根据学情设计6R项目式学习

2022-11-05浙江杭州市云谷小学

小学科学 2022年15期

◇陈杭（浙江：杭州市云谷小学）

项目式学习作为一种学习方式，对学生的发展有极大影响，因此引起了专家和教师的高度重视。对小学生而言，知识、能力、品质有一定的储备，但对于一个需要形成成果的新项目所需要的知识、能力、品质，学生还不完全具备。笔者认为，有必要基于现行小学科学教材的自然单元，从素养发展的角度，梳理出适合学生年龄和水平的探究与技术工程内容，并进行系统设计和实践研究。为此，我们构建了“基于6R 要素的小学科学项目式学习的设计与研究”，探索基于教材拓展的学科项目式学习。

一、梳理教材，确定合适的内容

（一）技术工程课程

在实践中，依托现行教科版教材的自然单元，梳理出意在培养学生探究素养、适合学生开展项目式学习的课程内容。经过五年的实践迭代，架构了从一年级到六年级的项目内容体系（见表一）。

表一项目内容体系

（二）6R要素

本研究中的6R 要素，是指依据探究实践这一素养发展要求和项目式学习的要素，通过实践研究构建的包含“真实需求”“真实探究”“真实实践”“真实展示”“真实环境”“真实评价”等6 个维度的要素。取每一个短语的英文首字母，缩写成6R，希望学生的学习是真实发生的，从需求的真实开始，引发一系列的真实学习。

在实际操作中，我们逐步构建了6R 要素的基本模型。

我们需要对6R 要素基本模型做出解释：绝大部分项目可以从真实需求入项，只有较少的项目需要探究先行，学生有一定的认知后再入项。调整的原则是项目与学生生活和认知水平的贴近程度。比如“1 分钟计时器项目”，如果直接提出需求，学生不具备对计时器的感性认知，他们会产生疑惑：计时器是啥样的？是电子计时器吗？而这个项目我们希望学生从摆、沙漏、水钟计时等角度开展设计。

二、根据学情设计6R项目式学习

（一）真实需求

有研究表明，绝大多数的项目式学习源于自然科学领域。笔者认为，原因在于自然科学领域有大量的讨论真实世界的问题，这恰恰是项目式学习的重要特征。因此，当一个与世界有真实联系的需求展现在学生面前时，他们的兴趣和主动学习的愿望会被充分激发，从而有望实现项目的整体推进和深度学习。

案例：“心跳过山车”项目

真实需求：设计一座游戏过山车。一二年级的学生想玩游戏过山车，你能用老师提供的材料（小钢珠、可弯塑料棒、固定件、底座等）为他们设计并制作一辆惊险刺激的游戏过山车吗？

通过设置一个真实场景，引发一个真实需求，展现一个真实的驱动性问题来激发学生的兴趣、好奇和思考，能把学生引入项目式学习中。

（二）真实探究

探究是科学学习的主要方式，但在实际课堂中大量出现仅是为了获得某一单一、孤立知识而进行独立的、非连续性的探究。而本研究中的探究强调的是，在项目式学习中，为了实现需求、解决真实问题而开展的连续性的指向关键概念的探究。获得的高阶认知是有助于问题解决的，我们将其定义为真实探究。

比如在“谁主沉浮”项目中，要造一艘能承载50 千克且在真实水域中行驶的船。在讨论需求的过程中，学生会把思维聚焦到“承重量”“稳定性”“材料性能”“形状结构”等关键性概念上来，此时顺理成章地需要进行围绕这些关键概念进行一系列连续性的探究，为设计做好准备。

（三）真实实践

设计。在探究获得充分的认知和心理准备后，学生将自然地进入满足需求物化的设计阶段。而这是建立在充分讨论真实需求的基础上的。因此，在设计过程中，学生始终需要考虑设计是否能实现需求。他们要像真正的设计师一样思考材料、环境、控制成本、限制条件等实际问题。比如在“1 分钟计时器项目”中，学生讨论后发现，必须考虑使用什么样的材料才能实现成本控制、必须考虑计时器的使用环境（如防风）、必须考虑如何让使用者本人能明确地知道1 分钟到了（解决可视化问题）等等问题。每一个项目要考虑的实际问题不尽相同，但设计会将学生置身于实际环境中进行思考，这样的设计必然是真实的。

创造。课程标准指出，工程活动的本质是创造人工实体，物化是重要环节。本研究中物化的结果是“产品实体”。比如“谁主沉浮”项目中，造的船是可以承载50 千克以上重量、在水域中平稳行驶的；“1 分钟计时器”项目里的计时器是要寄给山区的学生使用的；“无中‘声’有”项目里制作的乐器是可以用来举办音乐会的；等等。另外，在“产品化”的实践过程中，学生面临的情境更复杂，意味着需要投入高阶思维，展现更强的规划与统筹、团队与合作。比如“谁主沉浮”项目，造船需要学生全身心投入，规划项目进程、与同伴合作、接受反馈、调整方案。解决造船问题，只有科学知识是远远不够的，需要运用数学知识测量水池的尺寸，从而决定船体的大小；需要运用信息检索，了解更多的造船知识；需要运用电脑三维建模的技术，让设计图可视化。

（四）真实展示

依据真实需求制作出来的产品包含了生活意义、社会价值，可以在不同的群体中进行交流和展示。比如“无中‘声’有”项目的成果是一件或一组乐器，是可以演奏曲目的，可以向同伴、亲人、社会人士等不同的群体展示。所以在这样的真实场景中，作品本身是真实的，展示的环境也是真实的。当然展示除了做出来的东西——作品本身以外，还要展示的是作品为什么这么做，做的过程是什么，过程中经历了怎样的思考和调整。两者需要结合起来。

（五）真实环境

在物化理念下的项目式学习中，要给学生创造真实的环境。这里包括软件环境和硬件环境两个方面。软环境是创设有利于学生学习的氛围，比如教室用工程设计的流程图、工程图片等来营造；硬件环境是指必须给学生提供能够满足工程实践的工具，包括社会生产领域真实使用的木工工具、金工工具以及材料储备。

（六）真实评价

学习是为了人的发展。项目式学习亦是如此，除了关注概念发展，我们更应该关注人的变化。因此，项目式学习必须从项目本身和人的发展两个角度做好评价。我们在研究中称之为双视角评价，它会发生在项目的全过程。

比如在真实探究阶段，主要评价对概念的理解，一般采用纸笔测试的方式；在真实设计阶段，主要评价设计思维能力，包括需求分析的合理性、设计稿的完整性（图示、数据……）；在真实实践阶段，主要评价团队协作、进度协调；在真实展示阶段，主要评价按图施工、概念理解、实物效果。每一个阶段评价维度不同，但都需要设计评价量表。以上评价主要关注项目本身，而在项目结束后对整个项目做复盘反思时，则更多的是关注人的发展。比如我们在项目里遇到的最大困难是什么？是如何克服的？给自己在团队里的贡献打多少分？如果再有一次机会，我会如何做？等等。

三、成效

（一）激发兴趣收获学习快乐

实践发现，每一次项目式学习都深受学生喜爱。他们乐在其中，特别是成果展示阶段，学生更体验到收获的快乐，幸福之情溢于言表。

（二）学生科学素养得到发展

学生经历六年的项目浸润，素养得到发展。比如设计从简笔画到图示尺寸，从整体设计图到局部放大图来表达，从平面到借助软件立体的图纸设计，能力逐步发展。在物化的创造过程中，学生从使用简单工具和材料（胶水、剪刀）到使用真刀真枪真材料，动手能力显著提升。项目中合作是常态，在不断的实战磨合中，团队凝聚力和协作能力也得到有效提升。项目式学习中的高阶认知策略，使得学生对知识的理解是深刻的。