计“校园植物观察与养护”项目。校园是学生熟悉的环境,其中丰富的植物资源为项目实施提供了便利。学生在项目中需观察不同植物的形态特征、生长周期,了解其生长所需的环境条件,并负责对校园内指定植物进行养护。通过这一项目,学生不仅能掌握植物学的相关知识,还能增强对自然环境的关注与责任感。又如可开展“自制小车的设计与制作”项目。学生对小车这类玩具充满兴趣,在设计制作活动中,知道科学技术的重要性,领悟制作活动需要有不断完善的过程。根据设计,能利用所给的材料制作动力小车;发展对工程设计和动手制作的兴趣,激发创新精神;认识到制作出不成功的产品也是有价值的学习;让学生能够接纳他人的观点,不断完善自己的制作;体会到测试和评估产品有利于不断改进产品。

(二)明确学习目标,细化项目任务

清晰明确的学习目标是项目式学习的导航灯。以青岛版五年级上册“光”单元为例,若开展“制作简易投影仪”项目,其学习目标可设定为:学生能理解光的传播原理,掌握凸透镜成像规律,并能运用这些知识设计和制作简易投影仪。围绕这一目标,细化项目任务如下:首先,学生通过查阅资料、小组讨论,了解投影仪的基本构造与工作原理;其次,依据所学知识,选择合适的材料,如放大镜、纸盒、手机等,设计出简易投影仪的草图;然后,按照设计方案进行制作,并在制作过程中不断调试,解决出现的问题,如画面模糊、光线不均匀等;最后,对制作完成的投影仪进行展示与评价,总结经验教训。在“声音的传播”内容教学时,设计“自制土电话”项目,学习目标为让学生认识声音能在不同介质中传播及其传播特性,任务则包括研究声音传播原理、选择材料制作土电话、测试不同介质对声音传播效果的影响并记录分析等。

(三)注重跨学科融合,拓展知识视野

在四年级下册“太阳、地球和月球”单元,开展“探索月球奥秘”项目。科学学科方面,学生研究月球的基本特征、月相变化规律、月球与地球的关系等;数学学科中,学生通过计算月球与地球的距离、月球的体积等,提升数学运算与空间思维能力;语文学科,学生撰写关于月球的科普文章、神话故事,锻炼文字表达能力;美术学科,学生绘制月球表面想象图、设计月球基地模型,培养艺术创作能力。再如在青岛版小学科学四年级上册第二单元第9 课《热气球上升的秘密》一课中,老师可从学生熟悉的事物孔明灯引入,既将中国传统与科学相结合,又与实验项目相联系,老师可以先展示孔明灯升空的图片或视频,提问“为什么孔明灯能飞上天呢”,引发学生思考。接着引导学生回忆生活中烤火时热空气上升的现象,类比猜想热气球上升可能与热空气有关。然后组织学生分组进行“纸杯热气球”实验:用纸巾包裹铁丝圈做成吊篮,点燃蜡烛加热纸杯内空气,观察纸杯缓缓升起的过程。实验中引导学生记录温度变化与上升速度的关系,讨论热空气与冷空气的密度差异。最后拓展讲解孔明灯的历史由来,以及现代热气球在气象观测、航空运动中的应用,让学生感受到科学知识在古今生活中的延续与跨学科的魅力。

(四)合理分组,促进合作学习

科学的分组是项目式学习顺利开展的保障,以青岛版小学科学三年级下册“常见的力”单元中《弹簧里的学问》为例。本节课以玩蹦床时,蹦床发生了什么变化?拉橡皮筋时,手有什么感觉为线索,探究有弹性的物体的特点,从而了解弹力在生活中的应用,让学生设计弹性玩具,加深对弹性的认识。尽管三年级学生都玩过弹性玩具,也对弹性有了一些认识,能用科学词汇进行描述,并且能够与小组成员合作完成探究任务。对于弹性学生比较熟悉,但是对于弹性的特点系统性的认识,还不是很全面,还需要教师进行指导,通过一系列的探究活动,让学生思维能力、创新能力得以激发,而对弹性有更加深入的认识。小组内成员分工明确,有善于创意构思的同学负责设计玩具样式,动手能力强的同学主要进行制作,观察细致的同学负责记录制作过程中遇到的问题及解决方法,表达能力好的同学负责汇报展示。在项目进行中,小组成员定期交流讨论,共同解决遇到的难题,在制作弹力玩具时,如何选择合适的弹性材料、怎样设计结构使玩具弹力效果最佳等。通过合作完成复杂的任务,培养学生的团队协作能力与沟通能力。

结语:项目式学习在小学科学教学中的应用,通过紧密联系生活实际的主题设计、明确细化的任务目标、跨学科融合的知识拓展、科学合理的分组协作以及多元全面的评价体系,切实打破了传统教学的局限,为学生搭建起主动探索科学知识的实践平台,有效提升了学生的科学素养与综合能力,同时也推动了教师教学理念的革新与专业成长,为小学科学学科注入新的发展活力。

(本文系山东省临沂市级课题“STEM 理念下小学科学实验项目式教学设计与实施策略研究”主要成果,课题编号:2024SY020 )

参考文献:

[1]孙思思.小学科学项目式学习案例设计和实践研究[N].山西科技报,2024-07-15(B08).

[2]曹哲.青岛版小学《科学》教科书插图设置及其教学应用研究[D].山东师范大学,2022.

[3]杨雪怡.小学科学项目式学习教学设计与实践研究[D].广西师范大学,2022.

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