浅谈在小学科学微项目化学习背景下的有效情境创设策略

【摘要】文章分析在小学科学微项目化学习中情境创设策略的具体运用，旨在通过创设真实、有趣、富有挑战性的学习情境，激发学生科学学习的主动性与能动性，培养学生的科学思维。文章介绍了情境创设的具体策略—基于真实问题创设真实情境、基于虚拟故事创设故事情境、基于模型建构创设实验情境。实践证明，多样化的学习情境创设策略能够有效培养学生的科学思维，让学生学会从不同的角度展开分析，找到解决问题的方法。【关键词】小学科学；微项目化学习；真实情境；故事情境；实验情境；创设策略一、微项目化学习模式和情境创设法的重要性小学科学课程改革与《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“新课程”）为小学科学教育指明了新方向。新课程指出，义务教育科学课程应立足学生核心素养的发展，依据核心素养的内涵及学段特征，体现课程性质，反映课程理念，确定总目标和学段目标。新课标针对两大核心问题提供了清晰而又明确的指引方向。第一，培养什么样的人？学生在学习科学课程的过程中，应逐步形成适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力。第二，怎么样去培养人？可以利用项目式学习模式培养学生。项目化学习是一种建构性的教与学方式，能够帮助学生整体认知和构建科学课程的13个核心概念［1］。如果将一个单元视为一个项目，那么每一课时可以视为一个微项目。教师可将学生的学习任务进行项目化处理，指导学生基于真实情境分析问题，并利用相关知识与资料展开探究学习和实践操作，最终解决问题并展示和分享项目成果。如何在微项目化学习模式中帮助学生更高效地学习科学课程，成了教师必须要深入思考的问题。教师可有效运用情境创设法促进学生学习。情境创设法是小学科学课堂教学的重要抓手，有助于引发学生的认知冲突，活跃学生的科学思维，引导学生有目的地学习，从而获得丰富的学习体验。创设课堂情境有助于营造愉快的教学氛围，激发学生学习科学的内在动机，促使学生在特定的学习环境中更好地了解和探索自然、获得科学知识、解决科学问题，形成科学探究能力、技术与工程实践能力和自主学习能力。因此，教师应科学合理地运用情境创设法，切实发挥情境创设法的最大价值和意义［2］。那么，如何在小学科学微项目化学习背景下有效运用情境创设法呢？下面，笔者将结合具体的教学实例，谈谈如何有效运用情境创设法助推学生开展小学科学微项目化学习。二、小学科学微项目化学习背景下的情境创设策略（一）基于真实问题创设真实情境问题对科学学习起着决定性的作用，它决定了思维的方向，同时是思维的动因［3］。教师可基于真实生活问题创设真实情境，推动学生在真实情境中自主发现问题，通过观察、实验、测量、推理等方法探索和了解自然，从而解决科学问题，获得科学知识。对此，教师可将情境的创设与学生的现实生活有机结合，从学生身边的事物中挖掘素材或教学资源，并利用这些素材和资源创设情境。这样更有利于学生将科学知识与技能、科学思维等迁移到真实生活中，成为一种技能；学生也会对科学学习有一种亲近感和需求感。以教科版小学科学五年级下册“解决垃圾问题”的教学为例。笔者创设了这样的情境：让学生收集自己从早到晚一天的垃圾，混合在一起，第二天带到课堂上。笔者提问：“我们今天要解决的问题是，这一袋垃圾怎么处理？”面对这个问题，学生不以为意，认为简单地进行分类后丢到班级垃圾桶即可。接下来，笔者提高问题难度：“如果换成一个班级、一个学校、一个城市的垃圾，你该怎么解决？解决的策略是什么？”由此，学生需要带着微项目化学习任务展开深入探究。经过一系列的探究实践，学生了解了减量化、资源化、无害化三种解决垃圾问题的方法，学会正确地进行垃圾分类。在真实情境的驱动下，学生在实践探究的过程中会面临新的问题。比如，学生不确定一些垃圾该如何分类。对此，笔者教学生使用一种便捷的工具—垃圾分类手机软件，通过拍照或输入文字的方式快速判断垃圾的类型，从而正确地进行分类。学生掌握了新的技能后，可以迁移运用到今后的生活中，成为一项生活技能。学生掌握垃圾分类的方法后，自然而然生成的下一个问题就是：分类的意义是什么？为什么要分类，分类的好处是什么？通过学习探究，学生了解到，可回收的垃圾，比如废纸，可以重新回到造纸厂再利用；厨余垃圾可以用来堆肥。堆肥也是一种技能，可以迁移运用到真实生活中。学生认识到垃圾处理的意义与作用后，能够树立保护环境、减少浪费的意识，塑造良好的情感态度价值观，将科学的思维模式、解决问题的策略以及健康生活的理念赓续到真实的生活中去。纵观整个教学案例，“解决垃圾问题”这一微项目化课题与学生的现实生活息息相关，且对学生的生活具有直接影响，所以教师可将科学教学与学生生活紧密联系起来，基于真实问题创设学生熟悉且感兴趣的情境，驱动学生展开科学探究，获得科学知识。（二）基于虚拟故事创设故事情境科学教师可基于虚拟故事创设故事情境，将其作为一条主线，贯穿整个课堂，吸引学生的注意力，提高教学的趣味性和学生的参与度。任务是项目的重要载体，项目一般可以分解为“设计—制作—展示”3个主要任务串。教师可利用学生对故事的好奇心，在学生已有的科学认知基础上，把项目细化为一个个闯关游戏或任务挑战。随着微项目化学习任务的不断深入，学生对相应概念的理解也会逐渐加深，科学核心素养也会层层递进，呈螺旋式上升，最终顺利达成科学项目化学习的总目标［4］。以教科版小学科学四年级下册“电路中的开关”的教学为例。在基于本节课程的微项目化学习活动中，笔者创设虚拟人物泡泡、炮萝，以“荒岛逃生”为故事主线，创设了制作控制灯光的小开关，帮助主人主发送灯光求救信号的虚拟情境。笔者以讲故事的形式进行课程导入，以极具感染力的语言营造浓厚的氛围感，让学生产生沉浸式体验，并在情境中设置了明确的任务：荒岛没有开关，学生需要帮助故事中的主角们设计并制作开关。以下是笔者设置的进阶式项目分层任务与目标。第一个项目分层任务：根据故事情境的设置，荒岛上只有一些材料，没有小开关，学生需要利用这些材料，根据图纸制作小开关。目标：让学生了解制作小开关需要的基本材料，学会自行制作开关。第二个项目分层任务：将制作好的开关装进简单电路中，发送SOS求救信号。目标：让学生学会将电器小元件串联进电路中，感受小开关的作用，了解开关是如何控制电路的通和断的。第三个项目分层任务：虽然已经发送了SOS求救信号，但主人公并未获救，原因是信号灯的颜色区分度不够，学生需要改进信号灯。面对这个问题，学生想出的办法是用不同颜色的灯光组成信号灯，如“S”可以用黄灯，“O”可以用红灯。学生通过改进小开关，发送不同颜色的SOS求救信号，最终使泡泡和炮萝获救。目标：使学生进一步感受开关是如何控制电路的通和断的，提升探究实践能力。教师利用虚拟故事创设故事情境，可以有效激发学生的学习和探究兴趣，让科学课堂变得活跃起来。同时，通过设置进阶式的分层任务，学生的科学核心素养能得到有效培养和发展。（三）基于模型建构创设实验情境教师可以将一些自然现象、科学现象作为切入点，建构模型，创设模拟情境。模型建构是科学核心素养的重要组成，同时也是提升学生科学探究能力、培养学生科学思维的有效手段。以教科版小学科学六年级上册“地球的公转和四季变化”的教学为例。笔者播放了一个呈现大自然四季变化的短片。待学生看完短片后，笔者提问：“大家对四季变化的直接感受是什么？”有学生回答：“最真实的感受是温度的变化。夏天温度高，冬天温度低。”这时，笔者追问：“为什么夏天温度高，冬天温度低？”有学生回答：“因为夏天太阳离我们近，冬天太阳离我们远。”笔者纠正了学生这一概念上的错误认知，指出：“我们感觉有时候离太阳远，有时候离太阳近，说明地球在运动。大家都知道地球在自转，地球自转产生的是昼夜交替现象。而太阳还有一种运动，就是公转。那么，四季变化是否与公转有关呢？”这就是这节课的微项目学习主题。要想知道地球的公转与四季变化是否有关，必须要用建构模型的方式展开深入探究。了解公转特点后，教师引导学生根据地球的公转特点建构模型，用小球模拟地球，大球模拟太阳，圆盘模拟公转轨道。学生在建构模型的过程中发现地球的转动不规则，不符合真实情况。这个问题该如何解决？学生想到的解决办法是用竹签将圆盘固定，再进行模型改进。改进之后，地轴指向正确的方向，地球围绕地轴自西向东公转。学生需一边移动地球仪，一边观察不同季节里“太阳”直射“地球”位置的变化。通过实验，学生最终得出结论：地球公转一周是一年，在一个公转周期中会发生四季变化，四季交替与地球公转有关。当地球离太阳比较近时，太阳直射的光线更强，这就是夏季；而当地球离太阳较远时，太阳直射的光线较弱，这就是冬季。学生也在实验过程中意识到，科学探究