小学科学单元项目式教学的初探和思考

【摘

要】小学阶段开设科学课程，目的是希望学生通过科学学习，将动手和动脑能力结合起来，把科学知识与现实生活联系起来。而开展小学科学单元项目式教学，能够将每一单元的内容进行整合，设计单元教学目标，进行系统完整的科学教学，提高教学质量，发挥良好的教学效果。【关键词】小学科学;单元项目式;科学教学单元项目式教学就是教师把一个单元的内容进行整合，通过这个单元中的核心概念，定位教学目标，以创设项目主题来激发学生的学习兴趣，促进学生进入深度学习的一种教学模式。每一个单元的教学内容前后存在内在联系，将这些内容集合成一个整体板块开展教学活动，可以适当地调整教学进程，增加学习挑战性，灵活变动课堂样态，与探究式教学相互取长补短。一、小学科学单元项目式教学的意义（一）有助于学生对科学知识进行系统学习单元项目式教学的核心是把一个单元的内容整合起来进行设计，打破传统教学中“以单节课为内容”的教学模式。因此，教师在备课时要从整个单元内容入手，重点突出单元教学的整体性和联系性。在教学方法上，要按照整个单元的教学重点进行时间安排，注重教学的科学性和层次性。在这样的学习过程中，学生会潜意识地根据项目主题和任务需要，不断地梳理自己需掌握的核心知识，以核心知识再进行延伸和拓展。在任务的牵引下，学生获取知识的整个过程是积极主动的，知识建构过程也是具有个人思维特性的。（二）有助于教师完善自身知识结构小学科学单元项目式教学对教师来说是一种挑战，要教师加强对科学知识更深层次的理解和掌握。科学单元项目式教学设计，不仅能传授给学生丰富的科学知识，还能帮助教师养成整体思维结构的思考方式。小学生自主探究能力较弱，如果采用单元项目式教学，就能实现每个单元一个主题，以整个单元的目标为起点，分析学生的“最近发展区”，对整个单元的课时进行有效整合，以生动有趣的主题吸引学生的学习兴趣，以同伴合作的学习方式开启他们的探索之旅。而生动有趣的项目主题不但要引起学生的探究欲望，还要指向单元教学目标，贯穿单元教学内容。这虽然增加了教师教学设计的难度，但教师在突破难度和挑战的同时，加强了对整个单元知识的理解深度，思考科学知识与学生生活经验之间的关系。二、小学科学单元项目式教学的实施原则（一）学生主体原则一切的教学活动都是以学生为起点，将学生带到学习目标的终点。因此小学科学单元项目式教学也需要遵循以学生为主体的原则，鼓励学生能够利用已有的知识经验进行主动探索，同时需要其在实践当中不断进行创新，获得新技能。在以学生作为主体原则的指导下，要求教师根据不同层次的学生，设计不同的教学任务，做到因材施教。因为小学生的知识储备有限，所以在单元项目式教学时还需要遵从学生的知识背景，不可随意地把教学目标拔高。（二）层级结构原则小学科学单元项目式教学需要根据单元目标，实现单元中知识的串联，进行系统性的学习。小学科学教育要实现科学地对知识记忆、理解与应用，鼓励学生进行科学思维的分析与创造。单元项目式教学突出实践性，强调在实践中学习，将学生所学知识服务于实践，以便在实践中发现问题、解决问题并实现对新知识技能的建构。同时，单元项目式教学由一系列相关联的活动组成，各活动间也存在层级关系。因此，小学科学单元项目式教学需要遵从层级结构的原则，鼓励学生在单元项目式活动中实现思维串联。（三）分组合作原则小学单元项目式学习主要以小组合作为主要形式，培养学生学会倾听、学会包容、学会分工，从而学会合作的能力。在单元项目式教学开展过程中，每个小组根据学习任务，充分交流讨论，从而制订项目方案和计划，开展相应活动。在整个活动中，每个小组可能会在分工过程中发生争论、面对挑战，教师要给予疏导和帮助，小组和谐相处、高效率地完成任务是最终评价的重要标准。小学生通过小组合作的形式進行学习，能够发挥每一个学生的优势，同时在合作中使其发现自身的不足之处，实现共同进步。三、立足课堂教学实践，探索单元项目式教学小学科学属于一门综合性学科，包含生命科学、物质科学、地球和宇宙科学、技术与工程四大领域的内容，对学生成长具有较强的实践性和基础性。立足于课堂教学实践，众多专家学者和教师探索出了多种多样的项目式教学，但关于单元项目式教学的探索很少，本文借鉴前人的智慧和自身的实践，总结了小学科学单元项目式教学的简要流程，具体步骤见下图：从上图看到，在单元项目式教学模式中共有五项内容，明确单元课程目标、提炼核心概念和关键能力、整合单元项目课程这三项，需要教师在课堂实施的前期进行精心准备和思考，再进入“课程实施”部分，在课程实施中要实现三大环节：明确目标任务、实施单元教学、测试教学效果。最后教师根据整个项目开展的过程进行总结和反思。四、根据教材内容，开发单元项目式教学按照小学科学教材内容开发单元项目式教学模式，在科学教学中采用单元项目式教学，更有助于学生自主学习，深入探究科学内容。以下以小学五年级下册第一单元《神奇的机械》为例进行研究。（一）明确单元课程目标《神奇的机械》这一单元是小学五年级下册的科学内容，旨在让学生了解一些常见的简单机械，并知道它们在生活中的广泛用途，可以提高工作效率，体会到人类创造劳动工具的聪明智慧。（二）提炼核心概念和关键能力单元的核心概念：知道常见的几种简单机械，比如杠杆、滑轮、轮轴、斜面等，并能运用它们解决生活中的实际问题。单元的关键能力：让学生学会制订简单的项目方案，并通过实验研究收集证据;能在组内交流和组间反馈的基础上，对活动计划进行过程性反思，并及时调整，修改完成最终方案成果。（三）整合单元项目课程本单元一共六节课，本项目主要取自前五节课：《什么叫机械》《怎样移动重物》《斜坡的启示》《拧螺丝钉的学问》《国旗怎样升上去》，第六课《自行车车轮转动的秘密》作为辅助。第一节课是指导学生从总体上认识机械，后五节课则分别选取杠杆、斜面、轮轴、滑轮和齿轮五种简单机械逐一引导学生进行研究。因此，可以将这一单元的内容整合为概括性的单元项目主题：校园讲台置换，这样更便于学生理解主题内容。（四）课程实施1.明确目标任务借助多媒体技术、实验器材、记录单等多种方式，让学生带着“如何使用简单机械来轻松实现学校四楼讲台置换”的问题，进行方案设计、实验验证、初步得出结论、交流反馈、完善方案。2.实施单元教学（1）创设现实情境，明确学习任务结合《小学科学课程标准》对本单元的要求，创设项目情境：学校每年都要对班级废旧的课桌椅进行更换，今年将更换学校四楼教室的讲台，而新到的讲台全部在图书馆门口，请问对此，你有什么想法？（2）形成初步方案，进行实验验证在项目开始前，学生可以针对任务问题，以小组合作的方式进行头脑风暴，并把想法以文字、画图等方式记录下来，形成初步方案。从学生的方案中会发现他们会提出使用小推车、木板、类似滑轮等工具，但并不能明确这些工具是什么？怎么用？能否帮助他们实现最终的想法？基于学生的初步方案和疑问，可以顺利地展开本单元对简单机械的学习，在学习的过程中，让学生自主设计实验方案、自主验证、通过数据得出结论。第一步，让各小组交流与讨论。讲台置换需要用到哪些工具，并让学生在教师提供的各种工具中进行选择，思考这些工具可以做到哪些步骤，并完成记录表。各小组对所填写的表格进行发言、说明选择的工具及工具的作用，在讲台置换实验中，这些工具能够发挥什么样的功能。比如：榔头可以拔钉子、钉钉子等，榔头在讲台置换中可以起到拆除和安装的作用。第二步，讨论如何搬运讲台最为省力。这一步就涉及杠杆原理，教师需要带领学生学习杠杆相关知识，了解杠杆的作用。在实验中，通过小组合作寻找杠杆的秘密，并理解杠杆中的支点、动力点、阻力点，探究在什么情况下杠杆是省力的，什么时候杠杆是费力的，什么时候杠杆是不省力也不费力。第三步，思考如何将旧讲台从四楼运到一楼，这一步涉及斜坡、轮轴和滑轮。首先带领学生进行斜坡实验，即思考运用斜坡将讲台从图书馆拉到教学楼区域。让学生了解斜坡的相关知识。学生通过小组进行实验，对“利用斜面来搬运讲台真的省力吗？为什么会省力以及怎样的斜面最为省力？”等问题进行实验操作，并做好实验记录。接下来进一步思考，除斜面的方式外还有什么更加省力的方法进行讲台的搬运，可带领学生了解齿轮、制作齿轮并进行滑轮实验。通过实验使学生掌握定滑轮以及动滑轮的工作原理，并进行实验设计。（3）完成最终方案，公开分享交流单元探究尾声时，学生对杠杆、斜面、轮轴、滑轮、齿轮等简单机械已经充分了解，在此基础上，针对之前设计的方案进行再次修改，形成最终方案设计图。以小组为单位在全班公开展示方案设计图，其他小组则给出评价。（4）测试教学效果对本节课学习内容进行测试，一方面是测试教师的教学效果，了解这种教学方式学生是否能够接受;另一方面可以通过测试，了解学生在课堂学习中的不足，以便教师有针对性地调整教学方案。在本单元教学中，可以设置让学生根据自己的生活经验列举出三种以上简单机械，并详细画出其结构图及使用方法等