陈高峰

【摘要】本文以《模拟安装照明电路》一课为例，旨在从制订合理的学习目标、创设有效的问题情境、提供适度的学习支架、构建民主的交流评价、开展及时的迭代改进等方面阐述有效开展项目化学习的教学策略，供老师们在小学科学项目化教学中借鉴与思考。

【关键词】小学科学;项目化学习;教学策略

随着新课程改革的不断深人推进，项目化学习理念正不断深人每一名科学教师的心中，但在实际科学课堂教学中，如何进一步转变自身教学模式，选择有效的项目化教学策略，让项目化学习方式真正促进学生科学素养的发展，还存在着许多亟须深人思考与解决的问题。本文将以教科版（2017年版）小学科学四年级下册《模拟安装照明电路》一课为例，从制订合理的学习目标、创设有效的问题情境、提供适度的学习支架、构建民主的交流评价、开展及时的迭代改进等方面阐述有效开展项目化学习的教学策略。

1.制订合理的学习目标，做到课标与学情并重

与传统科学教学模式相比，学科项目化教学更注重突出学生的主体地位，学生一般需要经历任务、设计、制作、测试、评价、改进等学习过程，整个学习过程显然比传统课堂更长，经课堂实践验证，完成一个项目化学习过程一般需要2个课时甚至更长的时间。学生在开展项目化学习的过程中，如果没有明确清晰的学习目标指引，他们的学习可能会偏离课程目标。因此，在开展项目化学习之前，教师必须基于《小学科学课程标准》（以下简称“《课标》”）、教材内容和学生学情制定合理的学习目标，学生才能在清晰明确的目标引领下开展有深度的项目化学习，从而得到科学素养的真正提升。

以《模拟安装照明电路》一课为例，本人首先在“《课标》”中寻找出本课的核心概念：“6.4.1电路是包括电源在内的闭合回路，电路的通断可以被控制。

“18.2知道工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。针对一个具体的任务，按照设计的基本步骤来设计一个产品或完成指定的任务。”18.3对自己或他人设计的想法、草图、模型等提出改进建议，并说明理由。在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。”其次，对教材内容进行分析，本课是这一单元的第8课，也是该单元学习的总结课。该课渗透了很多“技术与工程”领域的观点，是典型的科学实践课;该课主要通过学生对家用照明电路的设计、安装、测试、评价、改进、拓展等活动，让学生经历项目化学习的过程，使学生对家用电路有更深人的认识。再次，通过对学生前概念的调测发现，学生通过前期对《电》单元的学习，已经知道电源、导线、用电器和开关是构成电路的必要元件，开关能连接或断开电路，能用电器元件组合成一个完整的闭合回路，并画出电路图;根據生活经验，他们对于家庭电路的设计和连接也已经有了自己的想法。综合以上分析，本人将本课的学习目标定位如下：

1.经历工程设计全过程：任务、设计、安装、测试、评价、改进，认识工程设计的基本步骤。

2.乐于将所学的电路知识运用到实践中，了解两个开关分别控制两盏灯的电路特点。

3.能分工协作，进行多人合作的项目化学习，并乐于分享彼此的想法，贡献自己的力量。

4.知道科学知识来源于生活，并服务于生活。

与此同时，本人将以上学习目标以评价表的形

式公布于项目开始之前，将学习目标贯串学生项目学习的全过程，让学生在学习过程中关注本课核心概念和关键能力的习得，从而更好地促进学生科学素养的形成。

2.创设有效的问题情境，力求真实与挑战并存

项目化学习始于问题，整个学习过程与所创设的问题情境紧密相连，教师只有创设有效的问题情境，学生才能真正地置身情境，主动地开展项目化学习活动，在解决问题的过程中完成相应的学习目标。那么怎样的问题情境才是有效的呢？笔者认为有效的问题情境必须具备以下两点：一是真实性，问题的提出必须与学生的生活紧密相关，是学生所关心或者愿意主动参与的;二是挑战性，问题情境的创设难度应该位于学生已有知识的最近发展区，达到“跳一跳摘桃子”的效果。

在《模拟安装照明电路》一课中，本人创设了以下问题情境：

师：同学们，到目前为止，全球新冠疫情形势依然非常严峻，为有效防止疫情的进一步蔓延，很多地方都建起了隔离板房来救治病人，让我们一起来看一下。（出示隔离房照片后，播放隔离房建设视频，视频最后播放隔离房打开门后黑暗、没有照明电路的真实场景）你们觉得隔离房里面怎么样？

生1：隔离房里面没有家用电器。

师：还有其他发现吗？

生2：隔离房里面很暗。

师：是的，隔离房里面很暗，需要一个电路工程队来帮忙安装一个照明电路。你们愿意参加这项挑战吗？

生齐说：愿意！

师：好的，今天这节课我们就一起来学习《模拟安装照明电路》（板贴标题）。为了模拟安装照明电路，老师为大家准备了这些模拟材料：（第一张出示材料照片）电路元件材料（电池1节、带灯座的灯泡2个、开关2个、导线若干）;第二张，出示隔离房模型和平面图。咱们可以看一下，隔离房里已经配置了床、书桌等家具，电源也已经接到房间了，这是隔离房的总电源，注意在家庭电路中，电源只有一个。这项工程的具体任务是，隔离房需安装两盏灯（照明灯和阅读灯），并由两个开关分别控制。

新冠疫情作为目前全球关注的热点问题，对于四年级学生而言，显然是十分熟悉而又感兴趣的，但对隔离房内照明电路的设计安装恰巧又是具有挑战性的，因此将此问题情境作为本课的驱动性问题，真可谓真实与挑战并存。

3.提供适度的学习支架，达到自主与引领并举

在项目化学习过程中，学生以自主探究的形式经历项目化学习的全过程，由于学习过程复杂且漫长，学生难免会遇到一些难以解决的问题，因此教师应根据学生已有经验及项目开展情况及时提供适度的学习支架，引领学生有效降低试错成本，从而按时高效地完成任务目标。

在《模拟安装照明电路》一课中，本人为学生提供了以下学习支架。

3.1提供直观方便的材料支架

本人把教材中原本模拟隔离房的不透明鞋盒改成了透明的长方体塑料收纳盒，便于学生直观地看到所安装电路的元件及线路走向;在每一个电器元件底部都装上了强力磁铁，便于学生用强力磁铁快速将电器元件固定和调整到隔离房的任何位置。

3.2提供清晰明确的评价支架

在学生开始设计之前，本人根据本课学习目标设计了一张“隔离房照明电路设计安装评价表”（见表1），方便学生在项目化学习过程中有目的、有计划地开展自主探究活动。

3.3提供规范直观的设计支架

在设计环节中，由于学生处于初次进行隔离房照明电路的设计，对设计图使用符号的规范和电路设计的具体要求往往会出现许多不规范的问题。因此，本人专门设计了一张“隔离房照明电路设计图”底稿（见图1），将设计图要用到的元件符号及设计的具体要求进行了详细说明，便于学生在设计时直观地对照设计要求进行规范的画图设计。

3.4提供有梯度的安装支架

在安装环节中，学生对于直接根据平面设计图把电器元件安装到隔离房的过程是有很大困难的，因为这是从平面到立体的过程，所以，在学生立体安装前，笔者先让学生根据设计图进行平面上的安装，等平面安装成功并通过老师审核后，才能领取材料进入立体安装。这样的安排使学生的安装过程变得更具层次性，学生在从平面到立体的安装过程中更易发现家用照明电路的特点，也更容易获得成功的体验。

因此，在项目化学习推进的过程中，教师应根据学生基础和项目进程难度及时提供适度的学习支架，引领学生更为有效地开展项目化学习，保证自主探究活动的顺利开展。

4.构建民主的交流评价，实现过程与结果兼顾

在传统科学课堂的交流评价环节中，教师更注重学生科学知识的习得，往往会倾向于“轻过程、重结果”，但项目化学习不仅关注学生项目成果的取得，而且也十分重视项目成果取得的过程，以求实现过程与结果兼顾。那么，学生在项目实践过程中，如何能做到过程与结果兼顾呢？本人认为主要是要做到以下两点：一是构建民主平等的交流氛围，在展示交流中激起学生思维的碰撞，在激烈的辩论过程中促进学生高阶思维的发展;二是构建科学合理的评价量表，在评价反思中客观认识自己的优势与不足，进一步促进项目的优化与完善，在项目优化与完善过程中更好地发展学生的科学素养。

在本课的设计交流环节中，有这样一个展示交流的片段：

师：同学们，小组交流准备时间到了，哪一小组愿意先来分享一下你们的设计成果？（许多小组纷纷举手）好，先请这一小组上台来介绍一下吧！（教师投影出示该组的设计图初稿，如图2）

生上台汇报：我们小组照明灯电路中的电流先从电源正极出发，经导线通过Si开关，再经导线通过匕，照明灯，最后经导线回到电源负极，照明灯就亮了;阅读灯电路中的电流也是从电源正极出发，经导线通过S2开关，再经导线通过L2阅读灯，最后经导线回到电源负极，阅读灯就亮了;两个开关分别安装在两盏灯的电路中，就可以做到一个开关控制一盏灯了。大家有什么好的建议吗？（许多学生举手，汇报员选择生A回答）

生A：你们设計图中的导线弯弯曲曲的，我建议导线画得直一些就好了。

汇报员：我接受你的建议，谢谢！大家还有别的建议吗？（汇报员选择生B回答）

生B：照明灯电路中的5，开关可以离床再近一些。

汇报员：为什么要这样呢？

生B：因为晚上病人躺在床上，如果开关太远，就不方便控制，装在床头可以更方便地控制电灯。

汇报员：我接受你的建议，谢谢！大家还有别的建议吗？（汇报员自主选择生C回答）

生C：我觉得一条导线上只需要画一个箭头就够了，你们组导线上的箭头画得太多了。

汇报员：我接受你的建议，谢谢！大家还有别的建议吗？（汇报员自主选择生D回答）

生D：照明灯可以放在床旁边，这样就可以照亮整个房间了。（全班表现出惊讶状）

汇报员：可是这样只能照亮靠近床这边的地方，离床远的地方会不会比较暗呢？

生D：我觉得可以用阅读灯来照明。

汇报员：阅读灯是专门用来看书的呀！

生D：嗯，我接受你的意见，谢谢！

师：时间关系，交流到此暂停，老师还有个疑问，刚才第一位同学对这一小组的设计图提出导线可以画得更直、更简洁一些，谁能来解决这个问题？（生纷纷举手）好，就请你上来画一下。

生E：我觉得这里可以改成这样——开关可以移到床头——这样就简洁多了（生边解释边修改设计图，如下图3）。

师：大家觉得怎么样？（很好）是的，这样电路就简洁多了，让我们用掌声谢谢他。你们第6小组接受他的建议吗？（第6组齐说：接受）好的，接下来大家可以根据同学们的建议进一步优化和调整你们的设计图。

在以上设计的交流片段中，由于教师给学生构建了自由民主的交流氛围，因此，学生与小组之间的交流碰撞精彩纷呈，你一言我一语，有认同的，也有争执的。在这样的交流研讨过程中，学生的思维是有深度且不断发展的，学生的核心素养也会在这样一次次的民主交流评价中不断提升。

5.开展及时的迭代改进，注重优化与提升并进

迭代改进是项目化学习不可缺少的环节，在科学课堂教学中，迭代改进不仅能优化调整原有设计和成果，更能进一步促进学生对此次探究活动本身进行反思，提升学生的科学思维品质。因此，在科学课堂项目化学习中，教师必须引导学生开展及时有效的迭代改进活动，提升学生不断发现问题、解决问题的能力。

在《模拟安装照明电路》中，笔者在学生进行设计图的展示交流后，专门安排了2分钟时间让学生根据同学们的意见建议对本小组的设计图进行进一步优化调整。2分钟结束后，当学生即将开始安装照明电路时，笔者还是不断提醒学生要在完成自己设计图优化后才能领取材料进行安装。不仅如此，在各小组完成成果交流展示后，笔者依然提出各小组可以根据同学们的意见建议进一步优化自己的设计图和作品。最后在拓展环节中，笔者又提出了新的问题情境：同学们，夏天快到了，如果要给隔离房再加装一个风扇和开关，可以怎么安装？大家可以在自己的设计图上继续修改，修改好的小组可以交给老师进行审核。

在以上案例中，笔者不断反复给予学生进行项目迭代改进的时间和空间，这不仅能让学生及时地进行项目的优化调整，同时也能让学生的思维在反复的迭代改进中得到进一步的提升。

6.结语

总之，在小学科学课堂中开展项目化学习并不是一蹴而就的，教师在组织学生开展项目化学习的过程中，必须根据课标、教材和学生认知水平选择有效的项目化教学策略，才能充分发挥项目化学习的优势，引导学生开展深度的自主探究活动，从而得到科学素养的全面提升。

（本文作者系浙江省绍兴市柯桥区齐贤中心小学陶里校区一级教师）

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2017.

[2]刘恩山.义务教育小学科学课程标准解读[M].北京：高等教育出版社，2017.