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小学科学单元项目式教学的初探和思考

2022-03-31王晓玲

文理导航 2022年14期
关键词:科学教学小学科学

王晓玲

【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问题,了解学生对单元知识点的掌握情况。

(五)反思重建

在本次单元项目式教学中,教师从学校置换讲台任务出发,将本单元关于简单机械的学习与现实生活建立联系,让学生体会到学习的意义,并为在面对复杂的问题时开展小组合作做铺垫。在整个项目中, “教师为輔、学生为主”的教学方式贯穿始终,在这样的课堂状态下,学生的问题解决能力、语言表达能力、人际交往能力、自主学习能力和创新思维能力都得到了明显提升。

【参考文献】

[1]王晨光.围绕核心概念组织小学科学单元教学设计[J].教学与管理,2021(17):60-63.

[2]陆丽利.项目化学习:让科学研究真正发生[J].教育界,2021(11):70-71.

[3]孙月.新课标下科学单元教学凸显四维目标的思考[J].成才之路,2020(31):122-123.

[4]赵月.STEM理念下小学科学项目式活动的设计与实践研究[D].河北大学,2018(12).

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